Фазово разделяне на сигналите

Фазово разделяне на сигналите се изгражда с помощта на фазовата разлика на сигналите.

Пуснете информацията нканали се предава чрез промяна на амплитудата на непрекъснати косинусови сигнали със същата носеща честота w 0 . Необходимо е тези сигнали да се разделят, като се използват само разликите в началните им фази.

Сигналите са:

……………………………….

Както показва анализът, дискриминацията на сигнала е възможна, ако системата съдържа само два канала, през които се предават косинусови и синусови компоненти:

и изборът на първични сигнали се извършва с помощта на синхронно детектиране.

Разделяне на сигналите по форма

В допълнение към сигналите с неприпокриващи се спектри и сигналите, които не се припокриват във времето, има клас сигнали, които могат да се предават едновременно и имат припокриващи се честотни спектри.

Разделянето на тези сигнали се нарича деление по форма.

Тези сигнали включват Walsh, Rademacher и различни подобни на шум последователности.

Последователностите на Уолш и Радемахер са изградени на базата на кодовата азбука 1, -1 и всички двойки от тези последователности отговарят на условието

д аз , i = j,

0, аз? й,

къде са сигналите аз- върви и й- ти канали на системата за разделяне на времето, T- интервалът от време, в който се намират каналните сигнали, и Т=Където Е IN- горната гранична честота на спектъра на предаваното съобщение.

Използването на кодове на Walsh и Rademacher е свързано с предаването на специални часовникови сигнали по канала за поддържане на определени времеви връзки между получените и референтните кодови думи.

В случай на използване подобен на шум последователностине е необходимо да се предават специални часовникови сигнали, тъй като тази роля могат да играят последователности от носители на информация.

Шумоподобните сигнали трябва да отговарят на следните условия:

E, f = 0,

0, -f И > f > -T,

T > f > f И , (9.5)

0, аз? й, (9.6)

for е продължителността на шумоподобния сигнал; д- сигнална енергия; f И- продължителност на единичен интервал на шумоподобен сигнал.

Когато са изпълнени условия (9.5), системата за синхронизация се осигурява без предаване на специален тактов сигнал, тъй като автокорелационната функция на всеки канален сигнал има ясно изразен пик при φ = 0 и нулеви стойности при смяна за всяка двойка от сигнали е равно на нула.

За съжаление, скаларните произведения (9.5) за и (9.6) за реални сигнали не са равни на нула. Това води до намаляване на надеждността на разделянето на сигнала.

Структурна схемамногоканална комуникационна система с разделяне на сигнала според формата е показана на фиг. 9.2.

Фиг.9.2 Структурна схема на многоканална комуникационна система с разделяне на сигнала според формата: 1- тактов импулсен генератор; 2- шумоподобен генератор на сигнали; 3-ADC; 4- множител;; 5,6 - модулатори; 7 - суматор; 8 - предавател; 9 - комуникационна линия; 10 - приемник; 11 - съвпадащ филтър; 12 - устройство за вземане на решения; 13 - DAC; 14.15 - демодулатори

Предавателната част на системата съдържа нидентични модулатори, суматор и предавател. В модулаторите шумоподобните сигнали се използват като носещи трептения, а последователностите от двоичен код от изхода на ADC, фазирани с тези сигнали, се използват като модулиращи. Периодът на шумоподобните сигнали се избира равен на продължителността на единичен елемент от кодовата дума от изхода на АЦП. В процеса на модулация символът "1" на двоичната кодова дума (диаграма Ана фиг. 9.3) съответства на пълния период на шумоподобния сигнал (диаграма b), а символът "0" - липсата на този сигнал. Ако Е c е горната гранична честота на спектъра на първичния сигнал, и Л- броя на нивата на квантуване, след това ширината на спектъра на сигнала на изхода на умножителя (вижте диаграмата на фиг. 9.2)

Къде е дължината (периода) на шумоподобната последователност.

Както може да се види от формула (9.7), ширината на спектъра на всеки канален сигнал е няколко пъти по-голяма от ширината на спектъра на PCM сигнала.

Фиг.9.3. Времеви диаграми, обясняващи работата на веригата, показана на фиг. 9.2

Имайте предвид, че всеки канален сигнал има своя собствена форма и времевите процеси, протичащи в каналите, могат да бъдат независими. групов сигнална изхода на суматора, равен на сумата от каналните сигнали, е случаен процес, чиято средна стойност и дисперсия зависят от натоварването на отделните канали.

