Согласование параметров сигнала с параметрами канала

При оценке возможности использования канала электросвязи для переда­чи того или иного первичного сигнала удобно сравнивать объем канала V_к и объем сигнала V_c, определяемые выражениями [1]

,

(1.26)

где Т_к - время занятия канала; Т_с - длительность (время) пе­редачи сигнала; ΔF_к = F_к.в -F_к.н -полоса пропускания канала; ΔF_с = F_с.в - F_с.н полоса частот, занимаемых сигналом; D_k =log(P_к/P_п) – допустимое превышение сигналов над помехами, которое может быть обеспечено в ка­нале (без искажений сигналов мощности Р_к = Р_с max из-за их ограничения); D_c =log(P_с/P_ш) - динамический диапазон сигналов источника сообщений, где Р_с=Р_с max, Р_ш – шумы источника.

Принципиальная возможность неискаженной передачи сигнала по каналу связи [6] обеспечивается только в случае, когда выполняется следующее основное неравенство: V_c < V_к. Это неравенство можно рассматривать в сочетании трех частных: Т_с < Т_к, ΔF_с < ΔF_к, D_c < D_к.Если эти условия выполнимы, следовательно, вы­полнимо и условие V_c< V_к.

Часто встречается ситуация, когда основное неравенство выполняется, а одно из частных неравенств не выполняется. В этом случае для передачи сиг­нала по каналу связи необходимо осуществить специальные дополнительные пре­образования сигнала.Например,если Т_с > Т_к, (канал телеметрии медленных процессов) можно выполнить преобразования во времени, предварительно записав сигнал в блок памяти, например, на магнитную ленту, а затем сосчитав его из этого блока с большей скоростью. При этом скорость записи меньше скорости считывания. Тогда время передачи сигнала по каналу уменьшится до величины Т'_с < Т_с так, что Т'_с < Т_к. В этом случае на приемной стороне также потребуется дополнительное временное преобразование сигнала с по­мощью блока памяти для восстановления сигнала. При этом ско­рость считывания из блока памяти должна быть меньше, чем скорость записи.

Следует отметить, что при формировании сигнала на передающей стороне при считы­вании с большей скоростью его полоса частот расширяется до значения ΔF'_c > ΔF_c, т.е. происходит «обмен» времени передачи на ширину полосы частот передачи. При этом необходимо следить за тем, чтобы выполнялось условие ΔF'_c < ΔF_к.

Во многих случаях несогласованность сигнала и канала связи возникает вследствие того, что, даже при выполнении для спектра сигнала и полосы пропускания канала условия ΔF_к > ΔF_с, не выполняется условие F_к.н < F_с.н и F_к.в > F_с.в. Для устранения этого препятствия на передающей и приемной стороне канала пе­редачи используются дополнительные блоки частотного преобразования (преобразователи частот), с по­мощью которых спектр сигнала трансформируется в область частот пропускания канала, а затем (на выходе) преобразуется в исходный спектр.