Материал: ОТС Лекции 1 и 2 часть
последовательности модулируется, различают: АИМ (амплитудно-импульсная модуляция), ЧИМ (частотно-импульсная модуляция), ФИМ (фазо-импульсная модуляция), ШИМ(широтно-импульсная модуляция).
ПФ при ВРК ограничивает спектр всего многоканального сигнала. Основной характеристикой такой МСС с ВРК является временная диаграмма многоканального сигнала (рис. 7.4).
U(t)ВРК
0 |
T 2T 3T |
(n-1)T nT (n+1)T |
t |
Рис.7.4. |
Тактовые импульсы поступают от ГТИ. Они имеют постоянную амплитуду, частоту и фазу. Коммутатор на передаче поочередно подключает источники информации к импульсному модулятору, который изменяет, например, амплитуду импульсов в соответствии с уровнем информационного сигнала. Если на интервале 0-Т коммутатор на передаче подключил к Имод первый источник информации, то коммутатор на приеме подключает выход коммутатора к первому получателю информации. Т.о. сначала передается импульс-отсчет 1-го канала, потом 2-го канала и т.д. n-го канала, затем снова импульс-отсчет 1-го канала, потом снова 2-го канала и т.д. Если отбросить все импульсы, кроме импульсов 1-ого канала, получим отсчеты информационного непрерывного сигнала 1-ого канала.
Коммутаторы Кпрд и Кпрм работают синхронно. На вход каждого ДМ поступают импульсы-отсчеты. Чтобы получить из этих импульсов переданный сигнал, нужно подать их на ФНЧ с характеристиками близкими к идеальным. Импульсы, поступающие от ГТИ могут быть и радиоимпульсами. В этом случае, сначала импульсы детектируются и далее поступают на ФНЧ.
u(t)
t
0 |
Ти |
Т |
Т+Ти |
Рис.7.5.
Причины взаимных помех между каналами при ВРК:
1) Полоса частот, отводимая для МСС с ВРК, ограничена, поэтому импульсы на выходе ПФ «расплываются» и занимают соседний временной интервал, отведенный для других каналов (рис.7.5).
46
2) Коммутаторы работают не синхронно; в худшем случае Кпрд находится в положении - 1, а Кпрм находится в положении – 2, следует полное нарушение связи.
Способы уменьшение помех при ВРК:
1)Увеличение периода следования импульсов Т, но при этом уменьшается количество каналов.
2)Совершенствование системы синхронизации.
3)Увеличение полосы частот системы связи, что позволяет уменьшить межсимвольную интерференцию.
МСС с фазовым разделением каналов (ФРК).
В многоканальной системе связи с ФРК теоретически без взаимных помех можно разделить только два канала. Оба канала передаются одновременно, в одной и той же полосе частот.
Разделение каналов осуществляется за счет ортогональности несущих. Первый канал передается на несущей sinω0t, а второй канал передается на несущей cosω0t .
Несущие ортогональны для Т→∞, т. е. по определению ортогональности:
|
1 |
Т / 2 |
|
lim |
∫sinω0t cosω0t dt = 0 ; |
|
|
|
(7.2) |
||
Т →∞ Т |
−Т / 2 |
|
|
|
|
|
|
Очевидно, что |
для конечных значений Т точное |
равенство нулю не |
|
соблюдается. Структурная схема системы связи с ФРК показана на рис.7.6.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПИ1 |
|
|
ИИ1 |
|
|
М1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СД1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г1sinω0t |
|
Гр Ус |
|
Гр Ус |
|
|
ГОН1 sinω0t |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
ПФ |
|
ПФ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИИ2 |
|
|
М2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СД2 |
|
|
|
ПИ2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г2cosω0t |
|
|
|
Рис.7.6. |
|
|
|
ГОН2 cosω0t |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ИИ, ПИ- источник и получатель информации; |
М1, М2–модуляторы; |
|||||||||||||||||
Г1,Г2 – генераторы, генерирующие sinω0t и cosω0t; ГрУс, ПФ – групповой усилитель и полосовой фильтр; СД1, СД2 – синхронный детектор; ГОН1 – генератор опорного напряжения,
он должен подстраиваться под напряжение даваемое Г1; ГОН2 – генератор опорного напряжения, он должен подстраиваться под напряжение даваемое Г2.