Приемната част на системата съдържа приемник и нидентични канални приемници (демодулатори). Структурата на всеки демодулатор включва съгласуван филтър, устройство за вземане на решения и DAC.

Всеки от съвпадащите филтри отговаря само на сигнала, с който е съгласуван. Например съвпадащият филтър 11 на първия канал отговаря на сигнала, който се генерира в първия модулатор (фиг. 9.3, b). Отговорът на филтъра е показан на Фигура 9.3, V. Сигналите на други канали и техните отговори не са показани на Фигура 9.3 за простота. В устройството за вземане на решения реакцията на съгласувания филтър 11, обвивката на радиосигнала се сравнява с дадено прагово ниво Uот. Ако прагът е преминат, тогава се формира оценка на предавания знак, равна на 1, а ако пресичането не се случи, тогава се формира оценка, равна на нулевия символ. а 1 * (T).

Демодулацията на сигнала възниква при наличие на смущения, които се състоят от два компонента. Първият е известен от предишните

глави чрез сумата от вътрешни и външни флуктуационни смущения, а втората - чрез смущения, специфични за системи с шумоподобни сигнали. Това смущение е сумата от подобни на шум сигнали на други канали и се нарича структурно или взаимно смущение. Структурните смущения се дължат на факта, че използваните системи от реални сигнали са „почти“ ортогонални, т.е. условие (9.6) не е изпълнено за тях. Нивото му се определя от стойностите на функциите на кръстосана корелация между шумоподобния сигнал на референтния канал и настоящите шумоподобни сигнали на други канали. За да се осигури определеното качество на предаваната информация, трябва да се вземат мерки за намаляване на нивото на тази структурна намеса. Разгледаните принципи за разделяне на сигналите по форма и изграждане на многоканална комуникационна система се използват в многоканален асинхронни адресни комуникационни системи (AACC). В AACC (фиг. 9.4) на всеки абонат се присвоява един от "почти ортогоналните" шумоподобни сигнали, който е адресът на канала.

Фиг.9.4. Структурна схема на многоканална асинхронна адресна комуникационна система: 1,4,7,10 - абонати 1,i,k,N; 2,5,8,11-трансивъри; 3,6,9,12 - генератори на адресни сигнали; 13 - комуникационна линия

Нека, например, абонат 1 трябва да се свърже с абоната " к". За целта се набира абонатен номер " к” и по този начин в генератора на адресния сигнал 1, формата на шумоподобния сигнал с числото „ к". Ако броят на абонатите е равен, то и броят на набраните форми е равен

Шумоподобен сигнал с номер " к» се изпраща към комуникационната линия и по този начин действа върху входовете на приемниците на всички останали абонати. На шумоподобен сигнал к» конфигурирано е приемателното оборудване само на абоната « к", така че връзката се установява между абонати 1 и " к". Приемниците на други абонати не реагират на този шумоподобен сигнал. Информация за отговор от абоната к» се предава чрез шумоподобен сигнал номер 1. Важна характеристика AACC е липсата на централна комутационна станция. Всички абонати имат директен достъп един до друг, а ако се използва радиовръзка, тогава настройката на честотата на приемо-предавателите за влизане в комуникация не се извършва.

В заключение отбелязваме, че в техническата литература има описание на AACC, който използва от 1000 до 1500 канала с 50 ... 100 активни абонати.

Кратко описание на CDMA

Пример за внедряване на комуникационна технология с шумоподобни сигнали е система с множествен достъп с кодово разделяне (CDMA).

Забележително свойство на цифровата комуникация с шумоподобни сигнали е защитата на комуникационния канал от прихващане, смущения и подслушване. Ето защо тази технологияпървоначално разработен и използван за американската армия и едва след това е прехвърлен за търговска употреба.

CDMA системаот Qualcom (стандарт IS-95) е проектиран да работи в честотната лента 800 MHz. CDMA системата е изградена по метода за директно разпространение на честотния спектър, базиран на използването на 64 вида последователности, формирани съгласно закона на функциите на Уолш.

На всеки логически канал се присвоява различен код на Walsh. Общо може да има 64 логически канала в един физически канал, тъй като има 64 последователности на Walsh, които съответстват на логически канали, всяка от които има дължина 64 бита. В този случай 9 канала са обслужващи, а останалите 55 канала се използват за пренос на данни.

