Любые сообщения представляются в цифровой форме, т. е. в виде последовательности битов , при любом значении индекса символ принимает значение из алфавита .

Передатчик системы формирует и передает по очереди в канал передачи конечное число сигналов различающихся по форме, которые принято называть канальными символами, один канальный символ «переносит» один бит или большее число битов, подлежащее передаче; если, то систему передачи называют двоичной; если, то систему называют -ичной.

Таким образом, передача последовательностей сообщений цифровыми системами осуществляется путем преобразования их в последовательность битов, которые преобразуются в последовательность канальных символов.

Число используемых канальных символов и их форма в разных системах различны; они известны в точке приема. Поэтому основная функция приемника (демодулятора) в цифровой системе состоит в том, чтобы оценить, какой из возможных символов (сигналов) был передан передатчиком на очередном интервале времени.

Проблема оценивания (различения) сигналов возникает потому, что системы передачи должны проектироваться таким образом. Чтобы передатчик излучал, а приемник правильно принимал канальные символы с минимально возможной энергией. Критическим местом в системе передачи, в котором энергия канальных символов оказывается наименьшей, является вход приемника. Энергия принимаемого символа здесь должна быть не менее некоторого порогового значения , которое определяется заданным пороговым значением отношения сигнал-шум.

Для формирования канальных символов подлежащие передаче биты сначала преобразуются в последовательность положительных и отрицательных электрических импульсов длительностью прямоугольной формы (фактически форма импульса достаточно сложная и выбирается так, чтобы минимизировать МСИ и повысить спектральную эффективность системы). Последовательность полученных таким образом импульсов называют модулирующим сигналом.

Преобразование последовательности битов в последовательность электрических импульсов осуществляется по следующему правилу:

 

 

где

–

амплитуда импульса;

–

модулирующий сигнал;

На рис.2 представлены примеры реализации сигналов при цифровой модуляции: последовательность переданных битов , последовательность электрических импульсов модулятора прямоугольной формы и разной полярности , восстановленная в приемнике последовательность электрических импульсов демодулятора и последовательность принятых битов .

Следует отметить два важных обстоятельства: искажение формы сигнала и его временную задержку при прохождении через канал передачи.

  Искажение формы сигнала обусловлены двумя факторами:

1) Наличием в передатчике и приемнике специальных устройств формирования и обработки электрических сигналов

2) Наличием помех в канале связи

В передатчике обычно предусматриваются специальные устройства для получения нужной формы импульсов модулирующего сигнала, при которой поток символов имеет допустимое значение внеполосных излучений.

Основным элементом приемника является демодулятор, оценивающий наилучшим образом каждый принимаемый символ; при этом важна не форма принимаемого канального символа, которая в точке приема известна, а его номер . Задержка восстановленного сигнала по отношению к переданному, обусловлена как временем распространения радиоволн. Так и, главным образом дополнительными задержками электрических сигналов в элементах системы передачи, обеспечивающих формирование и обработку этих сигналов. Помехи в канале вызваны тепловым шумом элементов приемника и внешними источниками излучений естественного и искусственного происхождения. Особенно здесь отметим излучения передатчиков, работающих на соседних частотных каналах, внеполосные излучения которых попадают в полосу частот системы передачи. Эти помехи принято называть помехой соседнего канала.

Рис.2 Временные диаграммы сигналов в устройствах цифровой системы передачи.

В современных цифровых системах передачи вводятся довольно жесткие ограничения на уровень внеполосных излучений, которые удается выполнить лишь применением сложных методов генерирования канальных символов специальной формы с помощью цифровых устройств. Возможны также помехи от передатчиков, работающих в той же полосе частот, но использующих другие формы канальных символов; такие помехи часто называют внутрисистемными.

Дата добавления: 2015-07-08