- - [A.S. Goldberg. Английско-руски енергиен речник. 2006] Теми енергия като цяло EN споделяне на време …

разделяне на формата на вълната- - [Л. Г. Суменко. Английско-руски речник на информационните технологии. М .: GP TsNIIS, 2003.] Теми Информационни технологиикато цяло EN разделяне на формата на вълната … Наръчник за технически преводач

разделяне на сигналите по честота- - [A.S. Goldberg. Английско-руски енергиен речник. 2006] Енергийни теми като цяло EN споделяне на честоти … Наръчник за технически преводач

разделяне на GNSS кодирани навигационни сигнали- Източник: GOST R 52928 2010: Глобална спътникова навигационна система. Оригинални термини и определения ...

честотно разделяне на GNSS навигационни сигнали- Източник: GOST R 52928 2010: Глобална спътникова навигационна система. Термини и определения произход ... Речник-справочник на термините на нормативната и техническата документация

раздяла- 3.5 разделяне на най-късото разстояние между две проводими части чрез твърд изолационен материал Източник: GOST R IEC 60079 15 2010: Експлозивни атмосфери. Част 15: Оборудване с тип защита "n" ... Речник-справочник на термините на нормативната и техническата документация

AE дискриминация на сигнала- 2.14. Дискриминация на AE сигнали D. Discrimination der SE Signale E. Дискриминация на AE сигнали Разделяне на AE сигнали според някои зададени критерии Източник: MI 198 79: Акустична емисия. Термини и дефиниции... Речник-справочник на термините на нормативната и техническата документация

времево разделяне на сигнали с цифрови даннивремево разделяне Обратният процес на времево комбиниране на сигнали с цифрови данни. Забележка В съответствие с метода за времево комбиниране на цифрови сигнали, данните придобиват своето име и метода за времево разделяне ... ... Наръчник за технически преводач

времево разделяне на цифрови телекомуникационни сигнали- времево разделяне Процесът е обратен на временното разделяне на цифровите телекомуникационни сигнали. Забележка В съответствие с метода, използван за временна комбинация от цифрови сигнали, телекомуникациите придобиват своето име и метод за временно ... ... Наръчник за технически преводач

Времево разделяне на цифрови информационни сигнали- 40. Времево разделение на цифрови сигнали с данни Времево разделение E. Времево демултиплексиране Обратният процес на времево разделяне на цифрови информационни сигнали. Забележка. В съответствие с метода, използван за временно комбиниране на цифрови ... ... Речник-справочник на термините на нормативната и техническата документация

Времево разделяне на цифрови телекомуникационни сигнали- 105. Времево разделение на цифрови телекомуникационни сигнали Времево разделение Цифрово демултиплексиране Обратният процес на времево разделяне на цифрови телекомуникационни сигнали. Забележка. В съответствие с използвания временен метод ... ... Речник-справочник на термините на нормативната и техническата документация

Книги

• Купете за 1017 UAH (само Украйна)
• Теория на информацията. Учебник за приложна бакалавърска степен, Осокин А.Н.. Ръководството разглежда етапите на циркулация на информация в информационни системи, методи и модели за измерване на количество информация, сензори, описание на сигнали (спектрално и вълново представяне ...

Ако разгледаме най-простата мрежа, състояща се от две точки A и B, между които са организирани N цифрови канала (тук не е посочено как), тогава е възможно независимо предаване на сигнал по тези канали, ако тези канали разделенипомежду си. Възможни са следните начини за разделяне на канали между две точки:

Пространствено разделение (пространствено разделение), използващо различни предавателни медии за организиране на канали;

Времево разделение, което предава цифрови сигнали в различни времеви интервали в различни канали;

Кодово разделение, при което разделянето става чрез прилагане на специфични кодови стойности за всеки сигнал;

Разделяне на дължината на вълната, при което цифрови сигналипредавани по цифрови канали, организирани на различни дължини на вълните в оптичен кабел;

Разделяне по мода при организиране на канал на различни видовеелектромагнитна вълна (модове) на кухи вълноводи и оптичен кабел;

Разделяне чрез поляризация на електромагнитна вълна на кухи вълноводи и оптичен кабел.

Във всички случаи разделянето на канали между два възела не предполага наличието на една среда за разпространение на електромагнитен сигнал. За предаване на сигнали в една среда за разпространение каналите, разделени по един или друг признак (с изключение на пространствения), се групират чрез комбиниране (мултиплексиране), образувайки цифрова система за предаване (DTS).

