Μέθοδος για τη δημιουργία σημάτων διαμόρφωσης πλάτους τετραγωνισμού. Μέθοδοι για τη δημιουργία ομαδικού σήματος

Τα πολυκαναλικά συστήματα με συχνότητα και χρονική διαίρεση καναλιών χρησιμοποιούνται ευρέως στα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα.

5.2.1. Αρχές σχηματισμού ομαδικών σημάτων σε πολυκαναλικά συστήματα με διαίρεση συχνότητας καναλιών

Όλα τα πολυκαναλικά συστήματα με διαίρεση συχνότητας καναλιών (MKS με FDM) χρησιμοποιούν σήματα AM με την κατανομή μιας πλευρικής ζώνης (AM-SBP). Οι μέθοδοι για την κατασκευή ενός MCS με ένα μερικό κανάλι διανομής διαφέρουν ως προς τη μέθοδο παραγωγής ενός σήματος ομάδας και τα χαρακτηριστικά της μετάδοσής του σε μια γραμμική διαδρομή. Με βάση το πρώτο χαρακτηριστικό, διακρίνονται οι ακόλουθες επιλογές:

– με ατομική μετατροπή σήματος.

– με μετατροπή ομαδικού σήματος.

Με βάση τη μέθοδο ενίσχυσης του ομαδικού (γραμμικού) σήματος σε ενδιάμεσα σημεία (δεύτερο χαρακτηριστικό), οι επιλογές διακρίνονται με την ενίσχυση κάθε μεμονωμένου σήματος ή του γραμμικού σήματος στο σύνολό του.

Με ατομική μετατροπή σήματος ο σχηματισμός ενός ομαδικού (γραμμικού) φάσματος συχνοτήτων πραγματοποιείται με χωριστό ανεξάρτητο μετασχηματισμό καθενός από αυτά Νσήματα. Στο Σχ. Το σχήμα 5.3 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα που εξηγεί αυτή τη μέθοδο. Κάθε κανάλι περιέχει ένα φίλτρο διέλευσης καναλιού (BPF) εγώ), διαμορφωτής καναλιού (M εγώ) και αποδιαμορφωτή (DM εγώ), και σε ενδιάμεσους σταθμούς (IS) - μια μεμονωμένη συσκευή ενίσχυσης (Η.Π.Α εγώ).

Φόντα αυτής της μεθόδου είναι:

– μια απλή λύση στο πρόβλημα της απομόνωσης (διακλάδωσης) οποιουδήποτε σήματος σε οποιοδήποτε ενδιάμεσο σημείο.

– οι μεμονωμένες συσκευές ενίσχυσης δεν υπόκεινται σε απαιτήσεις υψηλής ποιότητας: κάθε ενισχυτής είναι σχετικά στενής ζώνης και μπορεί να λειτουργήσει με μεγάλες μη γραμμικές παραμορφώσεις, καθώς καταστέλλονται στην έξοδο από ένα φίλτρο ζώνης.

– ελάχιστη μετατροπή σήματος στα τελικά σημεία.

– υψηλή αξιοπιστία επικοινωνίας, αφού η αστοχία ενός από τους ενισχυτές του ενδιάμεσου σημείου δεν επηρεάζει τη λειτουργία των άλλων.

Ρύζι. 5.3. Δομικό διάγραμμα ΔΔΣ με ΦΜΚ με ατομικό

μετατροπή σήματος

– ο όγκος και η υψηλή κατανάλωση ενέργειας του εξοπλισμού ενδιάμεσων σταθμών λόγω της παρουσίας ενισχυτών καναλιών.

– η παρουσία μεγάλου αριθμού επιλεκτικών συσκευών (SPD) και, κατά συνέπεια, αύξηση του όγκου και του κόστους του εξοπλισμού·

– κακή χρήση της χωρητικότητας γραμμικής διαδρομής, καθώς λόγω της ανεπαρκούς επιλεκτικότητας του CPF είναι απαραίτητο να αυξηθεί ο διαχωρισμός συχνότητας μεταξύ σημάτων γειτονικών καναλιών, γεγονός που επιδεινώνει την «πυκνότητα πλήρωσης» του γραμμικού σήματος. Ως αποτέλεσμα, η ανώτερη συχνότητα του γραμμικού σήματος αυξάνεται και το επιτρεπόμενο μήκος του τμήματος γραμμής μεταξύ γειτονικών σημείων ενίσχυσης μειώνεται.

Η μέθοδος βασίζεται σε ομαδική μετατροπή σήματος βρίσκεται η αρχή του σχηματισμού ενός γραμμικού σήματος στο τελικό σημείο μετάδοσης (TP) του συστήματος χρησιμοποιώντας διάφορα στάδια μετατροπής. Σε κάθε στάδιο συνδυάζονται πολλά σήματα καναλιών, δηλ. ένα γραμμικό σήμα είναι το άθροισμα πολλών σημάτων ενδιάμεσων ομάδων. Στο τελικό σημείο λήψης (RP), εκτελούνται αντίστροφες λειτουργίες.

Πλεονέκτημα Αυτή η μέθοδος είναι να απλοποιήσει τα ενδιάμεσα σημεία και, ως αποτέλεσμα, να μειώσει το κόστος και το μέγεθός τους.