Когато знакът на бит на съобщение за данни се промени, фазата на използваната последователност на Walsh се променя на 180 градуса. Тъй като тези последователности са взаимно ортогонални, няма взаимно смущение между предавателните канали на една базова станция. Каналите за предаване на базовата станция се смущават само от съседни базови станции, които работят в същата честотна лента и използват същия SRP, но с различно циклично изместване.

Стандартът CDMA използва фазова модулация PM 4, DPM 4.

Не само честотата (FDM) и времето (TDM) могат да се използват за разделяне на сигнали, но и формата на сигналите. Разделянето на каналите по форма все още не е намерило толкова широко приложение като честота и време. Сегашното му приложение и перспективи са свързани най-вече с множествения достъп в мобилни и сателитни системи. IN мобилни комуникациикодовото разделяне се счита за един от основните видове предоставяне на множествен достъп по отношение на прилагането на концепцията за развитие на мобилни комуникационни системи IMT-2000.

Технологията за разделяне на каналите по форма предполага възможността за едновременна работа на група от различни радиосъоръжения ( мобилни терминали, индивидуални радиостанции, земни станции сателитни комуникациии т.н.) в общата честотна лента. Радиосигналите образуват общ (групов) сигнал , който пристига до приемащите устройства на потребителите. Взаимната ортогоналност на сигналите осигурява на корелационния приемник избор на необходимия сигнал от .

Асинхронно-адресни комуникационни системи

В някои случаи е трудно да се постигне точна синхронизация. Това се среща например при организиране оперативни комуникациимежду движещи се обекти (автомобили, самолети) или при организиране на оперативни комуникации с помощта на изкуствени спътници на Земята като ретранслатори. В тези случаи могат да се използват асинхронни многоканални комуникационни системи, когато сигналите на всички абонати се предават в обща честотна лента и каналите не са синхронизирани помежду си във времето. В системите със свободен достъп на всеки канал (абонат) се присвоява определена форма на сигнала, която е отличителният знак, "адрес" този абонат, откъдето идва и името асинхронно адресни системикомуникации (AACC).

Адресът на абоната може да бъде кодиран като псевдослучайни (подобни на шум) сигнали или като последователност от няколко радиоимпулса с еднакво или различно честотно запълване. Ако радиоимпулсите имат различно честотно запълване, тогава те казват, че адресът е кодиран под формата на честотно-времева матрица (FWM). Адресите се различават както по времевите интервали между радиоимпулсите, така и по честотите на запълване.

Разгледайте принципа на работа на AACC въз основа на обобщена блокова схема (фиг. 8.15).

Предадените съобщения, получени от източници, са импулсно модулирани. Някои системи използват PPM, други използват някаква форма на делта модулация. След това всеки импулс, получен в резултат на първична импулсна модулация, се преобразува в адресна последователност от импулси, разделени от паузи.

Формирането на адресни последователности се извършва с помощта на линия за забавяне (DL), която има кранове, както е показано на фиг. 8.15.

За формиране на адреса се използват само кранове от, а за различен адрес се използва различна комбинация от кранове. Тези импулси се различават по честотата на тяхното запълване (от всички такива честоти в системата за уплътняване) и могат да заемат различни позиции във времето. Например на фиг. 8.16 показва вариант на конструиране на такива адресни последователности за система с и .

По този начин импулсът, получен в резултат на първичната импулсна модулация на съобщението, се разделя на импулси в линията на забавяне. Всеки от тези импулси може да заема една от позициите във времето и се предава на собствена честота.

Чрез промяна на позициите на импулсите във времето спрямо първия импулс, както и честотата на запълване на импулса, могат да се получат голям брой комбинации от адресни кодове (голяма множественост на мултиплексирането).

Всеки отделен приемник е нелинейно устройство, съдържащо линии за забавяне и верига за съвпадение (CC) и реагира само на определена последователност от радиоимпулси (фиг. 8.17). Приемникът има лентови филтри, настроени на подходящите честоти. Изходните импулси на всеки филтър се откриват и подават към линиите за забавяне, проектирани в съответствие с адреса, присвоен на този приемник, така че всички импулси на изходите да съвпадат във времето. На веригата за нелинейно съвпадение (CC) импулсът се появява само при условие, че забавените входни импулси във всички клонове съвпадат. Ако обаче от изходите на линиите за забавяне към входа на веригата за съвпадение поне един от импулсите пристигне неедновременно с останалите, тогава сигналът на изхода на SS няма да се появи. Поради това приемникът отговаря само на зададената му комбинация от адресни кодове.

