Структурная схема многоканальной системы передачи

 

 

Современные системы передачи информации в основном являются многоканальными, т.е. обеспечивают одновременную независимую передачу сигналов многих различных сообщений. Для возможности осуществления такой передачи используется специальная аппаратура многоканальных систем передачи (МСП). На схеме показана такая система передачи, обеспечивающая передачу N сообщений. Она состоит из оконечной передающей и приемной аппаратуры, промежуточного оборудования (усилители, выравниватели) и линий. Оконечная передающая аппаратура предназначена для преобразования N передаваемых исходных сигналов. При этом каждый сигнал должен отличаться от других по одному из параметров (например, по используемой полосе частот, времени передачи и т.д.). Совокупность таких сигналов передается по цепи.

Промежуточное оборудование служит для компенсации затухания и искажений, которые претерпевают сигналы при передаче по линии.

Обратное образование всех пришедших с линии сигналов с целью их разделения для передачи получателю осуществляется оконечной приемной аппаратурой.

В современных МСП применяются в основном два способа преобразования сигналов как при передаче, так и на приеме. Первый предусматривает такое преобразование полосы частот ∆F исходных сигналов, при котором каждый канальный сигнал занимает свою полосу частот в линейном спектре, отличную от полос частот всех других канальных сигналов. В этом случае в приемной аппаратуре МСП осуществляется разделение сигналов по частоте с помощью специальных устройств – фильтров, после чего каждый принятый сигнал вновь преобразуется в исходный сигнал.

Системы в которых используется такой способ разделения сигналов, называются системами с частотным разделением сигналов. Второй способ преобразования, принятый в системах передачи, предусматривает такое преобразование исходных сигналов в передающей аппаратуре, при котором канальные сигналы передаются в периодически повторяемые короткие отрезки времени. В этом случае в приемной аппаратуре осуществляется разделение сигналов во времени с помощью специальных устройств – распределителей, после чего каждый преобразованный во времени канальный сигнал вновь преобразуется в исходный. Системы, в которых применяется такой способ разделения сигналов, называются системы с временным разделением сигналов.

Простейший способ уплотнения двухпроводной цепи основан на принципе разделения сигналов с помощью схем типа уравновешенного моста. Такой способ позволяет организовать одновременно два-три канала, используя средние токи трансформаторов для получения дополнительного канала.

 

Рис. Схема уравновешенного моста.

 

При одновременной организации телефонной и телеграфной передачи схема будет работать следующим образом. Телефонные токи передаются по двухпроводной цепи. Для телеграфной передачи организуется искусственная однопроводная цепь, где прямым проводом служат параллельно соединенные провода двухпроводной цепи, а обратным проводом – земля.

Сопротивление витков полуобмоток W1 и W2 дифференциальных трансформаторов ДТр₁ и ДТр₂ и сопротивление проводов телефонной цепи образуют мост. Если сопротивление проводов цепи и сопротивление полуобмоток W1 и W2 равны между собой, мост будет уравновешен, т.е. при прохождении телефонных токов потенциалы на зажимах а и б телеграфных проводов, включенных в диагональ моста, будут одинаковы. Следовательно, телефонные сигналы не будут оказывать влияние на телеграфную связь.

При работе телеграфных аппаратов Т1 и Т2 проходящий по цепи ток в средней точке ДТр₁ разветвляется на два направления: I₁ проходит по верхней ветви схемы, а I₂ – по нижней ветви схемы. Так как сопротивления проводов цепи и сопротивления полуобмоток W1 и W2 равны между собой, то токи протекающие в этих ветвях будут равны. При одинаковом количестве витков полуобмоток ДТр₁ и ДТр₂ равные токи, протекающие в различных направлениях, будут создавать равные, он противоположно направленные магнитные потоки. В этом случае суммарный магнитный поток будет равен нулю и ЭДС в обмотка W обоих трансформаторов наводиться не будет. Таким образом устраняется влияние телеграфных сигналов при передаче телефонных сигналов. Однако добиться одинакового сопротивления проводов не представляется возможным, поэтому на практике всегда имеется некоторая ассиметрия, вследствие чего имеет место взаимное влияние при телефонной и телеграфной передаче. Для уменьшения этого влияния в цепь телеграфных аппаратов включают ФНЧ, пропускающие токи частотой о нуля до 120 Гц (телефонная передача осуществляется в полосе частот от 300 до 3400 Гц).

 

Уровни передачи

В технике связи для удобства различных расчетов и упрощения рассуждений, связанных с величинами усиления и затухания, мощность, напряжение и ток оцениваются не абсолютными их значениями, а относительными, т.е. не ваттами, вольтами и амперами, а уровнями. Уровни различают по мощности, напряжению и току.

Уровнем передачи называется логарифмическое отношение мощности, напряжения или тока в данной точке цепи к мощности, напряжению или току, которые приняты за исходные. Количественное значение уровней передачи по мощности, напряжению или току определяется в децибелах (дБ) соответственно из следующих выражений:

P_м=10lg(P/P₀); P_н=20lg(U/U₀); P_т=20 lg(I/I₀),

Где P_, U, I – мощность, напряжение и ток в данной точке цепи;

 P₀, U₀, I₀ – мощность, напряжение и ток, принятые за исходные. В зависимости от значений мощности, напряжения и тока, которые приняты за исходные, различают абсолютный, относительный и измерительный уровни передачи.

Абсолютным уровнем передачи называется такой уровень, когда за исходные величины приняты мощности P₀ =1мВт, напряжение U₀ =0,775В и ток I₀ =1,29мА.

Относительным уровнем передачи называется уровень, определяемый в точке X системы при значениях P_0, U_0, I_0, соответствующих величинам в некоторой другой точке системы, принятой за исходную (начальную).

Измерительным уровнем передачи называется абсолютный уровень в какой-либо точке системы при условии, что на вход системы подан сигнал с нулевым уровнем.

Через уровни передачи, используя приведенные выше формулы затухания (усиления), логично определить затухание линии и усиление усилителя:

A_л=10 lg(P_с.пер/ P_с.пр)=10 lg(P_с.пер/ P₀)-10 lg(P_с.пр/ P₀)= P_с.пер- P_с.пр

S=10 lg (P_{с.вых.ус}/ P_с.вх.ус)=10 lg(P_{с.вых.ус}/ P₀)-10 lg(P_с.вх.ус/ P₀)= P_{с.вых.ус}- P_с.вх.ус