Τα μειονεκτήματα της μεθόδου ομαδικής ενίσχυσης περιλαμβάνουν:

– υψηλές απαιτήσειςσε δείκτες ποιότητας γραμμικός ενισχυτήςενδιάμεσος σταθμός: πρέπει να έχει ένα επακριβώς καθορισμένο χαρακτηριστικό κέρδους συχνότητας στη ζώνη συχνοτήτων του γραμμικού φάσματος και πολύ χαμηλές μη γραμμικές παραμορφώσεις.

– δυσκολία στον εντοπισμό σημάτων καναλιού.

Είναι αδύνατο να τοποθετηθούν τα κανάλια κοντά σε ένα γραμμικό φάσμα συχνοτήτων, καθώς καθώς αυξάνεται η φέρουσα συχνότητα, οι επιλεκτικές ιδιότητες των φίλτρων ζώνης επιδεινώνονται (το εύρος ζώνης του κυκλώματος συντονισμού είναι Δ φά= φά 0 /Q k). Κατά συνέπεια, με αυξανόμενη συχνότητα φάείναι απαραίτητο να αυξηθεί το προστατευτικό διάστημα Δ φά zi μεταξύ γειτονικών καναλιών. Στο σύγχρονο ISS με PDK, σε κάθε κανάλι εκχωρείται μια ζώνη συχνοτήτων 4 kHz, αν και η ζώνη διέλευσης του CFC είναι 3,1 kHz. Σε αυτή την περίπτωση = 0,9 kHz. Κατά συνέπεια, σε ένα ISS με FDM, χρησιμοποιείται αποτελεσματικά περίπου το 80% του εύρους ζώνης της διαδρομής μετάδοσης. Επιπλέον, η ομαδική διαδρομή πρέπει να έχει υψηλή γραμμικότητα.

Αυτός είναι ένας από τους κύριους λόγους για τη μετάβαση στη μέθοδο ομαδικής μετατροπής. Σε αυτή την περίπτωση, ο μετασχηματισμός του μεμονωμένου σήματος πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια. Σε κάθε στάδιο, συνδυάζονται πολλά μετατρεπόμενα σήματα που παράγονται στα προηγούμενα στάδια. Η αρχή αυτής της μεθόδου απεικονίζεται στο Σχ. 5.4. Στο πρώτο στάδιο, πραγματοποιείται ένας μεμονωμένος μετασχηματισμός στο φάσμα ενός ομαδικού βοηθητικού σήματος, που ονομάζεται πρωτεύον. στο δεύτερο στάδιο, λαμβάνεται ένα δευτερεύον σήμα συνδυάζοντας πολλά μετατρεπόμενα σήματα κύριας ομάδας κ.λπ. Το τελευταίο στάδιο ονομάζεται στάδιο μετασχηματισμού συστήματος. Στην πλευρά λήψης εκτελούνται αντίστροφες λειτουργίες.

Στο Σχ. 5.5, ΕΝΑ, σιΤα δεδομένα μετασχηματισμού παρουσιάζονται στο φασματικό πεδίο, Εικ. 5.5, ΕΝΑεξηγεί τον σχηματισμό ενός σήματος βασικής ζώνης μιας κύριας τυπικής ομάδας (PSG) χρησιμοποιώντας μεμονωμένες φέρουσες συχνότητες φά n1 – στ n12, και σχ. 5.4 – δευτερεύουσα πρότυπη ομάδα (SSG) που χρησιμοποιεί ομαδικούς φορείς φά n1 – στ n5.

Ρύζι. 5.4. Αρχή της μεθόδου μετατροπής σήματος ομάδας

Ρύζι. 5.5. Σχηματισμός φασμάτων ομαδικών σημάτων

πρωτοβάθμια ( ΕΝΑ) και δευτερεύουσα τυπική ομάδα ( σι)

Φόντα μέθοδος:

– υψηλή «πυκνότητα συσκευασίας» του φάσματος του γραμμικού σήματος και, κατά συνέπεια, μείωση του εύρους ζώνης του γραμμικού σήματος με τον ίδιο αριθμό καναλιών.

– απλοποίηση των ενδιάμεσων σταθμών, αύξηση της απόστασης μεταξύ των ενδιάμεσων σημείων και μείωση του κόστους του συστήματος στο σύνολό του.

– μείωση του αριθμού διάφορα είδημετατροπές και φίλτρα, που οδηγούν σε φθηνότερο εξοπλισμό, αυξάνοντας τη σειριοποίηση και την ενοποίησή του.

– μείωση του αριθμού των διαφορετικών φέρων συχνοτήτων που χρησιμοποιούνται στη μετατροπή ομάδων και απλοποίηση του εξοπλισμού παραγωγής·

– απλοποιείται το πρόβλημα της επιλογής ομάδων καναλιών και της σύζευξης διαφορετικών τύπωνΕξοπλισμός ISS.

Μειονεκτήματα της μεθόδου:

– μεγάλος αριθμός μετασχηματισμών σε κάθε σήμα, ως αποτέλεσμα, η παραμόρφωση του σήματος αυξάνεται και, κατά συνέπεια, οι απαιτήσεις για εξοπλισμό γίνονται πιο αυστηρές.

– πιθανή αύξηση του μεγέθους και του κόστους των τερματικών σημείων.

Οι κύριες παράμετροι τυπικών ομάδων καναλιών MKS με PDM δίνονται στον Πίνακα 5.1.

