Система зв'язку з часовим поділом каналів.

 

Мета роботи: Вивчити принципи побудови систем зв'язку з тимчасовим розділенням каналів.

Завдання роботи:

Вивчити структуру і функції основних вузлів системи з тимчасовим розділенням каналів для передачі безперервних повідомлень.

Вивчити основні положення тимчасового розділення каналів зв'язку і їх реалізацію в системах.

Досліджувати принципи тимчасової дискретизації сигналів, визначувані теоремою В.А.Котельникова.

ВВЕДЕННЯ.

 

Тимчасове розділення каналів застосовується достатньо часто при створенні систем зв'язку. На основі тимчасового розділення реалізуються системи багатоканального телефонного зв'язку, системи супутникового зв'язку і телебачення. Такі системи містять в своєму складі групу передавачів і приймачів, що взаємодіють через загальне середовище розповсюдження сигналів (кабельна лінія, навколоземний і космічний простір - «ефір» і так далі). У простому випадку кожна пара передавач - приймач і середовище, що зв'язує їх, складають окремий канал. Для забезпечення можливості одночасної передачі повідомлень по всіх каналах необхідно виконати умови незалежності їх роботи, виключення впливу один на одного, що складає завдання розділення каналів. Основою тимчасового розділення каналів є наступні положення:

- Кожен з передавачів формує і видає в середу розповсюдження сигнали тільки у відведені для нього інтервали часу не перекриваються з інтервалами, відведеними для інших передавачів;

- Кожен з приймачів має засоби виділення інтервалів передачі, а, отже, і сигналів тільки потрібного передавача і придушення сигналів інших. (Для цього у складі системи мають бути засоби, що забезпечують синхронну роботу передавачів і приймачів, по черзі надають середовище розповсюдження в їх розпорядження і засоби відновлення повідомлень з квантованих за часом сигналів, - інтерполюючі фільтри);

- Дискретизація сигналів що представляють повідомлення здійснюється з дотриманням вимог теореми В.А.Котельникова;

-Середовище розповсюдження сигналів володіє достатнім широкосмуговим і лінійністю з тим, що б передавальні імпульсні сигнали не були спотворені.

 

Дана робота направлена на вивчення реалізації цих положень на прикладі простої системи зв'язку, що моделюється засобами пакету System View.

 

ПОСТАНОВКА ЗАВДАНЬ ДОСЛІДЖЕННЯ.

 

Об'єктом дослідження в даній роботі є модель трьохканальної системи зв'язку (Див. ріс.1). Повідомлення в моделі представлені гармонійними коливаннями з частотами, що лінійно змінюються.

До складу моделі системи входять модулі передавачів, представлених на лівій частині малюнка і приймачів, - на правій частині. Робота приймачів і передавачів синхронізована загальними для кожної пари приймач - передавач генераторами імпульсів того, що тактує і керованих ними комутаторами на передавальній і приймальній сторонах. Середовище расповсюдження-лінія зв'язку, представлена суматором сигналів в центральній частині малюнка.

Завдання даної роботи реалізуються шляхом аналізу сигналів в різних точках системи, їх зіставлення і оцінки як в тимчасовій, так і в частотній областях.

 

ХІД ВИКОНАННЯ РОБОТИ.

 

1. Завантажити виконуючий файл time_rch..svu. Замалювати структуру моделі, записати параметри її модулів, параметри системного часу.

2. Запустити модель на цикл моделювання. Отримати графіки початкових повідомлень. (Sink 20,21,22) і оцінити їх параметри.

3. Отримати графіки прийнятих повідомлень на виходах приймачів (Sink 5,18,19) і порівняти їх з передаваними (Sink20,21,22) зробити виводи щодо можливості відновлення передаваних повідомлень на приймальній стороні.

4. Отримати графік сигналу синхронізації (Виходи модулів 2,12,13) і оцінити їх параметри. Для цього слід встановити на виході вказаних модулів модулі реєстрації сигналів і повторно запустити модель на цикл моделювання.

5. Отримати графік сигналу в лінії зв'язку і його спектр (Sink11). Оцінити ширину спектру сигналу на рівні -20дБ щодо його максимального рівня. Оцінити ступінь перекриття сигналів різних передавачів в часі. При виконанні пп.4,5 з метою поліпшення дозволу слід використовувати зміну масштабу часу, діапазон представлення сигналу 0.0,005с, що рекомендується.

6. Зробити фазу проходження імпульсів генератора другого передавача (Модуль 12) співпадаючою з фазою генератора першого (Модуль 2). Запустити модель на цикл моделювання і виконати п.3“хода виконання роботи”. Пояснити причину спостережуваних явищ.

7. Відновити початкові значення фаз тактового генератора 2. Змінити частоту проходження імпульсів всіх тактових генераторів (Модулі 2,12,13) і зробити її рівною 9000гц. Запустити модель на цикл моделювання і виконати п.3. Пояснити причину спостережуваних явищ.

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

 

1. Наименование работы, ее цель и задачи.

2. Структурная схема модели, ее параметры, параметры системного времени.

3. Эскизы графиков сигналов, их спектров с указанием полученных оценок параметров, а так же выводы в соответствии с пунктами 1…7 «Хода выполнения работы».

ЛІТЕРАТУРА.

Кловський д.Д. Теорія передачі сигналів. Стор. 319.321.

Зюко а.Г. і ін. Теорія передачі сигналів. Стр.64.70, 265.268.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ.

Яким обов'язковим вимогам повинні задовольняти параметри канальних модулів в системі з тимчасовим розділенням?

Чи однакові умови роботи різних каналів системи? Відповідь обгрунтувати, порівнюючи роботу сусідніх каналів.

Як впливає збільшення числа одночасно працюючих каналів на роботу лінійного устаткування? Відповідь обгрунтувати, зважаючи, що у складі лінійного устаткування можуть бути підсилювачі, перетворювачі і інші активні пристрої.

4. Оцінити ширину смуги частот потрібну для передачі тих же повідомлень, що і в даній роботі, але з використанням частотного розділення. Який варіант трьохканальної системи зажадає більшої смуги і чому?

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4