AT цифрови системипревключване (CSC) такова комбиниране и разделяне на сигнали най-често се случва чрез мултиплексиране с разделяне по време. Времевото мултиплексиране в момента е важна част не само от DSP, но и от CSC и играе решаваща роля, особено в интерфейса на тези системи. В телефонията времевото мултиплексиране се дефинира като инструмент за разпределяне (разделяне и комбиниране) на телефонни канали във времето, когато се предават по една физическа комуникационна линия. В този случай се използва един от видовете импулсна модулация. Всеки импулс съответства на сигнала на един от каналите, сигналите от различни канали се предават последователно.

Принципът на времевото комбиниране на сигналите е показан на фиг. 1.8, който показва въртящ се комутатор Да се(център), свързан последователно към изходите на последователността на канала. Превключвателят е свързан към изхода на канал 1 по това време T,към изход на канал 2 по време t2,към изхода на канал N по време t N ,след което процесът се повтаря. Полученият изходен сигнал ще се състои от поредица от сигнали различни канали, изместени един спрямо друг за известно време При.

Разделянето на сигналите от приемащата страна ще се извърши по подобен начин: въртящият се комутатор е свързан към каналите на свой ред, предавайки първия сигнал към канал номер 1, втория сигнал към канал номер 2 и т.н. Очевидно работата на превключвателите от приемащата и предавателната страна трябва да бъде синхронизирана по определен начин, така че сигналите, които идват по линията, да бъдат насочени към необходимите канали. На фиг. 1.9 показва времедиаграмите за случая на комбиниране на три канала, през които се предават амплитудно-импулсно модулирани сигнали.

Както бе споменато по-горе, DSP използва PCM сигнали, които са цифрови кодови последователности, състоящи се от няколко бита.

временно сдружениеняколко PCM сигнала е комбинация от кодови последователности, идващи от различни източници за съвместно предаване по обща линия, в която линията в даден момент е предвидена за предаване само на една от получените кодови последователности.

Времевото комбиниране на PCM сигнали се характеризира с редица параметри. Цикълвремевото комбиниране е набор от последователни интервали от време, разпределени за предаване на PCM сигнали от различни източници. В цикъла на комбиниране на времето, на всеки PCM сигнал се присвоява определен времеви интервал, чиято позиция може да бъде уникално определена. Тъй като обикновено всеки сигнал съответства на собствен канал за предаване, се нарича такъв времеви интервал, определен за предаване на един канал времеви интервал(KI). Има два вида цикъл - основен,чиято продължителност е равна на периода на дискретизация на сигнала, и суперцикъл -повтаряща се последователност от последователни главни цикли, в която позицията на всеки от тях е еднозначно определена.

Ориз. 1.8.Циркулярна интерпретация на времевото мултиплексиране

Ориз. 1.9.временно сдружение

При изграждането на PCM оборудване те използват хомогенна временна асоциация PCM сигнали, при които скоростите на кодовата дума на комбинираните PCM сигнали са еднакви. Това прави възможно производството групова асоциация PCM сигнали и изграждат на тази основа йерархични системи за предаване на PCM сигнали.

При канали с честотно разделяне(FDM) всяко от съобщенията, които трябва да бъдат предадени, заема честотната лента на стандартен PM канал. В процеса на формиране на групов сигнал, на всеки канален сигнал се присвоява честотна лента, която не се припокрива със спектрите на други сигнали. След това общата честотна лента н-групата канали ще бъде равна на . Ако приемем, че се използва модулация с една странична лента и всеки канален сигнал заема честотната лента, за спектъра на груповия сигнал получаваме

Груповият сигнал се преобразува в линеен сигнал s l (t)и се предава по комуникационната линия (път на предаване). От приемащата страна, след преобразуване на линеен сигнал в групов сигнал, последният с помощта на лентови канални филтри Ф Да се(виж Фиг. 11.1) с честотна лента и демодулатори D Да сесе преобразува в канално съобщение, което се изпраща до получателите на съобщенията.

Към входа на приемното устройство аз-ти канални сигнали от всички нканали. За разделяне на сигналите без взаимни смущения всеки от филтрите Ф азтрябва да пропуска без затихване само онези честоти, които принадлежат на дадена аз-ти канал; честоти на сигналите на всички останали канали филтър Ф азтрябва да потисне. Поради неидеалните характеристики на лентовите канални филтри, между каналите възникват взаимни смущения. За да се намалят тези смущения до приемливо нивонеобходимо е да се въведат предпазни честотни интервали между каналите. AT модерни системимногоканален телефонна връзкана всеки канал е разпределена честотна лента от 4 kHz, въпреки че честотен спектърпредаваните речеви сигнали са ограничени до лента от 300 ... 3400 Hz, т.е. ширината на спектъра на сигнала е 3,1 kHz. Така в този случай = 0,9 kHz. Това означава, че в многоканалните FDM системи се използва ефективно приблизително 80% от честотната лента на предавателния път. Освен това е необходимо да се осигури висока степенлинейност на целия групов път.