Πίνακας 5.1

Βασικές παράμετροι τυπικών ομάδων καναλιών

5.2.2. Αρχές παραγωγής πολυκαναλικών σημάτων στο ISS με χρονική διαίρεση καναλιών

Με τη χρονική διαίρεση των καναλιών (TSD), η διαδρομή της ομάδας, χρησιμοποιώντας σύγχρονους διακόπτες του πομπού και του δέκτη, παρέχεται εναλλακτικά για τη μετάδοση σημάτων από κάθε κανάλι του ISS. Το μπλοκ διάγραμμα του ISS με το VRK φαίνεται στο Σχ. 5.6, όπου εισάγονται οι ακόλουθες ονομασίες: IS εγώ, ΥΓ εγώ – εγώη πηγή και ο παραλήπτης των μηνυμάτων, IM – ρυθμιστής παλμών, GTI – γεννήτρια παλμών ρολογιού, LS – γραμμή επικοινωνίας, ID i – ανιχνευτής παλμών εγώτο κανάλι. Χρονικά μη επικαλυπτόμενες αλληλουχίες διαμορφωμένων παλμών χρησιμοποιούνται ως σήματα καναλιών σε συστήματα με TRC. Ο συνδυασμός σημάτων καναλιού σχηματίζει ένα ομαδικό σήμα.

ΤΟΥΣ

ΜΜ

GTI

ΕΙΝΑΙ Ν

Ν

ΕΙΝΑΙ 1

ΕΙΝΑΙ 2

Κ

Κ πρ

Ταυτότητα Ν

ΥΓ Ν

Ν

ID 2

ΥΓ 2

ID 1

ΥΓ 1

Ρύζι. 5.6. Μπλοκ διάγραμμα του ISS με διαστημόπλοιο

Τα συστήματα ψηφιακής μετάδοσης (DTS) με DRC που χρησιμοποιούνται στα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα κατασκευάζονται στη βάση μια ορισμένη ιεραρχία, το οποίο πρέπει να πληροί τις ακόλουθες βασικές απαιτήσεις:

– μετάδοση μέσω καναλιών και διαδρομών DSP όλων των τύπων αναλογικών, διακριτών και ψηφιακών σημάτων.

– η αντίστοιχη πολλαπλότητα των ταχυτήτων επεξεργασίας και μετάδοσης σήματος σε διάφορα στάδια μετάδοσης·

- η δυνατότητα επαρκούς απλή ένωση, διαχωρισμός, κατανομή και διέλευση μεταδιδόμενων ψηφιακών ροών·

– οι παράμετροι του DSP θα πρέπει να επιλέγονται λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά των υφιστάμενων και μελλοντικών συστημάτων καθοδήγησης.

– την ικανότητα αλληλεπίδρασης με το DSP αναλογικά συστήματαμετάδοση και διάφορα συστήματα μεταγωγής·

– κατά τη μετάδοση τυπικών σημάτων μηνυμάτων διακίνησηςΤο DSP πρέπει να χρησιμοποιηθεί με τον καλύτερο δυνατό τρόπο.

Ο σχηματισμός της ιεραρχίας DSP πραγματοποιείται με βάση το συνδυασμό ψηφιακών ροών χαμηλής τάξης, που ονομάζονται συστατικό, σε μια ενιαία ψηφιακή ροή, που ονομάζεται ομάδα. Σχηματισμός ομάδας ψηφιακό σήμαείναι δυνατό με τους ακόλουθους τρόπους συνδυασμού ψηφιακών ροών:

– χαρακτήρας προς χαρακτήρα (Εικ. 5.7, ΕΝΑ);

– κανάλι προς κανάλι (Εικ. 5.7, σι).

Και στις δύο περιπτώσεις συνδυάζονται 4 νήματα.

Ρύζι. 5.7. Δομή κύκλου ενός συστήματος ψηφιακής μετάδοσης με χαρακτήρα προς χαρακτήρα ( ΕΝΑ) και κανάλι προς κανάλι ( σι) συνδυάζοντας ψηφιακές ροές

Κατά τη διάρκεια του συνδυασμού συμβόλων προς σύμβολο, οι παλμοί των ψηφιακών σημάτων των συνδυασμένων ψηφιακών ροών συντομεύονται και κατανέμονται χρονικά έτσι ώστε οι συνδυασμένοι παλμοί άλλων ροών να μπορούν να προσαρμόζονται στα ελεύθερα διαστήματα. Όταν συνδυάζονται ψηφιακές ροές κανάλι προς κανάλι, τα διαστήματα που διατίθενται για ομάδες κωδικών περιορίζονται και κατανέμονται χρονικά. Το σήμα ρολογιού είναι απαραίτητο για τη σωστή κατανομή των ψηφιακών ροών στο άκρο λήψης.

Είναι δυνατός ο συνδυασμός ψηφιακών ροών ανά κύκλους, κάτι παρόμοιο με το συνδυασμό καναλιού προς κανάλι: επεξεργάζεται (συμπιέζεται) στο χρόνο και μεταδίδεται ολόκληρος ο κύκλος μιας ψηφιακής ροής και μετά ο επόμενος.

Η απλούστερη και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος είναι η μέθοδος χαρακτήρα προς χαρακτήρα.