Описаният процес на разделяне на съобщения (т.е. извличане само на комбинацията от адресни кодове, присвоена на получателя) е илюстриран на фиг. 8.17. Входът на приемника получава групов сигнал, съдържащ по-специално две съобщения (защриховани и незащриховани радиоимпулси). Приемащото устройство отговаря само на присвоената му комбинация адрес честота-време, показана чрез засенчени импулси, т.е. подчертава съобщението. Импулсите от изхода на веригата за съвпадение се преобразуват в получено съобщение в импулсен демодулатор (PD) в съответствие с приложената импулсна модулация.

За да се установи комуникация с конкретен абонат, е достатъчно да се изберат подходящите позиции на отделната линия на закъснение на предавателя според комбинацията от адресни кодове. В тези системи не се изисква настройка на честотата, което значително намалява цената на оборудването и гарантира неговата надеждност.

Разделяне на сигнали - осигуряване на независимо предаване и приемане на много сигнали по една и съща комуникационна линия или в една и съща честотна лента, при което сигналите запазват свойствата си и не се изкривяват един друг.

При фазово разделяне няколко сигнала се предават на една и съща честота под формата на радиоимпулси с различни начални фази. За това се използва относителна или фазово-разликова манипулация (конвенционалната фазова модулация се използва по-рядко). Понастоящем е внедрено комуникационно оборудване, което позволява едновременното предаване на сигнали от два и три канала на една и съща носеща честота. Така в един честотен канал се създават няколко канала за предаване на двоичен сигнал.

На фиг. 11.3,а показва векторна диаграма на манипулация с двойно фазово изместване (DPSK),

предаване на два канала на една и съща честота. В първия фазов канал нула (импулс с отрицателна полярност) се предава от токове с фаза 180 °, а единица (импулс с положителна полярност) се предава от токове с фаза 0 °. Вторият фазов канал използва токове с фази съответно 270 и 90°, т.е. сигналите на втория канал се преместват на 90° спрямо сигналите на първия канал.

Да предположим, че е необходимо да се предадат кодови комбинации 011 в първия канал (фиг. 11.3, c) и 101 във втория (фиг. 11.3, d), използвайки метода DMF. Процесът на фазова манипулация за първия канал е показан с плътни линии, а за втория - с пунктирани линии (фиг. 11.3.6, д)). По този начин всяка кодова комбинация има собствено синусоидално напрежение. Тези синусоидални трептения се сумират и общо синусоидално трептене със същата честота се изпраща към комуникационната линия, която

обозначени с пунктирани линии на фиг. 11.3, д. Тук също е показано, че в интервала 0 - t1

нула се предава по първия канал и единица по втория канал, което съответства на

предаване на вектор А с фазов ъгъл 135°. В интервала t1 - t2 предаването на единица по първия канал и нула по втория съответства на вектора B с ъгъл 315°. и в интервала t2 - t3 - вектор C с ъгъл 45 °, тъй като единиците се предават по първия и втория канал.

Блоковата схема на устройството за реализиране на DMF е показана на фиг. 11.4. Носещият генератор Gn има фазово изместване FSU за получаване на фазово изместване на синусоидалното трептене с 90° във втория канал. Фазови модулатори

FM1 и FM2 извършват манипулацията в съответствие с фиг. 11.3, д), а суматорът Σ добавя синусоидалните трептения. На рецепция след усилвател

Разделянето на двата канала се извършва във фазови детектори - демодулатори FDM1 и FDM2, към които се подава опорно носещо напрежение от генератора на Gonn,

съвпадащи по фаза с напрежението на този канал. Например, при постъпване с

усилвател на общото синусоидално напрежение (вектор А на фиг. 11.3, b) на

на демодулатора на първия FDM1 канал ще бъде разпределено положително напрежение,

съответстваща на фаза 0° (приемане на единица на първия канал), тъй като фазата на еталонната

носещата честота съвпада с фазата на първия канал. Вектор А може да се разложи на две

компоненти: Af=0 и Af= 90. В FDM1 сигналният компонент Af=0 взаимодейства с

референтно напрежение, приложено към този канал, и AF компонентът ще бъде потиснат

(сигналното напрежение на втория канал на изхода FDM1 няма да се появи, тъй като векторът

референтната честота е перпендикулярна на фазата на вектора на напрежението на втория канал и

произведението на тези вектори ще бъде нула. В същото време, в FDM2, пристигането

общото синусоидално напрежение (вектор А) ще създаде положително напрежение, съответстващо на 90° фаза (получаване на такава във втория канал),

тъй като фазата на референтната честота, изместена с 90° в сравнение с референтната честота на първата

канал, съвпада с фазата на втория канал. Сигнално напрежение на първия канал към изхода

PDM2 няма да пристигне, тъй като референтният честотен вектор в този канал е перпендикулярен

вектор на напрежението на първия канал и произведението на тези вектори ще бъде равно на нула.

