6 Частотное разделение каналов.

6 Частотное разделение каналов.

Функциональная схема простейшей системы многоканальной связи с разделением каналов по частоте представлена на рис.5.2. Сначала в соответствии с передаваемыми сообщениями пер­вичные (индивидуальные) сигналы, имеющие энергетические спек­тры G1(w), G₂(w)...G_N(w) модулируют несущие частоты w_к каждого канала. Эту операцию выполняют модуляторы M₁,M₂,...,M_Nканаль­ных передатчиков. Полученные на выходе частотных фильтров Ф₁,Ф₂,...,Фn спектры g_к(w) канальных сигналов занимают соответст­венно полосы частот dw₁,dw₂,...,dw_N, которые в общем случае могут отличаться по ширине от спектров сообщений. Для упрощения будем считать, что используется амплитудная модуляция с одной боковой полосой (АМ-ОБП) (как это принято в аналоговых СП с ЧРК.

Затем спектры gi(w),g₂(w),...,g_N(w) суммируются и их совокупность g(w) поступает на группо­вой модулятор (М). Здесь спектр g(w) с помощью колебания несу­щей частоты w₀ переносится в область частот, отведенную для передачи данной группы каналов, т.е. групповой сигнал S(t)преоб­разуется в линейный сигнал S_n{t).При этом может использоваться любой вид модуляции.

На приемном конце линейный сигнал поступает на групповой демодулятор (приемник П), который преобразует спектр линейного сигнала в спектр группового сигнала g'(w). Спектр группового сигнала затем с помощью частотных фильтров Ф₁,Ф₂,…,Ф_N вновь разделяет­ся на отдельные полосы dw_k, соответствующие отдельным каналам. Наконец, канальные демодуляторы Д преобразуют спектры сигналов g_к(w)в спектры сообщений G'_k(w),предназначенные получателям.

Из приведенных пояснений легко понять смысл частотного способа разделения каналов. Поскольку всякая реальная линия связи обладает ограниченной полосой пропускания, то при много­канальной передаче каждому отдельному каналу отводится опре­деленная часть общей полосы пропускания. На приемной стороне одновременно действуют сигналы всех каналов, различающиеся положением их частотных спектров на шкале частот. Чтобы без взаимных помех разделить такие сигналы, приемные устройства должны содержать частотные фильтры. Каждый из фильтров должен пропустить без ослабления лишь те частоты, кото­рые принадлежат сигналу данного канала; частоты сигналов всех других каналов фильтр должен подавить. На практике это невыполнимо. Результатом являются взаимные помехи между ка­налами. Они возникают как за счет неполного сосредоточения энергии сигнала k-го канала в пределах заданной полосы частот dw_к, так и за счет неидеальности реальных полосовых фильтров. В реальных условиях приходится учитывать также взаимные помехи нелинейного происхождения, например из-за нелинейности харак­теристик группового канала.

Для снижения переходных помех до допустимого уровня при­ходится вводить защитные частотные интервалы dw_защ (рис.5.4). Так, в современных системах многоканальной телефонной связи каждому телефонному каналу выделяется полоса частот 4 кГц, хотя частотный спектр передаваемых звуковых сигналов ог­раничивается полосой от 300 до 3400 Гц, т.е. ширина спектра со­ставляет 3,1 кГц. Между полосами частот соседних каналов преду­смотрены интервалы шириной по 0,9 кГц, предназначенные для снижения уровня взаимных помех при расфильтровке сигналов. Это означает, что в многоканальных системах связи с частотным разделением сигналов эффективно используется лишь около 80 % полосы пропускания линии связи. Кроме того, необходимо обеспе­чить высокую степень линейности всего тракта группового сигнала.

Дата добавления: 2015-09-29