Με το VRC, είναι δυνατή η παροδική παρεμβολή μεταξύ των καναλιών, η οποία οφείλεται κυρίως σε δύο λόγους:

– ατέλεια της απόκρισης συχνότητας και απόκρισης φάσης της διαδρομής μετάδοσης.

– ατελής συγχρονισμός των διακοπτών στις πλευρές εκπομπής και λήψης.

Για να μειωθεί το επίπεδο αμοιβαίας παρεμβολής κατά τον έλεγχο ψηφιακού ραδιοφωνικού σήματος, είναι επίσης απαραίτητο να εισαχθούν προστατευτικά χρονικά διαστήματα, τα οποία οδηγούν σε μείωση της διάρκειας παλμού κάθε καναλιού και, κατά συνέπεια, σε διεύρυνση του φάσματος σήματος. Σύμφωνα με το θεώρημα του Kotelnikov για το CFC, η ελάχιστη συχνότητα δειγματοληψίας θα πρέπει να είναι φάρε = 2 F V = 6,8 kHz. Ωστόσο, σε πραγματικό ISS με VRK φά d = 8 kHz.

Το πραγματικό ISS με VRK είναι κατώτερο από το ISS με FRC όσον αφορά την αποτελεσματικότητα χρήσης του φάσματος συχνοτήτων. Ωστόσο, τα συστήματα με VRK έχουν ορισμένα πλεονεκτήματα:

– δεν υπάρχουν παροδικές παρεμβολές μη γραμμικής προέλευσης.

– χαμηλότερος συντελεστής κορυφής.

– ο εξοπλισμός MRC είναι πολύ πιο απλός από τον εξοπλισμό CRC.

Η πιο διαδεδομένη χρήση του VRK είναι μέσα ψηφιακά συστήματαΜεταδόσεις PCM.

5.3. Φάσεις, μη γραμμικές, Raman και άλλες μέθοδοι διαχωρισμού καναλιών

5.3.1. Διαχωρισμός φάσεων των καναλιών

Αρμονικές ταλαντώσεις (φορείς) με τις ίδιες συχνότητες και με αρχικές φάσεις που διαφέρουν μεταξύ τους κατά π/2 χρησιμοποιούνται ως φορείς σε συστήματα μετάδοσης με διαίρεση φάσεων καναλιών (PDC):

Τα σήματα καναλιών στο σύστημα σχηματίζονται από τη διαμόρφωση πλάτους των ταλαντώσεων του φορέα. Το φάσμα κάθε σήματος καναλιού περιέχει δύο πλευρικές ζώνες σε σχέση με τη φέρουσα συχνότητα ω n. Με το PRK, τα φάσματα των σημάτων καναλιού επικαλύπτονται μεταξύ τους. Ωστόσο, ο διαχωρισμός των σημάτων κατά τη λήψη είναι δυνατός λόγω της αμοιβαίας ορθογωνικότητας των φορέων και . Ο διαχωρισμός των σημάτων καναλιού και η επιλογή των σημάτων πληροφοριών πραγματοποιείται ταυτόχρονα κατά τον διαχωρισμό των ορθογώνιων σημάτων. Σε αυτήν την περίπτωση, το σήμα της ομάδας πολλαπλασιάζεται με τον φορέα αυτού του καναλιού και ενσωματώνεται χρησιμοποιώντας ένα χαμηλοπερατό φίλτρο . Στη λήψη, ένας αποδιαμορφωτής χρησιμοποιείται ως πολλαπλασιαστής σε κάθε κανάλι , στην οποία εφαρμόζεται μια ταλάντωση φορέα, συνεπής με την αντίστοιχη ταλάντωση στη μετάδοση. Η ανάγκη για συνεκτική λήψη περιπλέκει τον εξοπλισμό διαχωρισμού φάσης, καθώς οι απαιτήσεις για τον εξοπλισμό γεννήτριας γίνονται πιο αυστηρές.

5.3.2. Διαχωρισμός σημάτων που μεταδίδονται σε συχνότητες πολλαπλών φορέων

Σε συστήματα μετάδοσης διακριτών πληροφοριών, στην πράξη χρησιμοποιούνται ISS, στα οποία οι ορθογώνιοι φορείς εκφράζονται με όρους της τριγωνομετρικής σειράς: Ψ κ = κ cosω n t, . Το μπλοκ διάγραμμα ενός τέτοιου συστήματος αντιστοιχεί στο σχήμα για τον διαχωρισμό των ορθογώνιων σημάτων. Το σύστημα χρησιμοποιεί διαμόρφωση πλάτους.

Τα μηδενικά του φάσματος ενός μόνο παλμού του εκπεμπόμενου δυαδικού σήματος είναι πολλαπλάσια της συχνότητας φά 0 = 1/τ και, όπου τ και είναι η διάρκεια του παλμού. Αν εξισώσουμε τις συχνότητες φά 0 και φά n = ω n /2π, τότε το επιλεγμένο σύστημα φορέα θα είναι ορθογώνιο για ένα διάστημα διάρκειας τ και. Επειδή k-ου σήμα καναλιού είναι ίσο με u k(t) =γ κ(t)cos( κω n t), τότε το φάσμα του περιέχει δύο πλευρικές ζώνες σε σχέση με τον φορέα φά k = k f n. Στο φά n = φά 0 = 1/ τ και φέρουσες συχνότητες ( κ +1), (κ+ 2)ου κ.λπ. καναλιών, καθώς και φορείς προηγούμενων ( κ – 1), (κ– Τα κανάλια 2)ου κ.λπ. συμπίπτουν με μηδενικά φάσματος κτο κανάλι. Αν και τα φάσματα όλων των σημάτων καναλιών επικαλύπτονται, ωστόσο, οι διαφορές στο σχήμα των φορέων καθιστούν δυνατό τον διαχωρισμό αυτών των σημάτων κατά τη λήψη χρησιμοποιώντας τη μέθοδο διαχωρισμού των ορθογώνιων σημάτων.