По същия начин може да се извърши предаване на две съобщения на една и съща честота

относителна фазова манипулация (RPSK). По този начин използването на DFM или

DOPM ви позволява да удвоите пропускателна способносткомуникационен канал. Също така е възможно

предаване на три съобщения на една и съща честота с помощта на троен роднина

В телемеханичните системи за предаване на много сигнали по една комуникационна линия е доказано, че използването на конвенционално кодиране е недостатъчно. Необходимо е или допълнително разделяне на сигнала, или специално кодиране, което включва елементи на разделяне на сигнала. Разделяне на сигнали - осигуряване на независимо предаване и приемане на много сигнали по една комуникационна линия или в една честотна лента, при което сигналите запазват свойствата си и не се изкривяват един друг.

В момента се използват следните методи:

1. Времево разделение, при което сигналите се предават последователно във времето, последователно използвайки една и съща честотна лента;

2. Кодово-адресно разделяне, осъществявано на базата на времево (по-рядко честотно) разделяне на сигналите с изпращане на адресен код;

3. Честотно разделение, при което на всеки от сигналите се присвоява собствена честота и сигналите се предават последователно или паралелно във времето;

4. Честотно-времево разделение, което ви позволява да се възползвате както от честотното, така и от времевото разделение на сигналите;

5. Фазово разделяне, при което сигналите се различават един от друг по фаза.

Временна раздяла (ВР).Всеки от n - сигналите е снабден с линия на свой ред: първо за период от време T 1 сигнал 1 се предава, за T 2 - сигнал 2 и т.н. Освен това всеки сигнал заема свой собствен времеви интервал. Времето, определено за предаване на всички сигнали, се нарича цикъл. Ширината на честотната лента за сигнализиране се определя от най-късия импулс в кодовата дума. Между информационните времеви интервали са необходими защитни времеви интервали, за да се избегне взаимното влияние на канала върху канала, т.е. чрез изкривяване.

За осъществяване на времевото разделяне се използват разпределители, единият от които е инсталиран в контролната точка, а другият в точката на изпълнение.

Кодово - адресно разделяне на сигналите (CAR).Използва се временно кодово-адресно разделяне на сигналите (VCAR), като първо се предава синхронизиращ импулс или кодова комбинация (синхронна комбинация), за да се осигури координираната работа на разпределителите в контролната точка и контролната точка. След това се изпраща кодова комбинация, наречена адресен код. Първите символи на адресния код са предназначени за избор на контролирана точка и обект, последните формират адреса на функцията, който показва коя TM - операция (функция) трябва да се изпълни (TU, TI и др.). Следва кодовата комбинация на самата операция, т.е. командната информация се предава или се получава уведомителна информация.

Честотно разделяне на сигналите.За всеки от n - сигналите се издава собствена лента в честотния диапазон. В точката на приемане (CP) всеки от изпратените сигнали първо се отличава от лентов филтър, след това се подава към демодулатора, след това към изпълнителните релета. Можете да предавате сигнали последователно или едновременно, т.е. паралелен.

Фазово разделяне на сигналите.На една честота се предават няколко сигнала под формата на радиоимпулси с различни начални фази. За това се използва манипулация с относителна или фазова разлика.

Времево-честотно разделяне на сигналите.Защрихованите квадратчета с числа са сигнали, предавани в определена честотна лента и в избран интервал от време. Между сигналите има защитни времеви интервали и честотни ленти. Броят на генерираните сигнали в този случай се увеличава значително.

24. Основните видове смущения в каналите и пътищата на кабелни MSP (многоканална система за предаване) с FDM (честотно разделяне на канали).

Под смущение разбираме всяко произволно въздействие върху сигнала в комуникационния канал, което възпрепятства правилното приемане на сигналите. В този случай трябва да се подчертае случайният характер на въздействието, тъй като борбата с редовните смущения не е трудна (поне теоретично). Например фона променлив токили смущенията от определена радиостанция могат да бъдат елиминирани чрез изравняване или филтриране. В комуникационните канали те действат като адитивна интерференция, т.е. случайни процеси, насложена върху предаваните сигнали, и мултипликативна интерференция, изразяваща се в случайни промени в характеристиките на канала.

