Многоканальные системы связи с импульсно-кодовой модуляцией и временным делением каналов (ИКМ-ВД)

Принцип временного деления каналов заключается в том. что в каждый данный момент времени в линейном тракте уплотненной цепи передаются сигналы только по одному каналу, т. е. каналы работают с некоторым временным интервалом.
Согласно теореме В. А. Котельникова, любой непрерывный сигнал, ограниченный спектром частот можно представить дискретным (прерывистым) в виде ряда импульсов, частота следования которых друг за другом должна быть не меньше удвоенной максимальной частоты спектра частот непрерывного сигнала. Следовательно, где — частота повторения импульсов, поступающих в линию, называемая также частотой дискретизации.
Процесс превращения непрерывного сигнала в импульсный называется дискретизацией. Свободный временной интервал между импульсами дискретизированного сигнала одного источника информации заполняется импульсами сигналов других источников, т. е. цепь уплотняется N каналами.
Временной промежуток между соседними импульсамц, занимаемый сигналами других каналов, называется канальным интервалом и определяется по формуле, где 7Д — период дискретизации (период следования отсчетов сигнала одной информации); N — число каналов.
Количество отсчетов N раз образует цикл передачи 7У, длительность которого равна периоду дискретизации.
Процесс дискретизации непрерывного сигнала называется также квантованием по времени.
Преобразование непрерывного сигнала в дискретный осуществляется при помощи импульсов тока несущей частоты, модулируемых непрерывным сигналом источника, подключаемого к входу одного из каналов многоканальной системы. Импульсы тока несущей частоты характеризуются тремя основными параметрами: 1Ш—амплитудой, т — шириной (длительностью) и ф-* начальной фазой или положением импульса во времени.
Соответственно можно получить три вида импульсной модуляции: амплитудно-импульсную АИМ при постоянных.
Сущность импульсно-кодовой модуляции заключается в том, что каждый импульс дискретизированного сигнала прежде чем поступить в линию, подвергается кодированию, т. е. каждый импульс заменяется кодовой группой кратковременных импульсов, которые и поступают в линию.
Определенное число кратковременных импульсов, имеющих одинаковые амплитуды и размещенных в отрезке времени, отведенном для одного импульса АИМ сигнала, называется кодовой группой. В зависимости от количества кратковременных кодовых импульсов можно получить различное число комбинаций кодирования. Графики закодированных сигналов трехразрядным кодом показаны на рис. 146, а, б, в.
Максимальное число комбинаций для кодов, содержащих от двух до десяти разрядов, приведено ниже.
Чем выше разряд, тем меньший процент искажений будет наблюдаться при приеме исходного сигнала. Согласно рекомендациям МККТТ, для современных И КМ ^систем принят 8-разрядный код.
Осуществление способа ИКМ связано с необходимостью квантовать исходный I сигнал не только во времени, но и по уровням напряжений или токов. Сущность квантования по уровням заключается в том, что квантованный по времени сигнал А/ поступает на вход устройства, называемого квантователем, в котором происходит проверка, к какой из ступеней квантования находится ближе импульс сигнала. В результате этой I проверки на выходе квантователя появляются несколько измененные по амплитуде импульсы АИМ сигнала, вершины которого будут лежать на ближайших линиях ступеней квантования. Теперь уровни всех импульсов АИМ сигнала будут кратны величине. График кватованного сигнала показан на рис. 147.
Огибающая квантованного по уровням сигнала (пунктирная линия) не совпадает с оги- и бающей АИМ-сигнала до квантования. Искажения сигнала, вносимые в процесс квантования, имеют нелинейный характер и также проявляются в виде шумов только в моменты передачи сигнала. Такие шумы называют шумами квантования.
Сигналы с помощью квантования могут передаваться только при применении сравнительно сложных схем приемников, способных отчетливо различать импульсы, близкие по, амплитуде. Поэтом квантованные импульсы заменяют более короткими определенной последовательности.
Процесс, при котором квантованным импульсам соответствуют разные кодовые комбинации, называют кодированием.
Пользуются двумя способами квантования дискретизированного сигнала: равномерным (линейным) и неравномерным (нелинейным). Неравномерное квантование позволяет сравнительно более простыми средствами уменьшить шумы квантования.
Особенностью системы И КМ является возможность применения для восстановления кодовых импульсов регенераторных усилителей или регенераторов вместо обычных усилителей.
Регенератор восстанавливает кодовые импульсы в том виде и в той комбинации, которая была на входе усилительного участка, а затем они поступают далее в тракт передачи. В результате шумы и искажения в каналах системы ИКМ не накапливаются и мало зависят от общей длины цепи. Это позволяет для систем ИКМ использовать линии, к характеристикам которых предъявляются более низкие требования.

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120
 

Яндекс.Метрика