|
Сигналы линейного тракта в многоканальных системах радиосвязи
Современные радиосистемы передачи являются многоканальными, т. е. позволяют передавать по одной линии, включающей передатчики, приемники, антенны и фидеры, сообщения от многих независимых источников. В состав протяженных линий связи часто входят десятки и сотни промежуточных усилительных пунктов, ретрансляторов и других сооружений. В многоканальных системах до и после линейного тракта ЛТ включены элементы группового тракта ГрТ. При необходимости на участке между передающей и приемной антеннами (А) используются один или несколько активных или пассивных ретрансляторов (Р) (на рис. 2.1 показан один ретранслятор). Структура ГрТ и ЛТ может быть весьма разнообразной. Но во всех случаях на выходе группового тракта образуется сообщение u*гр (t), подобное входному uгр (t) (в общем случае u*гр(t) (отличается от uгр (t) за счет помех и искажений в ГрТ и ЛТ). В аппаратуре разделения каналов (АРК) осуществляется переход от двухпроводной системы к 2N-проводной. Сообщения с N выходов АРК поступают к абонентам (получателям) сообщений (Аб'1, Аб'2,...,.....A6'N). В качестве uгр (t) обычно используют ансамбли ортогональных сигналов. К ним, в частности, относятся сигналы с не перекрывающимися спектрами и сигналы, неперекрывающиеся во времени. Сигналы с не перекрывающимися спектрами применяются в системах с частотным разделением каналов (ЧРК). Для этих систем характерно, что сообщения от N источников передаются одновременно, для каждого источника отводится свой частотный канал, т. е. часть полосы в ГрТ. Такой метод передачи называется параллельным. Существенно, что сообщения от каждого источника могут поступать в ГрТ в произвольный момент времени, т. е. система является асинхронной. Принцип формирования сообщения uгр (t) в системах с ЧРК поясняется рис. 2.2. Спектры G1 (F), G2(F),...,GN (F) N абонентов (использованы модели сообщений с треугольными энергетическими спектрами) после транспонирования на различные частотные интервалы и инверсирования (эта операция в принципе необязательна, но обычно выполняется, для упрощения оборудования) складываются и образуют групповой спектр Gгp (F). С целью уменьшения взаимного влияния соседних каналов (уменьшения переходных помех), обусловленного неидеальностью АЧХ фильтров, между спектрами канальных сообщений вводят специальные защитные частотные интервалы ∆F3 (см. рис. 2.2). Сообщение с групповым спектром Gгp (F) формируется в аппаратуре объединения каналов (АОК). На приемной стороне сообщения, предназначенные различным абонентам, выделяются в аппаратуре разделения каналов (АРК). Этот процесс реализуется в порядке, обратном тому, который имеет место в АОК. Сначала с помощью фильтра выделяется соответствующее канальное сообщение, затем его спектр транспонируется в область нижних частот. При этом величина частотного сдвига данного канала должна такой же, как и в АОК. При двусторонней связи АОК и АРК образуют единый комплекс — аппаратуру объединения и разделения каналов. Рис.2.2. Пояснение принципа формирования сигнала линейного тракта в системах с ЧРК.
Сигналы, не перекрывающиеся во времени, применяются в системах с временным разделением каналов (ВРК). Особенностью этих систем является то, что сообщения от разных абонентов (источников) передаются по линии связи поочередно (последовательный метод передачи), но в общей полосе частот. Чередоваться могут только сигналы, дискретные во времени. Поэтому непрерывное сообщение ГрТ должно быть преобразовано в сообщение, дискретное во времени. Эта операция осуществляется в АОК. В соответствии с теоремой Котельникова шаг дискретизации Тд ≤1/2F, гдеF — верхняя частота в спектре сигнала. Принцип формирования сообщения uгp (t) в системах с ВРК поясняется рис. 2.3. Для наглядности выбран вариант, когда общее число временных каналов невелико (N = 3). На рис. 2.3, а, б, в показаны примеры реализаций сообщений S1 (t), S2 (t) и S3 (t) трех абонентов, штриховой линией отмечены отсчеты этих сообщений, взятые с шагом дискретизации Тд (предполагается, что спектры всех трех сообщений ограничены сверху одной и той же частотой F, а дискретизация производится равномерно). Как показано на рис. 2.3, моменты взятия отсчетов в соседних каналах сдвинуты на время ∆tк = Тд/N. Таким образом, импульсы, отображающие отсчеты, оказываются разнесенными во времени, что позволяет получить uгр (t) путем простого сложения импульсов-отсчетов всех N каналов. Сообщение uгр (t) в рассмотренном примере состоит из трех сигналов АИМ (см. рис. 2.3, г). В течение интервалов ∆tк вместо АИМ можно использовать и другие виды импульсных сигналов, способные отображать мгновенные значения отсчетов, например ШИМ и ФИМ. Такие сигналы нередко используются в системах с ВРК из соображений помехоустойчивости. Для обеспечения более простой реализации АОК и АРК между канальными импульсами вводят защитные интервалы (см. ∆tз на рис. 2.3, г). Образование канальных сигналов в АОК и выделение их в АРК осуществляется обычно с помощью коммутируемых электронных ключей, выполняемых на базе современной микросхемотехники. Следует отметить, что при увеличении числа каналов в системах с АИМ, ШИМ и ФИМ длительность канальных импульсов уменьшается и соответственно увеличивается требуемая полоса частот линейного тракта. Она оказывается значительно больше, чем при ЧРК. В этих условиях, с целью экономии радиоспектра, приходится идти на сокращение числа каналов. Поэтому в настоящее время на сетях связи системы с АИМ, ШИМ и ФИМ используются лишь для организации относительно небольшого числа каналов. Отметим, что системы связи с АИМ, ШИМ и ФИМ являются аналоговыми. В настоящее время широкое распространение получили цифровые системы связи, в которых для передачи непрерывных сообщений наряду с дискретизацией во времени используется также и дискретизация по уровням (квантование).
4. Контрольные вопросы
Глоссарий
Литература
Лекция 3 Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала... Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|