Гаусовата интерференция винаги действа на изхода на непрекъснат канал. Такива смущения включват по-специално топлинен шум. Тези пречки са неотстраними. Модел на непрекъснат канал, който включва закона за състава на сигнала s(t), четиритерминална мрежа с импулсна реакция g(t, ) и източник на адитивен шум на Гаус (t).

По-пълният модел трябва да вземе предвид други видове адитивни (адитивен - общ) смущения, нелинейно изкривяване на сигнала, както и мултипликативни смущения.

Да преминем към Кратко описаниесмущенията, изброени по-горе.

Концентрираната или хармонична интерференция е теснолентов модулиран сигнал. Причините за такива смущения са намаляването на затихването на кръстосаните смущения между кабелните вериги, влиянието на радиостанциите и др.

Импулсната интерференция е интерференция, концентрирана във времето. Те представляват произволна последователност от импулси с произволни амплитуди и следващи един след друг на произволни интервали от време, като предизвиканите от тях преходни процеси не се припокриват във времето. Причините за появата на тези смущения са: комутационни шумове, смущения от високоволтови линии, мълниеносни разряди и др. Нормализирането на импулсните смущения в PM канала се осъществява чрез ограничаване на времето за превишаване на определените прагове за анализ.

Флуктуиращата (случайна) интерференция се характеризира с широк спектър и максимална ентропия и затова е най-трудна за справяне. Въпреки това, в кабелните комуникационни канали нивото на флуктуационни смущения е доста ниско и при ниска специфична скорост на предаване на информация те практически не влияят на процента грешки.

Мултипликативната (умножаваща се по сигнал) смущения се дължи на случайни промени в параметрите на комуникационния канал. По-специално, тези смущения се проявяват в промяна на нивото на сигнала на изхода на демодулатора. Правете разлика между плавни и резки промени в нивото. Плавни промени се случват за време, което е много по-голямо от 0 - продължителността на един елемент; спазматични - за време по-малко от 0 . Причината за плавни промени в нивото могат да бъдат колебания в затихването на комуникационната линия, причинени например от промени във времето, а в радиоканалите - затихване. Причината за скокове в нивото може да бъде лоши контакти в оборудването, неправилна работа на комуникационно оборудване, измервателна техника и др.

Намаляване на нивото с повече от 17,4 dB под номиналното се нарича прекъсване. По време на прекъсване нивото пада под прага на чувствителност на приемника и приемането на сигнали фактически спира. Прекъсванията с продължителност по-малка от 300 ms обикновено се наричат ​​краткосрочни, повече от 300 ms - дълги.

Импулсните смущения и прекъсванията са основната причина за грешки при предаването на дискретни съобщения по жични комуникационни канали.

Адитивната интерференция съдържа три компонента: концентрирана по честота (хармонична), концентрирана по време (импулс) и флуктуация. Честотно концентрираната интерференция има спектър, много по-тесен от честотната лента на канала. Импулсната интерференция е поредица от краткотрайни импулси, разделени от интервали, надвишаващи времето на преходните процеси в канала. Флуктуиращите смущения могат да бъдат представени като поредица от импулси, следващи непрекъснато един след друг, имащи широк спектър, който надхвърля честотната лента на канала. Импулсната интерференция може да се разглежда като краен случай на флуктуация, когато нейната енергия е концентрирана в отделни точки на времевата ос, а хармоничната интерференция - като друг краен случай, когато цялата енергия е концентрирана в отделни точки на честотната ос.

Характеристиките на адитивната интерференция в PM каналите са псофометрична мощност на шума и непретеглено ниво на шум. Първата стойност се измерва от устройство с квадратичен детектор и специална схема, която отчита чувствителността на човешкото ухо, микрофона и телефона към напрежения с различни честоти. Средната стойност на псофометричната мощност е 2*10-15 W/m. Непретегленият шум се измерва с инструмент с квадратичен детектор с време за интегриране от 200 ms. Тази стойност в точка с относително нулево ниво не трябва да надвишава -49 dB в една секция на превключването. Посочените характеристики не обхващат импулсния шум, който се измерва отделно и със специални уреди. Мултипликативната интерференция в комуникационните канали се изразява главно в изменение на остатъчното затихване, което води до промени в нивото на сигнала. Промените в нивото на сигнала в реалните комуникационни канали са много разнообразни по природа. Така например има плавни и резки промени в нивото на сигнала (понякога се наричат ​​промени в остатъчното затихване), краткотрайно подценяване на нивото, краткосрочни и дълги прекъсвания.