При канали за разделяне на времето(TSC) групов път с помощта на синхронни превключватели на предавателя и приемника се осигурява последователно за предаване на сигнал на всеки канал на многоканалната система. Структурна схемамногоканална предавателна система с TRC е показана на фиг. 11.2.

Последователности от модулирани импулси, които не се припокриват във времето (например по амплитуда), се използват като канални сигнали в системи с TDM. Наборът от канални сигнали образува групов сигнал.

При времевото разделяне е възможно и кръстосано смущаване между каналите, което се дължи главно на две причини. Първата причина е несъвършенството на честотната характеристика и фазовата характеристика на предавателния път, а втората е несъвършенството на синхронизацията на превключвателите на предавателната и приемащата страна. За да се намали нивото на взаимни смущения по време на TRC, е необходимо също да се въведат защитни времеви интервали. Това изисква намаляване на продължителността на импулса на всеки канал и, като следствие, разширяване на спектъра на сигнала. И така, в многоканалните телефонни комуникационни системи, лентата на ефективно използваните честоти Ф Б=3100 Hz. В съответствие с теоремата за вземане на проби на Котелников минимална стойностчестота на дискретизация f D = 2f V= 6200 Hz. В реалните системи обаче човек избира е Д\u003d 8 kHz (с марж).

Теоретично TDM и FDM са еквивалентни по отношение на ефективността на използване на честотния спектър, но в реални условия системите с TDM са малко по-ниски от системите с FDM по този показател поради трудностите при намаляване на нивото на взаимни смущения при разделяне сигнали. Системите с VRC обаче имат неоспоримо предимство, поради факта, че поради разликата във времето на предаване на сигнали от различни канали, те нямат кръстосани смущения от нелинеен произход. В системите RTO крист факторът е по-нисък. В допълнение, RMC оборудването е много по-просто от PMC оборудването. TDM намира най-широко приложение в цифровите предавателни системи с PCM.

Специален случай на разделяне на времето е фазово разделяне на сигналите, при което може да се осигури само двуканално предаване.

В общия случай сигналите, заемащи обща честотна лента и предавани едновременно, могат да бъдат разделени, ако условието на техните линейна независимостили условието за ортогоналност.

Тези изисквания са изпълнени сигнали, които се различават по форма. Разделените с вълни цифрови многоканални системи използват ортогонални последователности под формата на функции на Walsh. Обобщение на разделението по форма, са комуникационни системи с асинхронен адрес(AACC). В такива системи лесно се реализират резерви на честотна лента, произтичащи от "малко активни" абонати. Така например е възможно да се организира 1000-канална комуникационна система, в която всеки 50-100 абоната от хиляда предават едновременно.

При комбиниран метод на разделянегруповият сигнал е показване на определени комбинации от дискретни канални съобщения чрез числа, съответстващи на номера на комбинацията. Тези числа могат да се предават с помощта на дискретни модулационни сигнали от всякакъв вид. Например за двоични кодове (m=2)и брой канали N=2групово съобщение може да получи възможни стойности, съответстващи на различни комбинации от нули и единици: 00, 01, 10, 11. За н-каналните системи ще изискват различни стойности на модулирания параметър (честота, фаза). В общия случай няколко параметъра на носителя могат да бъдат модулирани едновременно, например амплитуда и фаза, честота и фаза и др. Блоковата схема на многоканална система с комбинирано (кодово) разделяне (компресия) е показана на фиг. 11.3 .

Фиг.11.3. Структурна схема на многоканална система с комбинирано уплътнение

Напоследък има голям интерес към системите амплитудно-фазова модулация(APM), който може да бъде реализиран чрез схема на квадратурна модулация. В системите AFM, по време на интервала на предаване на един елементарен сигнал, неговата фаза и амплитуда приемат стойности, избрани от редица възможни дискретни стойности на амплитуди и фази. Всяка комбинация от амплитудни и фазови стойности представлява един от многопозиционните групови сигнали с кодова база. APM сигналите могат също да бъдат генерирани чрез многостепенна амплитудна и фазова модулация на две квадратурни (фазово изместени) трептения на носещата честота.

