Назовите и охарактеризуйте наиболее распространенные коды передачи

Сравните спектры амплитуд при АМ, ЧМ, ФМ

Сигнал на выходе модулятора можно рассматривать как суперпозицию двух АМ-сигналов, один из которых имеет несущую , а другой . Соответственно и спектр может быть представлен суперпозицией. Т.к

То , т.е. спектр ЧМн шире спектра АМн.

Как используются искусственные цепи?

Дополнительные пути передачи, образованные методом уравновешенного моста, называются искусственными цепями. Искусственные цепи используются для передачи токов дистанционного питания, телеграфной связи, передачи дополнительных телефонных разговоров

Разделение сигналов по методу уравновешенного моста не решает проблемы создания систем передачи с большим числом каналов.

Назовите основные методы разделения каналов

В преобразователях происходит модуляция переносчиков первичными сигналами и таким образом формируются канальные сигналы.

где

– информационный параметр, модулируемый первичным сигналом ;

– разделительный параметр, определяющий принадлежность сигнала i-му каналу.

В зависимости от выбранного разделительного параметра применяют различные методы разделения каналов. К линейным методам разделения сигналов относят разделение по форме, временное разделение, частотное, фазовое, корреляционное, кодовое и комбинированные.

Разделение по форме канальных сигналов

Является наиболее общим видом разделения, когда их частотные спектры перекрываются и передача во всех каналах происходит одновременно. В системах с разделением по форме в качестве переносчиков могут использоваться электроколебания, описываемые функциями Якоби, Лежандра, Лагерра, Уолша и множеством других линейно независимых систем функций.

Для разделения сигналов, различающихся формой, используется операции наиболее чувствительные к изменению формы – обычно дифференцирование, интегрирование и вычитание.

Покажем на примере двух канальной системы, как можно построить схему разделения на интервале для канальных сигналов

Для разделения продифференцируем сигнал и полученную производную проинтегрируем с переменным верхним пределом

Структурная схема разделения показана на рисунке.

Здесь

ДЦ – дифференцирующая цепь;

ИЦ – интегрирующая цепь;

УВ – устройство вычитания.

Временное разделение

В системах с временным разделением сигналов (ВРК) цепь связи на короткие промежутки времени периодически подключается к источнику и приемнику сигналов каждого канала. Рассмотрим этот метод на примере двух канальной системы связи.

 

 

- интервал дискретизации;

- длительность канального импульса;

- защитный интервал.

 

Временное разделение осуществляется распределителями, которые управляют работой ключей.

Для правильного соединения источников с приемниками распределителями должны быть строго синхронизированы (т.е работать с одинаковой скоростью) и синфазированы (работать без сдвига).

Из примера видно, что в системах с ВРК первичные сигналы подвергаются квантованию во времени, то есть система с ВРК является импульсной. Импульсы, управляющие работой квантующих k и разделяющих ключей в системе с ВРК, можно рассматривать как переносчики , а ключи – как перемножители. Канальные сигналы представляются в виде , то есть операция дискретизации может рассматриваться как модуляция по амплитуде импульсного переносчика - АИМ. В качестве разделительного параметра в данном случае выступают неперекрывающиеся промежутки времени отводимые для передачи канальных сигналов на интервале дискретизации Т_д.

Аналогичные системы можно построить, используя и другие виды импульсной модуляции: ШИМ и ФИМ, ЧИМ и ИКМ.

На временном разделении основана передача кодовых комбинаций в цифровых системах связи.

В приведенном примере каждому источнику информации отводиться свой временной интервал. Такое временное разделение при передаче дискретной информации называют синхронным временным разделением (СВР). Однако жестко закреплять позиции за источником не всегда удобно. В телемеханике непрерывно передаются только текущие измерения. Остальная информация передается по мере необходимости, поэтому для увлечения пропускной способности системы временные интервалы (такты) предоставляют в первую очередь активному источнику, требующему передачу информации. Этот способ временного разделения называют асинхронным временным разделением (АВР).

Частотное разделение

Сущность частотного уплотнения состоит в переносе спектров сообщений, перекрывающихся в окрестности нулевой частоты, в не перекрывающиеся диапазоны частот в пределах полосы линии.

Перенос сообщения в отведенную в линии полосу осуществляется в два этапа. На первой ступени модуляции образуются канальные сигналы , которые складываются, образуя линейный сигнал

.

Канальные сигналы создаются в стандартизованных диапазонах частот: тональном (до 3.2 кГц) и надтональном (>3.2 кГц). Линейный сигнал затем, в свою очередь, рассматривается как модулирующее колебания по отношению к новой несущей частоте, которая окончательно определяет положение спектра в линии передачи. Это вторая ступень модуляции.

Спектры:

Œ -сообщений

 - канальные

Ž - линейный

Сигналы, прошедшие линию, которая вносит некоторые искажения формы и добавляет помехи, поступают в приемное устройство, где после усиления подвергаются двукратно демодуляции.

Корреляционное разделение

Как уже отмечалось, в рядах случаев сигналы отдельных каналов могут быть представлены в виде:

где функция описывает носитель (переносчик) с некоторой заданной величиной разделяющего параметра , а информационный параметр , модулирующий функцию по амплитуде, равен сигналу соответствующего датчика (источника информации). Этот параметр представляет собой функцию времени, медленно изменяющуюся по сравнению с переносчиком , и его можно считать постоянным, то есть , где A _i – некоторый постоянный уровень.

Сигнал в линии представляет собой линейную комбинацию функций

Пусть групповой сигнал представляет собой множество ортогональных на интервале функций , энергии которых одинаковы и равны . Эти условия, как известно, выражаются формулой

Ортогональную систему удобно использовать в нормированном виде, при котором выполняется условие

Пусть .Для выделения информационного параметра нужно умножить принимаемый сигнал на функцию и проинтегрировать полученное произведение на интервале ортогональности

Умножение линейного сигнала на все функции обеспечивает полное разделение любых ортогональных сигналов.

Оператор разделения , выполняющий это преобразование, определяет по существу степень взаимной корреляции сигналов . Таким образом, МКС на передающей стороне содержит генераторы ортогональных функций , и модуляторы с нормализаторами (чтобы ), а на приемной такие же генераторы и корреляторы .

Эффективность корреляционного метода разделения состоит в том, что он позволяет значительно ослабить влияние перекрестных полей, а это особенно существенно в случае перекрывающихся спектров сигналов.