Η μέθοδος μετάδοσης πολλαπλών φορέων μπορεί να συνδυαστεί με τη μέθοδο σήματος διαίρεσης φάσης: σε κάθε φορέα κω n είναι δυνατή η μετάδοση δύο σημάτων με cos carriers κω n tκαι αμαρτία κω n t.Σε αυτήν την περίπτωση, με το ίδιο εύρος φάσματος του σήματος της ομάδας, ο αριθμός των καναλιών μπορεί να διπλασιαστεί.

Είναι γνωστά πολυκαναλικά συστήματα για τη μετάδοση διακριτών πληροφοριών, στα οποία χρησιμοποιούνται άλλα συστήματα ορθογώνιων συναρτήσεων ως φορείς: πολυώνυμα Legendre, πολυώνυμα Laguerre, κ.λπ. Όλα αυτά τα συστήματα χαρακτηρίζονται από τα ακόλουθα:

1) ο σχηματισμός και ο διαχωρισμός των σημάτων καναλιού πραγματοποιείται με τη χρήση απλών συσκευών ενσωμάτωσης και όχι σύνθετων φίλτρων ζώνης καναλιών.

2) τα συστήματα έχουν υψηλή ατρωσία θορύβου.

3) οι μεταβάσεις μεταξύ καναλιών επηρεάζονται από γραμμικά και μη γραμμική παραμόρφωσησε ομαδικό μονοπάτι.

4) οι απαιτήσεις για τον εξοπλισμό παραγωγής γίνονται πιο αυστηρές λόγω της ανάγκης για συνεκτική λήψη.

5.3.3. Μη γραμμικός διαχωρισμός σημάτων

Κατά την κατασκευή ορισμένων συστημάτων μετάδοσης δυαδικού σήματος, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες μέθοδοι μη γραμμικού διαχωρισμού σημάτων:

- συνδυαστική

– διαχωρισμός σήματος ανά επίπεδο.

– διαχωρισμός κωδικών σημάτων.

Συνδυαστική μέθοδος διαχωρισμού σημάτων. Κατά τη μεταφορά Νανεξάρτητα διακριτά μηνύματα σε μια κοινή διαδρομή ομάδας, εάν το στοιχείο εγώ- τα μηνύματα μπορούν να ληφθούν από ένα από τα m iπιθανές τιμές ( εγώ = 1, 2, ..., Ν), ο συνολικός αριθμός των τιμών που μπορεί να λάβει το στοιχείο Ν-Πηγή καναλιού που συνδυάζει το πρωτότυπο Νοι πηγές θα είναι ίσες . Για τις ίδιες τιμές m i = mέχουμε M = m N .Χρησιμοποιώντας λοιπόν τη βάση κώδικα Μ = mN, μπορείτε να μεταδώσετε ταυτόχρονα πληροφορίες από Νμεμονωμένες πηγές που λειτουργούν με βάση κώδικα Τ.Ειδικότερα, όταν Τ= 2 (δυαδικοί κωδικοί), αριθμός καναλιών Ν= 2, ομαδικό μήνυμα σισολ μπορεί να λάβει τέσσερις πιθανές τιμές, που αντιστοιχούν σε διαφορετικούς συνδυασμούς μηδενικών και μονάδων και στα δύο κανάλια, με Ν= 3 ο αριθμός των διαφορετικών συνδυασμών θα είναι ίσος Μ= 8, κ.λπ. Η εργασία καταλήγει τώρα στη μετάδοση ορισμένων αριθμών σιΣΟΛ, ορίζοντας τον αριθμό συνδυασμού. Αυτοί οι αριθμοί μπορούν να μεταδοθούν μέσω διακριτών σημάτων διαμόρφωσης οποιουδήποτε είδους. Ο διαχωρισμός σημάτων που βασίζεται σε διαφορές σε συνδυασμούς σημάτων από διαφορετικά κανάλια ονομάζεται συνδυαστικός. . Το μπλοκ διάγραμμα του ISS με συνδυαστικό (κωδικό) διαχωρισμό φαίνεται στο Σχ. 5.8. Εδώ είναι τα αρχικά μηνύματα σι 1 (t),σι 2 (t),...,β Ν(t) από ΝΟι πηγές φτάνουν στην είσοδο του κωδικοποιητή, ο οποίος λειτουργεί ως συσκευή συνδυασμού καναλιών (CDU). Λήφθηκε ομαδικό μήνυμα σι G ( t) μετατρέπεται χρησιμοποιώντας τον διαμορφωτή M σε ομαδικό σήμα u G ( t), εισάγοντας τη διαδρομή ομάδας (γραμμή επικοινωνίας). Στην πλευρά λήψης, μετά την αποδιαμόρφωση και την αποκωδικοποίηση στον δέκτη (R) στη συσκευή διαχωρισμού καναλιών (CSD), τα μηνύματα καναλιού που αντιστοιχούν Νπρωταρχικά μηνύματα.