Плавни промени на нивото са тези, при които отклонението на нивото от номиналната му стойност до максимума (минимума) настъпва за време, което е непропорционално по-дълго от продължителността на единичните елементи на предавания сигнал t0. Постепенните промени в нивото включват тези, при които промяната в нивото от стойността на pH0M до pMAX се случва за време, съизмеримо с времето на единичен интервал 0.

Проучванията показват, че за дълъг период от време отклоненията на нивото от номиналната стойност се появяват както нагоре, така и надолу, като и двете посоки на промяна имат приблизително еднаква вероятност. Промени от този вид могат да бъдат посочени като бавни промени в остатъчното затихване. Заедно с тях има бързи, относително краткотрайни промени в остатъчното затихване, водещи главно до намаляване на нивото на приемане. Значителното подценяване на нивото на сигнала води до изкривяване на получените сигнали и в резултат на това до грешки. Подценяването на нивото на сигнала намалява неговата устойчивост на шум, което също води до увеличаване на броя на грешките. И накрая, в синхронните системи намаляването на нивото на сигнала води до нарушаване на синхронизацията и цената на определено време за влизане в режим на синхронизация, когато нормалното ниво се възстанови. Следователно, в модерни системи PDI има специални устройства, които блокират приемника и неговата система за синхронизация, когато нивото на сигнала падне под предварително определена стойност - P. Поради тази причина понижаването на нивото със стойност, по-голяма или равна на P, се нарича прекъсване. При предаване на данни съгласно препоръките на EACC, P = 17,4 dB се счита за прекъсване. Почивките се делят на кратки и дълги

За комутирани PM канали има следната норма: t KR.PER ZOO ms. Това време се избира от схемните решения, възприети в телефонната комутационна техника, които при прекъсване с продължителност над 300 ms осигуряват по-ранно изключване. установена връзка, т.е. водят до прекъсване на комуникацията. Тази стойност се препоръчва от ITU като критерий за неизправност при комутирано PM предаване. Препоръчителният дял на краткосрочните почивки на едно място за повторно влизане не трябва да надвишава 1,5 * 10-5 за 90% от часовите интервали.

Плавните промени в нивото до известна степен се характеризират със стойността на стабилността на остатъчното затихване. Съгласно препоръките на ITU, остатъчното затихване за двупроводен PM канал трябва да бъде 7,0, за четирипроводен канал - 17,4 dB, а неговата нестабилност във времето в един участък от приемането не трябва да надвишава 1,75 dB.

В комуникационните канали има и особени мултипликативни смущения, свързани с нестабилността на генераторите на подносеща честота на предавателното оборудване. В резултат на това е трудно да се изолира кохерентно трептене при приемане по време на FM или възниква изкривяване на FM сигнала. Съгласно съществуващите стандарти несъответствието между подносещите честоти в зоната на приемане е ограничено до 1 Hz. Освен това, заедно със скокове в нивото на сигнала в комуникационните канали, има фазови скокове, но последните все още не са нормализирани.

25.Принципи на изграждане на SP (преносни системи) с времево разделение на каналите (TRC). Основните етапи на преобразуване на аналогови сигнали в цифрови (семплиране във времето, квантуване по ниво, кодиране).

В преносните системи с TDM се използват цифрови сигнали, които са една или друга импулсна кодова последователност, т.е. това е система за предаване на цифрови данни. Спомнете си това, за да се трансформирате аналогов сигналв цифровия се използват операциите ДИСКРЕТИЗАЦИЯ, КВАНТИЗАЦИЯ, КОДИРАНЕ. Дискретизацията се извършва на базата на теоремата на Котелников. За PM сигнали с честотна лента от 0,3 - 3,4 kHz + 0,9 kHz (защитен интервал), т.е. fv = 4 kHz. Тактова честотавземане на проби ft = 2fv = 8 kHz. Всяка проба се предава в 8 бита, което означава, че PM сигналът може да се предава със скорост ft × 8 бита = 8 × 103 × 8 = 64 kbps. Това е скоростта на предаване на един PM канал. Показанията се предават под формата на осембитови двоични числа, получени чрез квантуване на показанията. защото квантуването има краен брой нива и дори ограничения за max и min, очевидно е, че квантуваният сигнал не е точен. Разликата между истинската стойност на пробата и нейната квантована стойност е шумът от квантуване. Стойността на шума на квантуване зависи от броя на нивата на квантуване, скоростта на промяна на сигнала и избора на стъпка на квантуване.

