Принципы технической реализации синхронного уплотнения источников информации

 

СПИ с КР можно разбить на два класса: синхронные адресные системы (САС) и асинхронные адресные системы (ААС). В данной разделе будут подробно рассмотрены синхронные адресные системы и будет произведено их сравнение с системами с частотным и временным разделением.

В САС передача информации осуществляется таким образом, что переносчики информации удовлетворяют условиям ортогональности (2.10), (2.11). Это обеспечивается выбором сигналов и синхронизацией их во времени. Как было отмечено ранее, и частотное, и временное разделение удовлетворяют этим условиям ортогональности и поэтому они также являются синхронными. Таким образом, частотное, временное и кодовое разделения абонентов (канатов) основаны на использовании ортогональности переносчиков информации. Поскольку ортогональность сигналов (или функций) является частным случаем линейной независимости сигналов (функций), то при общем описании и сравнении указанных методов разделения будем условно называть их линейным разделением. Естественно, что при линейном разделении (уплотнении) тракты передатчика и приемника должны быть линейными, так как при нелинейных трактах условия ортогональности (2.10), (2.11) будут нарушены и в результате появятся взаимные помехи между абонентами (междуканальные помехи).

На рис. представлены структурные схемы передающего и приемного устройств СПИ с линейным разделением и централизованным объединением абонентов. Информация от источников ИИ поступает на канальные модуляторы, где L_к - число каналов. В j-м канальном модуляторе (МД) переносчик сообщения - опорный канальный сигнал s_{0 j} (t) модулируется сообщением b_j(t) так, что на выходе канального модулятора канальный сигнал s_j (t) является функцией времени t и сообщения b_j, т. е. s_j (t) = s (t, b_j (t)). При временном и кодовом разделении для обеспечения ортогональности канальных сигналов s_j(t) необходима синхронизация всех опорных сигналов. Это обеспечивается в рассматриваемой системе специальным синхросигналом, передаваемым периодически с приемного устройства (предполагается, что в системе имеется обратный канал от пункта сбора информации до датчиков). Канальные сигналы с выходов канальных модуляторов поступают в канальные передатчики ПРД, где переводятся в требуемый диапазон частот (общий для всей системы сбора информации), усиливаются по мощности, а затем излучаются при помощи антенн.

 

Рисунок 13 Структурная схема передающей стороны беспроводной подсистемы сбора информации с датчиков системы охранной сигнализации

 

Поэтому групповой сигнал в данной системе формируется в пространстве как сумма канальных сигналов

 

 

Суммирование производится по всем источникам информации, хотя некоторые из них могут и не передавать информации в момент наблюдения t.

Приемное устройство состоит из приемника ПР, который оптимально обрабатывает групповой сигнал и выделяет сигнал синхронизации. Выделенный групповой сигнал поступает на устройство разделения УР, где групповой сигнал разделяется на канальные сигналы. Канальные сигналы поступают на входы канальных демодуляторов Д. Сигнал синхронизации или синхросигнал выделяется синхронизатором С₂, который управляет ритмом работы канальных демодуляторов. Информация с выходов канальных демодуляторов поступает к получателям информации ПИ. Отметим, что структура приемника ПР определяется принятым методом модуляции несущего колебания канальными сигналами.

Поскольку методы модуляции несущего колебания канальными сигналами хорошо известны, то рассматривать их не будем.

 

 

Рисунок 14 Структурная схема приемной стороны беспроводной подсистемы сбора информации системы охранной сигнализации

 

Устройство разделения при ЧР является набором частотных разделительных фильтров, при BP - набором временных селекторов. При кодовом разделении функции разделения выполняют канальные демодуляторы. Структура канальных демодуляторов определяется методами передачи информации. Предположим, что информация передается в виде дискретных сообщений. При этом канальные демодуляторы являются приемниками дискретных сообщений. Структурные схемы оптимальных канальных демодуляторов при приеме дискретных сообщений совпадают со структурными схемами оптимальных приемников. Их свойства были достаточно подробно описаны в различных учебниках, поэтому будем считать, что свойства отдельного канала в многоканальной СПИ известны, и перейдем к рассмотрению особенностей, которые вносит совместная работа многих абонентов.

 

Пример системы сбора информации на основе использования кодового уплотнения