Τυπικά παραδείγματα πολυπλεξίας Raman είναι συστήματα τηλεγραφίας διπλής συχνότητας (DFT) και τηλεγραφίας διπλής φάσης (DPT), στα οποία τέσσερις συνδυασμοί σημάτων από δύο πηγές (κανάλια) χρησιμοποιούνται αντίστοιχα για τη μετάδοση τεσσάρων διαφορετικές συχνότητεςfk, κ= 1, 2, 3, 4 και τέσσερις συχνότητες με διαφορετικές αρχικές φάσεις (Πίνακας 5.2).

Ρύζι. 5.8. Μπλοκ διάγραμμα ενός συστήματος πολλαπλών καναλιών

με σφραγίδα συνδυασμού

Πίνακας 5.2

Παράμετροι σημάτων συστήματος δύο καναλιών

Ένα συνδυαστικό σύστημα είναι ωφέλιμο με μικρό αριθμό καναλιών, καθώς η αύξηση του αριθμού των καναλιών (πολλαπλασιασμός συστήματος) αυξάνει απότομα τον απαιτούμενο αριθμό εκπεμπόμενων σημάτων, γεγονός που οδηγεί σε ένα πιο περίπλοκο σύστημα. Επί του παρόντος χρησιμοποιούνται διπλά συστήματα με FM και AM, τριπλά συστήματα με PM και πολλαπλά συνδυασμένα συστήματα τύπου APM (διαμόρφωση πλάτους-φάσης).

Διαχωρισμός σημάτων ανά επίπεδο. Στο σύστημα διαχωρισμού σημάτων κατά επίπεδο σήματα του ίδιου σχήματος μπορούν να μεταδοθούν ταυτόχρονα και το σήμα ομάδας είναι το άθροισμα των σημάτων καναλιού. Τα σήματα λήψης διαχωρίζονται χρησιμοποιώντας μη γραμμικές συσκευές κατωφλίου. Στην απλούστερη περίπτωση, κατά τον διαχωρισμό δύο σημάτων u 1 (t) Και u 2 (t) με πλάτη ΕΝΑ 1 Και ΕΝΑ 2 η συσκευή κατωφλίου επιλέγει ένα σήμα με μεγαλύτερο πλάτος περιορίζοντας το πάνω και κάτω (Εικ. 5.9, ΕΝΑ). Το διάγραμμα της συσκευής λήψης φαίνεται στο Σχ. 5.9, σι.

Ρύζι. 5.9. Μπλοκ διάγραμμα της συσκευής λήψης ISS

με μη γραμμικό διαχωρισμό σημάτων ( σι) και διαγράμματα σήματος ( ΕΝΑ)

Ένα σήμα που αντιστοιχεί στο σήμα περνά στην έξοδο της συσκευής κατωφλίου u 1 (t), αλλά με μειωμένο πλάτος ίσο με (ΕΝΑ 1 – ΕΝΑ 2). Αυτό το σήμα ενισχύεται στο ονομαστικό του πλάτος ( ΕΝΑ 1) και πηγαίνει στην έξοδο του πρώτου καναλιού. Σύνθημα u 2 (t) στην έξοδο του δεύτερου καναλιού απομονώνεται με αφαίρεση u 1 (t) από το συνολικό σήμα.

Διαίρεση κωδικών σημάτων. Αρχές διαίρεση κώδικακανάλια με βάση τη χρήση ευρυζωνικά σήματα(BPS), το εύρος ζώνης του οποίου υπερβαίνει σημαντικά τη ζώνη συχνοτήτων που απαιτείται για την κανονική μετάδοση μηνυμάτων, για παράδειγμα, σε συστήματα στενής ζώνης με FDM. Το κύριο χαρακτηριστικό του NPS είναι η βάση σήματος, που ορίζεται ως το προϊόν ΣΕ = ∆F.T.πλάτος του φάσματος του Δ φάγια τη διάρκειά του Τ. Στα ψηφιακά συστήματα επικοινωνίας που μεταδίδουν πληροφορίες με τη μορφή δυαδικών συμβόλων, η διάρκεια του ShPS Τκαι ταχύτητα μετάδοσης μηνυμάτων vπου σχετίζονται με τη σχέση Τ= 1/v. Επομένως η βάση σήματος ΣΕ = ∆F/vχαρακτηρίζει την επέκταση του φάσματος ShPS ( μικρό shps) σχετικά με το φάσμα του μηνύματος.

Η επέκταση του φάσματος συχνοτήτων των μεταδιδόμενων ψηφιακών μηνυμάτων μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας δύο μεθόδους ή συνδυασμό αυτών:

– άμεση επέκταση του φάσματος συχνοτήτων.

– απότομη αλλαγή στη συχνότητα του φορέα.

Στην πρώτη μέθοδο, το σήμα στενής ζώνης πολλαπλασιάζεται επί ψευδοτυχαία ακολουθία(PSP) με περίοδο επανάληψης Τ, συμπεριλαμβανομένων Νδιάρκεια ακολουθίας bit t 0 το καθένα. Σε αυτήν την περίπτωση, η βάση SPS είναι αριθμητικά ίση με τον αριθμό των στοιχείων PSP: ΣΕ = T/t 0 = Ν.