Ако вземем предвид най-простата мрежа, състоящ се от две точки A и B, между които са организирани N цифрови канала (тук не е посочено как), тогава е възможно независимо предаване на сигнал по тези канали, ако тези канали разделенипомежду си. Възможни са следните начини за разделяне на канали между две точки:

Пространствено разделение (пространствено разделение), използване на различни предавателни медии за организиране на канали;

Времевото разделение, което предава цифрови сигналина различни интервали от време в различни канали;

Кодово разделение, при което разделянето става чрез прилагане на специфични кодови стойности за всеки сигнал;

Разделяне по дължина на вълната, при което цифровите сигнали се предават по цифрови канали, организирани на различни дължини на вълната в оптичен кабел;

Разделяне по мода при организиране на канал на различни видове електромагнитна вълна(модове) на кухи вълноводи и оптичен кабел;

Разделяне чрез поляризация на електромагнитна вълна на кухи вълноводи и оптичен кабел.

Във всички случаи разделянето на канали между два възела не предполага наличието на една среда за разпространение на електромагнитен сигнал. За предаване на сигнали в една среда за разпространение каналите, разделени по един или друг критерий (с изключение на пространствения), се групират чрез комбиниране (мултиплексиране), образувайки цифрова система за предаване (DTS).

В системите за цифрово превключване (DSC) такова комбиниране и разделяне на сигналите най-често се осъществява чрез мултиплексиране с разделяне по време. Времевото мултиплексиране в момента е важен компонент не само на DSP, но и на CSC и играе решаваща роля, особено в интерфейса на тези системи. В телефонията мултиплексирането по време се определя като инструмент за разпределение (разделяне и комбиниране) на телефонни канали във времето, когато се предават през един физическа линиявръзки. В този случай се използва един от видовете импулсна модулация. Всеки импулс съответства на сигнала на един от каналите, сигналите от различни канали се предават последователно.

Принципът на времевото комбиниране на сигналите е показан на фиг. 1.8, който показва въртящ се комутатор ДА СЕ(център), свързан последователно към изходите на последователността на канала. Превключвателят е свързан към изхода на канал 1 по това време T,към изход на канал 2 по време t2,към изхода на канал N по време t N ,след което процесът се повтаря. Полученият изходен сигнал ще се състои от поредица от сигнали от различни канали, изместени един спрямо друг по време При.

Разделянето на сигналите от приемащата страна ще се случи по подобен начин: въртящият се комутатор е свързан към каналите на свой ред, предавайки първия сигнал към канал номер 1, втория сигнал към канал номер 2 и т.н. Очевидно работата на превключвателите от приемащата и предавателната страна трябва да бъде синхронизирана по определен начин, така че сигналите, които идват по линията, да бъдат насочени към необходимите канали. На фиг. 1.9 показва времедиаграмите за случая на комбиниране на три канала, през които се предават амплитудно-импулсно модулирани сигнали.

Както бе споменато по-горе, DSP използва PCM сигнали, които са цифрови кодови последователности, състоящи се от няколко бита.

временно сдружениеняколко PCM сигнала е комбинация от кодови последователности, идващи от различни източници за съвместно предаване по обща линия, в която линията по всяко време е предвидена за предаване само на една от получените кодови последователности.

Времевото комбиниране на PCM сигнали се характеризира с редица параметри. Цикълвремевото комбиниране е набор от последователни интервали от време, разпределени за предаване на PCM сигнали от различни източници. В цикъла на комбиниране на времето, на всеки PCM сигнал се присвоява определен времеви интервал, чиято позиция може да бъде уникално определена. Тъй като обикновено всеки сигнал съответства на собствен канал за предаване, се нарича такъв времеви интервал, определен за предаване на един канал времеви интервал(KI). Има два вида цикъл - основен,чиято продължителност е равна на периода на дискретизация на сигнала, и суперцикъл -повтаряща се последователност от последователни главни цикли, в която позицията на всеки от тях е еднозначно определена.

Ориз. 1.8.Циркулярна интерпретация на мултиплексирането на времето

Ориз. 1.9.временно сдружение

При изграждането на PCM оборудване те използват хомогенна временна асоциация PCM сигнали, при които скоростите на кодовата дума на комбинираните PCM сигнали са еднакви. Това прави възможно производството групова асоциация PCM сигнали и изграждат на тази основа йерархични системи за предаване на PCM сигнали.