Частотное и временное уплотнение каналов связи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственно учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

Реферат

На тему: «Частотное и временное уплотнение каналов связи»

Выполнила: Бабичева Л.А.

Группа: ММ-31

Новосибирск 2014

Введение

В наши дни радиосвязь получила широкое распространение. В связи с ограниченным частотным ресурсом и огромным числом пользователей, которые используют радиочастоты, приходится применять различные методы уплотнения (разделения) каналов связи. Уплотнение линий связи экономически целесообразно осуществлять, так как это позволяет сократить затраты на организацию новых линий связи в случае отсутствия уплотнения и сократить расходы на оборудование и эксплуатацию.

Существуют, например, такие методы уплотнения каналов связи:

Частотное разделение каналов - для каждого канала связи отводится своя полоса частот так, чтобы не происходило перекрытия их частотных полос.

Временное разделение каналов - сигналы каждого канала дискретизируются и их мгновенные значения передаются последовательно по времени, таким образом, каждое сообщение передается короткими импульсами - дискретами.

Фазовое разделение каналов - по линии связи передаются сигналы одинаковой частоты и амплитуды и с различными фазами. На приемной стороне такие сигналы выделяются с помощью специальных устройств.

Пространственное разделение каналов - метод уплотнения по поляризации сигнала, ортогональные сигналы передаются по одной линии связи, что позволяет сократить полосу частот канала.

Линейное разделение каналов - или метод разделения по форме, используются линейно независимые сигналы. Такие сигналы линейно разделены и могут быть приняты в качестве канальных сигналов.

Наиболее широкое применение нашли частотное и временное разделения каналов связи. Именно эти методы уплотнения описаны в данном реферате.

1. Системы с частотным и временным уплотнением каналов

1.1 Системы с частотным уплотнением каналов

В системах с ЧРК используются канальные сигналы, частотные спектры которых располагаются в неперекрывающихся частотных полосах. Формирование канальных сигналов осуществляется при помощи АМ, ЧМ или ФМ так, чтобы средние частоты спектров канальных сигналов соответствовали средним частотам отведенных полос каждого канала. В приемной части разделение каналов осуществляется набором частотных фильтров, каждый из которых пропускает спектр частот, принадлежащий только данному канальному сигналу. На рис. 1 показаны спектры сообщений, передаваемых по трем каналам (а), спектры канальных сигналов (б) и спектр сигнала, передаваемого по линии связи (в).

Рис. 1(а)

Рис. 1(б)

Рис. 1(в)

Рассмотрим особенности построения систем с ЧРК при некоторых способах формирования канальных сигналов. Наиболее простым способом является АМ. Для этого используется амплитудный модулятор (АМд), полосовой фильтр (ПФ). На приемной стороне выделение сообщения производится синхронным детектором или обычным линейным детектором (Д). Особенности спектров сигналов на разных этапах формирования показаны на рис. 2.1.4. Асимметрия амплитудно-частотной характеристики фильтра приводит к искажениям огибающей АМ сигнала и, следовательно, к искажениям выделяемых сообщений. Снизить искажения можно путем уменьшения коэффициента модуляции. При этом снижается уровень квадратурных составляющих модулированного сигнала на входе детектора (Дk), приводящих к искажениям сигнала. Однако уменьшение коэффициента модуляции сопровождается уменьшением мощности боковых составляющих за счет увеличения мощности несущей. Недостатком АМ является большая полоса частот, занимаемая каналом (в 2 раза больше максимальной частоты сообщения). Несмотря на этот недостаток, а также относительно низкую помехоустойчивость, АМ находит применение вследствие простоты аппаратуры.

Рис. 2

1.2 Системы с временным уплотнением каналов

связь канал частотный амплитудный

В многоканальных системах с временным разделением каналов (ВРК) канальные сигналы не перекрываются во времени, что обеспечивает их ортогональность.

Рассмотрим один из способов формирования канальных сигналов в системе с ВРК. Сообщения лk, поступающие от источников, подвергаются дискретизации по времени так, чтобы отсчеты одного сообщения не совпадали с отсчетами другого (рис. 3(а)). В соответствии с моментами отсчетов вырабатываются импульсы, параметры которых меняются в зависимости от значений сообщений сообщения в каждом отсчете. Рис. 3(б) иллюстрирует систему, в которой пропорционально сообщению изменяется амплитуда импульсов. Канальные сигналы, образованные из сообщения л1, не совпадают по времени с канальными сигналами, образованными из сообщения л2.

Рис. 3(а)

Рис. 3(б)

Таким образом, в системе с ВРК происходит периодическое подключение каждого источника к линии связи. Частота подключения выбирается из условия восстановления непрерывного сообщения по его дискретным выборкам, т.е. в соответствии с теоремой Котельникова. Переносчиком сообщений в каждом канале является последовательность импульсов. В зависимости от того, какие параметры импульсной последовательности являются информативными, получают те или иные системы с ВРК.

Для того чтобы обеспечить разделение каналов, на передающей стороне устройство формирования синхроимпульсов (УФСИ) вырабатывает синхроимпульсы, параметры которых отличаются от канальных импульсов, а период повторения совпадает с периодом Тп. Синхроимпульсы складываются с канальными, и суммарный поток подается модулятор передатчика. Ритм работы всей системы обеспечивается генератором тактовых импульсов (ГТИ). В передатчике реализуется вторая ступень модуляции, в результате чего формируется радиосигнал.

На приемной стороне этот радиосигнал демодулируется и на выходе демодулятора (Д) выделяется импульсный поток группового сигнала. Селектор синхроимпульсов (ССИ) выделяет из этого потока синхроимпульсы, которые обеспечивают синхронную работу генератора селекторных импульсов (ГСИ). Разделение канальных импульсных потоков осуществляется временными селекторами (ВС), на которые с одной стороны подается групповой сигнал, с другой - селекторные импульсы. При совпадении по времени канального и селекторного импульсов ВС пропускает первый на вход канального демодулятора (КД).

Заключение

В этом реферате были изучены методы частотного и временного разделения каналов связи и сделаны следующие выводы:

Частотное разделение каналов связи.

Достоинства:

1. Максимальная плотность каналов в занимаемой полосе частот.

2. Такие системы можно применять для любых видов систем связи.

Недостатки:

1. Использование аналогового сигнала при передаче сообщения.

2. Низкая помехоустойчивость при передаче на дальние расстояния.

3. Сложная конструктивная реализация систем.

4. Слабая защита от несанкционированного доступа к информации.

Временное разделение каналов связи.

Достоинства:

1. Использование цифрового сигнала при передаче сообщения.

2. Возможность передачи избыточной информации для восстановления полученного сигнала.

3. Высокая помехоустойчивость систем.

4. Более простая реализация систем.

5. Повышенная защищенность каналов от несанкционированного доступа.

Недостатки:

1. Широкая полоса частот для организации канала.

2. Зависимость полосы частот от количества каналов и частоты дискретизации.

Трата частотного ресурса на передачу избыточной информации для восстановления сигнала.

Список литературы

1. Апорович «Радиотехнические цепи и сигналы», М.: «Связь», 1988.

2. Баскаков С.И. «Радиотехнические цепи и сигналы», М.: «Высшая школа», 2000.

3. Жураковский «Каналы связи», М.: «Высшая школа», 1985.

4. Борисов «Радиосвязь», М.: «Высшая школа», 1987.

Размещено на Allbest.ru