Μια απότομη αλλαγή στη συχνότητα του φορέα, κατά κανόνα, πραγματοποιείται με γρήγορη προσαρμογή της συχνότητας εξόδου του συνθεσάιζερ σύμφωνα με το νόμο του σχηματισμού μιας ψευδοτυχαίας ακολουθίας.

Η λήψη ShPS πραγματοποιείται από έναν βέλτιστο δέκτη, ο οποίος, για ένα σήμα με εντελώς γνωστές παραμέτρους, υπολογίζει το ολοκλήρωμα συσχέτισης

Οπου x(t) – σήμα εισόδου που αντιπροσωπεύει το άθροισμα του χρήσιμου σήματος u(t) και παρεμβολές n(t) (σε αυτήν την περίπτωση λευκός θόρυβος).

Στη συνέχεια η τιμή zσε σύγκριση με το όριο Ζ 0 . Η τιμή του ολοκληρώματος συσχέτισης βρίσκεται χρησιμοποιώντας έναν συσχετιστή ή ένα αντιστοιχισμένο φίλτρο. Ο συσχετιστής «συμπιέζει» το φάσμα ενός ευρυζωνικού σήματος εισόδου πολλαπλασιάζοντάς το με ένα αντίγραφο αναφοράς u(t) ακολουθούμενο από φιλτράρισμα στη ζώνη 1/ Τ, το οποίο οδηγεί σε βελτίωση του SNR στην έξοδο του συσχετιστή ΣΕφορές σε σχέση με την είσοδο. Όταν υπάρχει καθυστέρηση μεταξύ του ληφθέντος σήματος και του σήματος αναφοράς, το πλάτος του σήματος εξόδου του συσχετιστή μειώνεται και πλησιάζει το μηδέν όταν η καθυστέρηση γίνει ίση με τη διάρκεια του στοιχείου PRP t 0 . Αυτή η αλλαγή στο πλάτος του σήματος εξόδου του συσχετιστή καθορίζεται από τον τύπο της συνάρτησης αυτοσυσχέτισης (για πανομοιότυπα εύρη ζώνης μνήμης εισόδου και αναφοράς) και τη συνάρτηση διασταυρούμενης συσχέτισης (για διαφορετικά εύρη ζώνης εισόδου και μνήμης αναφοράς). Επιλέγοντας ένα συγκεκριμένο σύνολο σημάτων με «καλές» ιδιότητες αμοιβαίας και αυτοσυσχέτισης, είναι δυνατό να εξασφαλιστεί ο διαχωρισμός του σήματος στη διαδικασία της επεξεργασίας συσχέτισης (NC convolution). Σε αυτό βασίζεται η αρχή του διαχωρισμού κωδικών των καναλιών επικοινωνίας.

5.3.4. Στατιστικές μέθοδοι συμπίεσης

Οι μέθοδοι στατιστικής συμπίεσης χρησιμοποιούν τα στατιστικά χαρακτηριστικά των σημάτων καναλιών σε συστήματα FDM ή DVR. Σε πολυκαναλικά τηλεφωνικά συστήματα, αυτή η μέθοδος σάς επιτρέπει να οργανώνετε πρόσθετες επικοινωνίες σε υπάρχοντα κανάλια κατά τη διάρκεια παύσεων στα σήματα ομιλίας. Σε εξέλιξη τηλεφωνική συνομιλίαΚάθε κατεύθυνση μετάδοσης καταλαμβάνεται κατά μέσο όρο για το 25% της διάρκειας της κλήσης. Ο αριθμός των καναλιών που καταλαμβάνει η συνεχής μετάδοση ομιλίας, το λεγόμενο ενεργά κανάλια, σε πολυκάναλο τηλεφωνικό σύστημαπάντα λιγότερο από τον συνολικό αριθμό καναλιών Νκαι με μεγάλο αριθμό καναλιών Ν>4000 αναλογία n/Nγίνεται ίσο με 0,25 - 0,35. Η παρουσία προσωρινά ελεύθερων καναλιών καθιστά δυνατή την κατασκευή συστημάτων στεγανοποίησης στα οποία ο αριθμός των γραναζιών mυπερβαίνει τον ονομαστικό αριθμό καναλιών N.BΣε τέτοια συστήματα, το κανάλι παρέχεται στον συνδρομητή μόνο για τη διάρκεια της συνεχούς μετάδοσης ομιλίας, δηλ. για τη διάρκεια της ενεργού κατάστασης του καναλιού. Κατά τις παύσεις στην ομιλία, το κανάλι αποσυνδέεται από αυτού του συνδρομητήκαι συνδέεται με άλλο στον ομιλούντα συνδρομητή. Όταν ο πρώτος συνδρομητής αρχίσει να μιλάει ξανά, είναι συνδεδεμένος σε οποιοδήποτε δωρεάν κανάλιστο σύστημα.

Ένας άλλος τύπος στατιστικών συστημάτων πολυπλεξίας είναι συστήματα στα οποία χρησιμοποιούνται παύσεις στη μετάδοση ομιλίας μέσω τηλεφωνικών καναλιών για μετάδοση δεδομένων.

