Структурная схема системы передачи с частотным разделением каналов

Многоканальные системы передачи с частотным разделением каналов (СП с ЧРК) относятся к классу систем с линейным разделе­нием сигналов с совпадающими или перекрывающимися спектрами. В качестве переносчиков канальных сигналов в СП с ЧРК использу­ются гармонические колебания различных частот, а методами формирования канальных сигналов является модуляция одного или нескольких параметров этих колебаний. Переносчики канальных сигналов называются несущими колебаниями, или несущими час­тотами.

Известно, что модуляция одного из параметров несущей частоты переносит спектр модулирующего сигнала в спектр частот, опреде­ляемый частотами несущего колебания и видом модуляции.

Сущность построения СП с ЧРК заключается в том, что спектр каж­дого первичного сигнала с помощью несущей частоты переносится в отведенную для него полосу частот линии связи (физической среды распространения электрического сигнала), формируя таким образом канальные сигналы с неперекрывающимися спектрами (рис. 1).

На вход канальных модуляторов M1, М2и М3 поступают первичные сигналы c1(t), c2(t) и c3(t), спектры которых S1 (f), S2(f) и S3(f) занимают одну и ту же полосу частот ΔFC= F1...F2 (pиc. 2 а). С помощью несущих частот fH1, fH2 и fH3, представляющих гармонические колебания - пере­носчики Ψ1(t), Ψ2(t) и Ψ3(t), первичные сигналы преобразуются в канальные сигналы, занимающие полосы частот f′1…f′′1 для первого канала, f′2... f′′2для второго и f′3... f′′3 для третьего каналов (рис.2 б).

 

 

Рис.1. Структурная схема системы передачи с частотным разделением каналов

 

Рис. 2. Формирование канальных сигналов в системе передачи

с частотным разделением каналов в передающей части -

тракте передачи

Канальные сигналы выделяются канальными полосовыми фильтрами (КПФ-1 для первого канала, КПФ-2 для второго канала и КПФ-3 для третьего канала). Спектр группового сигнала состоит из трех полос и занимает общий диапазон частот от f′1 до f′′3 .

В приемной части происходит разделение канальных сигналов с помощью разделительных канальных полосовых фильтров КПФ-1 для первого канала, КПФ-2 для второго канала и КПФ-3 для третье­го канала. Спектральные диаграммы сигналов приемной части сис­темы передачи с частотным разделением каналов приведены на рис. 3.

На рис. 3 а показаны канальные сигналы на выходе разделитель­ных канальных полосовых фильтров (КПФ-1, КПФ-2, КПФ-3) прием­ной части или тракта приема системы передачи с частотным разде­лением каналов (см. рис.1). Выделенные канальные сигналы посту­пают на входы демодуляторов Д-1 первого канала, Д-2 второго ка­нала и Д-3 третьего канала (см. рис. 1). На другие входы демодуля­торов подаются несущие частоты fH1 первого канала, fH2второго кана­ла и fH3 третьего канала. На выходе демодуляторов появляются пер­вичные сигналы с полосой частот ΔFC= F1... F2 и высокочастотные продукты демодуляции (рис.3 б, в, г). Фильтры нижних частот (ФНЧ), устанавливаемые на выходе демодуляторов, выделяют полосу час­тот первичных сигналов ΔFC и подавляют высокочастотные продукты демодуляции (см. рис.1 и рис.3 б, в, г).

Рис.3. Преобразование канальных сигналов в приемной части - тракте приема

Нетрудно показать, что сигналы на выходе канальных полосовых фильтров тракта передачи СП с ЧРК будут ортогональными в частотной области. Рассмотрим N-канальную систему передачи, спектр канальных сигналов которой приведен на рис. 4.

 

 

Рис.4. Спектры канальных сигналов N-канальной СП с ЧРК

Для спектров канальных сигналов (см. рис. 4) справедливы сле­дующие условия:

 

(1)

 

Общий диапазон частот, занимаемый многоканальным - группо­вым сигналом S(f)= Si(f),находится в области частот от f′1 до f′N. Спектры канальных сигналов si(t)не перекрываются и потому

 

(2)

 

где Ai - некоторая постоянная, величина которой определяется энергией i-го канального сигнала.

Выражение (2) означает, что спектры канальных сигналов пред­ставляют ортогональные функции частоты и, следовательно, они всегда разделимы. Канальные сигналы, как функции времени s1(t), s2(t)... sN(t), также ортогональны, что легко доказывается с помощью преобразования Фурье.

Выделение i-го канального сигнала из группового будет осущест­влено, если модуль коэффициента передачи (частотная характери­стика) i-го разделительного канального полосового фильтра Ki(f)удовлетворяет условию

 

(3)

 

Последнее выражение соответствует частотной характеристике идеального полосового фильтра. Реальные полосовые фильтры имеют хотя и значительное, но все же конечное затухание в полосе эффективного затухания и переходную область - полосу расфильтровки. Поэтому для обеспечения разделения канальных сигналов реальными фильтрами между спектрами канальных сигналов долж­ны быть защитные частотные интервалы ΔfЗ, ширина которых опре­деляет ширину полосы расфильтровки канальных полосовых фильтров.

Неидеальность разделительных канальных полосовых фильтров приводит к появлению межканальных переходных помех.

Общая полоса частот группового сигнала ΔF,передаваемого в тракт, определяется полосой частот Δfi, отводимой на один канал, защитным частотным интервалом ΔfЗiи количеством каналов N:

 

(4)

 

Или

 

(5)

 

если все канальные сигналы имеют одинаковые полосы частот, т.е. Δfi=Δf.

Полоса частот Δf,отводимая на один канал, определяется спосо­бом формирования канальных сигналов и может быть равна или шире исходной полосы частот первичного сигнала ΔFC, т.е. Δf ≥ ΔFC.Для бо­лее экономичного использования линии связи ширина полосы частот группового сигнала должна быть как можно меньше при заданном чис­ле каналов N. Минимальная ширина полосы частот группового сигнала получается в случае, когда Δf = ΔFC.

Поэтому выбор способа формирования канальных сигналов имеет большое значение при построении СП с ЧРК.

 








Дата добавления: 2016-04-06; просмотров: 7323;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.008 сек.