Напряжение на выходе группового тракта передатчика: |
|
Uпрд (t) = U1sinω0t + U2cosω0t ; |
(7.3) |
U1- сообщение первого канала, U2 – сообщение второго канала.
Этот же сигнал поступает на вход приемника, на вход СД1 и на вход СД2. Напряжение на выходе СД1:
47
Т |
Т |
Т |
U1Т |
|
|
uсд1 =∫[U1 sinω0t +U2 cosω0t]sinω0t dt=∫U1 sin2 ω0t dt+∫U2 cosω0tsinω0t dt= |
; |
||||
2 |
|||||
0 |
0 |
0 |
|
||
|
|
||||
(7.4) При выполнении вычислений учтено, что интегралы от знакопеременных функций сравнительно малы при ω0 Т >>1. Таким образом, на выходе СД1 получили сигнал первого канала. Аналогично, на выходе СД2 получим сигнал второго канала.
Причины взаимных помех при ФРК: 1)Разность фаз несущих частот на передаче не равна точно 900.
2)Фазы опорных напряжений не равны точно фазам несущих частот первого и второго каналов.
3)Операция интегрирования реализуется с погрешностью. Способы уменьшения взаимных помех
1)Следует совершенствовать систему частотной и фазовой синхронизации.
2)Следует уменьшать погрешности реализации операции интегрирования.
МСС с кодовым разделением каналов (КРК).
В многоканальной системе связи с КРК каналы передаются одновременно, в одной и той же полосе частот. Разделение каналов осуществляется за счет ортогональности несущих. Переносчиком информации при КРК являются шумоподобные сигналы, в качестве которых используются псевдослучайные последовательности, коды Баркера, функции Уолша, М-последовательности. Структурная схема системы связи с КРК показана на рис.7.7.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СФ1 |
|
ДМ1 |
|
|
ИИ1 |
|
|
М1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПИ1 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ГШПС1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Гр |
|
Гр |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Ус. |
линия |
Ус. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ПФ |
ПФ |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
связи |
|
|
|
СФn |
|
ДМn |
|
ПИn |
ИИn |
|
|
Мn |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГШПСn
Рис.7.7.
В данной структурной схеме наименование и назначение большинства блоков уже указано выше. Принципиально новыми являются следующие блоки: ГШПС1 - ГШПСn – генераторы шумоподобных сигналов;
СФ1 - СФn – согласованные фильтры.
В качестве переносчика в 1-ом канале, например, можно использовать код Баркера, показанный на рис. 7.8а , а в качестве переносчика во 2-ом канале использовать код Баркера, показанный на рис. 7.8б, т.е. тот же сигнал, циклически сдвинутый на один импульс..
48
u1(t) а)
t
u2(t) б)
Рис.7.8. t
ШПС подбираются таким образом чтобы автокорреляционная функция имела ярко выраженный максимум, а взаимокорреляционная функция была достаточно мала.
8. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Теория электрической связи , анализируя идеальные модели сигналов, помех и каналов связи, указывает способы реализации потенциальной помехоустойчивости приема и максимальной скорости передачи информации. Современные системы связи практически реализовали эти потенциальные возможности для каналов связи с медленно меняющимися параметрами. Однако, большинство многолучевых и многопутевых каналов связи являются каналами связи с быстро меняющимися параметрами, для которых совершенствование способов передачи и приема все еще остается актуальной задачей. Знание основных положений теории электрической связи позволяет специалисту находить оптимальные решения для самых сложных условий
связи.
Список литературы
1.Теория электрической связи: Учебник для ВУЗов / под ред. Д. Д. Кловского.- М.: Радио и связь,1998.-433 с.
2.Сухоруков А.С. Теория цифровой связи (часть 1).-М.: ООО Инсвязьиздат, 2005.-50 с.
3.Сухоруков А.С. Теория электрической связи (часть 1).-М.: ООО
Инсвязьиздат, 1990.-62 с.
49
Содержание
Стр.
1.Введение………………………………………………………………………. 3
2.Оптимальный приемник. Потенциальная помехоустойчивость………….. 4
3.Согласованный фильтр………………………………………………………. 13
4.Энтропия. Статистическое кодирование……………………………………. 23
5.Помехоустойчивое кодирование (канальное кодирование)……………….. 32
6.Пропускная способность канала связи……………………………………… 40
7.Многоканальные системы связи (МСС)…………………………………….. 43
8.Заключение……………………………………………………………………. 49 Список литературы……………………………………………………………… 49
50