AT последните годинитеорията също е успешно развита сигнално-кодови структури(SKK), насочени към увеличаване на скоростта на предаване и устойчивост на шум със значителни ограничения на енергията и заетата честотна лента. Въпросите на теорията на QCM се обсъждат в Глава 11.

ЛЕКЦИЯ 16

Тема:

Текстът на лекцията по дисциплината:"Теория на електрическата комуникация"

Калининград 2013г

Текст на лекция № 27

по дисциплина:"Теория на електрическата комуникация"

"Честота, време и фазово разделяне на сигнали"

Въведение

Най-скъпият елемент на комуникационната система е комуникационната линия. В предавателните системи общата среда може да бъде коаксиални, балансирани или оптични кабели, въздушни комуникационни кабели или радиовръзки. Има нужда от кондензиране на физически вериги, като по тях се предава едновременно информация от няколко крайни средства за комуникация. Уплътняването на комуникационната линия се осъществява с помощта на уплътнително оборудване, което заедно с преносната среда образува многоканална предавателна система.

Многоканална система за предаване(МСП) се нарича съвкупността технически средства, осигуряващи едновременно и независимо предаване на два или повече сигнала по една физическа верига или комуникационна линия.

В многоканалните телекомуникации се използват FDM и TDM. Кодовото разделяне на каналите намира приложение в мобилните радиокомуникационни системи.

При FDM на всеки комуникационен канал се присвоява определен спектър (лента) от честоти. По време на TRC импулсни последователности от много къси импулси, съдържащи информация за първичните сигнали и изместени един спрямо друг във времето, се предават към комуникационната линия.

FDM MSP са аналогови системи, докато VDM MSP са цифрови системи.

За тези цели се създават системи с множествен достъп и уплътняване. Именно тези системи са в основата на съвременните комуникации.

Честотно разделяне на сигналите

Функционална схема най-простата системамногоканална комуникация с разделяне на канала по честота е показана на фиг. един

В чужди източници терминът Frequency Division Multiply Access (FDMA) се използва за обозначаване на принципа на честотно разделяне на каналите (FCD).

Първо, в съответствие с предадените съобщения, първичните (индивидуални) сигнали, имащи енергийни спектри , ,..., модулират подносещите честоти на всеки канал. Тази операция се извършва от модулатори , ,..., на канални предаватели. Спектрите на каналните сигнали, получени на изхода на честотните филтри , ,..., съответно заемат честотните ленти , ,..., , които в общия случай могат да се различават по ширина от спектрите на съобщенията , ,..., . С широколентови модулации, като FM, ширината на спектъра , т.е. общо взето . За простота ще приемем, че се използва AM-OBP (както е обичайно в аналоговите SP с FDM), т.е. и .

Нека проследим основните етапи на формиране на сигнала, както и промяната на тези сигнали в процеса на предаване (фиг. 2).

Ще приемем, че спектрите на отделните сигнали са крайни. След това можем да изберем подносители w K, така че лентите ,..., да не се припокриват по двойки. При това условие сигналите ; взаимно ортогонални.

След това спектрите , ,..., се сумират и тяхната съвкупност отива в груповия модулатор (). Тук спектърът се прехвърля в честотния диапазон, разпределен за предаване на дадена група канали, посредством колебания на носещата честота, т.е. груповият сигнал се преобразува в линеен сигнал. В този случай може да се използва всякакъв вид модулация.

В приемащия край линейният сигнал се подава към груповия демодулатор (приемник P), който преобразува спектъра на линейния сигнал в спектъра на груповия сигнал. След това спектърът на груповия сигнал отново се разделя на отделни ленти, съответстващи на отделните канали, като се използват честотни филтри , ,.... И накрая, каналните демодулатори D преобразуват спектрите на сигнала в спектри на съобщения, предназначени за получателите.

От горните обяснения е лесно да се разбере значението на честотния метод за разделяне на каналите. Тъй като всяка реална комуникационна линия има ограничена честотна лента, тогава при многоканално предаване всеки отделен канал се присвоява определена частобща честотна лента.

От приемащата страна сигналите на всички канали работят едновременно, като се различават по позицията на техните честотни спектри върху честотната скала. За да разделят такива сигнали без взаимни смущения, приемниците трябва да съдържат честотни филтри. Всеки от филтрите трябва да пропуска без затихване само онези честоти, които принадлежат на сигнала на този канал; честотите на сигналите на всички останали канали, филтърът трябва да потиска.

На практика това не е осъществимо. Резултатът е взаимна интерференция между каналите. Те възникват както поради непълната концентрация на енергията на сигнала на k-тия канал в дадена честотна лента, така и поради несъвършенството на реалните лентови филтри. В реални условия е необходимо също така да се вземат предвид взаимните смущения от нелинеен произход, например поради нелинейността на характеристиките на груповия канал.

За да се намали кръстосаното смущение до приемливо ниво, е необходимо да се въведат предпазни честотни интервали (фиг. 3).

Така например в съвременните системи за многоканална телефонна комуникация на всеки телефонен канал се разпределя лента честота kHz, въпреки че честотният спектър на предавания звукови сигналиограничено до групата

Комуникационната линия е най-скъпият елемент от комуникационната система. Ето защо е препоръчително да се извършва многоканално предаване на информация по него, тъй като с увеличаване на броя на каналите N, неговата пропускателна способностС. Поич. условие трябва да бъде изпълнено:

H K - производителност на k-тия канал.

Основният проблем на многоканалното предаване е разделянето на каналните сигнали от приемащата страна. Нека формулираме условията за това разделяне.

Нека е необходимо да се организира едновременното предаване на няколко съобщения по общ (групов) канал, всяко от които се описва с израза

(7.1.1)

Като вземем предвид формулата (7.1.1.), получаваме:

С други думи, приемникът има селективни свойства по отношение на сигнала Sk(t).

Като се има предвид въпросът за разделянето на сигналите, се разграничават честотно, фазово, времево разделяне на каналите, както и разделяне на сигнали по форма и други характеристики.

Втори учебен въпрос

Канали с честотно разделяне

Блокова схема на многоканална комуникационна система (MCS) с канали за честотно разделяне (FCD) е показана на фиг. 7.1.1, където е посочено: IS - източник на сигнал, Mi - модулатор, Фi - филтър на i-тия канал , Σ - сигнален суматор, GN - носещ генератор, TX - предавател, LS - комуникационна линия, IP - източник на смущения, PFP - приемник, D - детектор, PS - приемник на съобщения.

Фиг.7.1.1. Структурна схема на многоканална комуникационна система

При FDM носещите сигнали имат различни честоти fi (подносещи) и са разделени от интервал, по-голям или равен на ширината на спектъра на сигнала на модулирания канал. Следователно сигналите на модулирания канал заемат честотни ленти, които не се припокриват, и са ортогонални един на друг. Последните се сумират (компактират по честота) в блок Σ, образувайки групов сигнал, който модулира трептенето на основната носеща честота fn в блок М.

Всички известни техники могат да се използват за модулиране на носителите на канала. Но по-икономично, честотната лента на комуникационната линия се използва с модулация с една странична лента (SSB AM), тъй като в този случай ширината на спектъра на модулирания сигнал е минимална и равна на ширината на спектъра на предаденото съобщение. Във втория етап на модулация (групов сигнал), OBP AM също се използва по-често в кабелни комуникационни канали.

Такъв сигнал с двойна модулация, след усилване в блока TX, се предава по комуникационната линия към приемника RX, където претърпява обратен процес на преобразуване, т.е. демодулация на сигнала по носителя в блок D, за да се получи групов сигнал, извличане на канални сигнали от него чрез лентови филтри Fi и демодулация на последните в блокове Di. Централните честоти на лентовите филтри Fi са равни на честотите на каналните носители, а техните ленти на прозрачност са равни на ширината на спектъра на модулираните сигнали. Отклонението на реалните характеристики на лентовите филтри от идеалните не трябва да влияе върху качеството на разделяне на сигнала, поради което се използват интервали на предпазната честота между каналите. Всеки от филтрите Ф приемане трябва да пропуска без затихване само онези честоти, които принадлежат на сигнала на даден канал. Честотите на сигнала на всички други канали трябва да бъдат потиснати от филтъра.

Честотното разделяне на сигналите чрез идеални лентови филтри може да бъде математически представено по следния начин:

където g k е импулсната характеристика на идеален лентов филтър, който пропуска без изкривяване честотната лента на k-тия канал.

Основните предимства на CHRK: простота на техническо изпълнение, висока устойчивост на шум, възможност за организиране на произволен брой канали. недостатъци: неизбежното разширяване на използваната честотна лента с увеличаване на броя на каналите, относително ниската ефективност на използването на честотната лента на комуникационната линия поради загуби при филтриране; тромава и висока цена на оборудването, главно поради голям брой филтри (цената на филтрите достига 40% от цената на система с FDM). В железопътния транспорт е разработен MCS с PMC тип K-24T, в който се използват малогабаритни електромеханични филтри.

Трети учебен въпрос