5.4. Συστήματα μετάδοσης και διανομής πληροφοριών

Προκειμένου να οργανωθεί η ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ πολλών πηγών και αποδεκτών πληροφοριών, τα κανάλια και τα συστήματα μετάδοσης συνδυάζονται σε δίκτυα επικοινωνίας - συστήματα μετάδοσης και διανομής πληροφοριών (ITDS).

Με το OM, μια πλευρική ζώνη δημιουργείται στο κανάλι επικοινωνίας.

OBP – σύνθετη διαμόρφωση πλάτους-συχνότητας.

Αν υπάρχει καθαρός τόνος: U=U W cosWt

U=U o (1+m cosWt) cos wt=

Με το OBP, δεν υπάρχει δόνηση φορέα (1ος όρος) και μία πλευρική ζώνη.

Για να αποδιαμορφωθεί ένα τέτοιο σήμα, είναι απαραίτητο να ανακτηθεί ο φορέας. Επομένως, κατά τη διαμόρφωση, αφήνουν λίγο αρμονικό φορέα

Πλεονεκτήματα: - περισσότερα αποτελεσματική χρήσηΙσχύς πομπού: όταν m=1, η πλευρική ζώνη περιέχει την ισχύ ολόκληρου του σήματος. με συνολική ισχύ - στη μονάδα τροφοδοσίας - το 1/6 της ισχύος.

Σε ένα σήμα μονής πλευρικής ζώνης, η κύρια ισχύς δαπανάται για τη δημιουργία ενός σήματος πληροφοριών.

Η διαμόρφωση OBN καταλαμβάνει μικρότερη ζώνη συχνοτήτων, επομένως, διπλάσιοι σταθμοί (κανάλια) μπορούν να τοποθετηθούν στην ίδια περιοχή.

Μειονεκτήματα: - για τη λήψη OBP απαιτείται αποκατάσταση φορέα, π.χ. πρόσθετος εξοπλισμός στον δέκτη (τοπικός ταλαντωτής c f n και φίλτρο στο f n).

Απαιτείται αυξημένη σταθερότητα της συχνότητας τοπικού ταλαντωτή του δέκτη και του πομπού (10 -6 10 -8).

Ο σχηματισμός της OBP είναι πιο σύνθετος από την ΑΜ. πραγματοποιείται σε χαμηλά επίπεδα P, και στη συνέχεια το παραγόμενο σήμα OBP ενισχύεται.

Χρησιμοποιείται διαμόρφωση δύο ζωνών - διαμόρφωση χωρίς φορέα, η οποία είναι επίσης ενεργειακά ωφέλιμη, αλλά το εύρος ζώνης είναι μεγαλύτερο.

1. Μέθοδος φίλτρου σχηματισμού OBP.

Πρώτον, εφαρμόζεται δόνηση φορέα, επειδή είναι δύσκολο να φιλτράρεται, είναι ισχυρό και κοντά στην πλαϊνή ζώνη.

Φτιάξτε ένα φίλτρο διέλευσης που κόβει την πλευρική ζώνη.

Για να αφαιρέσετε το φορέα από το AMC, πρέπει να πολλαπλασιάσετε 2 σήματα: και στην έξοδο λαμβάνετε ένα σήμα χωρίς φορέα.

Υπάρχουν 2 τρόποι λήψης του x:

1) βασίζεται στο σχηματισμό δύο διαμορφωμένων ταλαντώσεων: (αντιφάση)

- ισορροπημένος διαμορφωτής.

Για καλύτερη καταστολή, χρησιμοποιήστε ????? διαμορφωτές (υπάρχει γέφυρα) πρέπει να διασφαλίζεται η ταυτότητα των καναλιών.

2) βασίζεται στη σχέση y=(a+b) 2.

Αν το άθροισμα ή η διαφορά είναι τετράγωνο, παίρνουμε:

υπάρχει σταθερή συνιστώσα και αρμονική με 2W

πρέπει να τετραγωνιστούν, χρησιμοποιούμε διόδους ή FET με τετράγωνα χαρακτηριστικά.

Η έξοδος είναι x δύο σήματα.

Μετά την καταστολή του φορέα, είναι απαραίτητο το φιλτράρισμα της μίας πλευρικής ζώνης.

PF – χαλαζίας, LC, πιεζοηλεκτρικό.

Το PF πρέπει να έχει μεγαλύτερη κλίση των κλίσεων απόκρισης συχνότητας εκτός της ζώνης.

Το 2ο τροφοδοτικό πρέπει να κατασταλεί κατά 60 dB.

Τα κρυσταλλικά φίλτρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν έως και 10 MHz, αλλά όσο χαμηλότερη είναι η συχνότητα, τόσο απλούστερες απαιτήσειςστο φίλτρο, επομένως, γίνονται πιο συχνά μετατροπές σήματος πολλαπλών σταδίων: ταλαντώσεις 100-150 kHz ως υποφορέας, ηλεκτρομηχανικές ως φίλτρα, η απαιτούμενη κλίση καταστολής. Αυτό το σήμα OBP στη συνέχεια μεταφέρεται σε υψηλότερη συχνότητα.

- στην έξοδο του BM 2, η απόσταση μεταξύ των ζωνών 2w 1 είναι μεγάλη και τα φίλτρα LC μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την καταστολή της πλευρικής ζώνης.

Μερικές φορές η τριπλή μετατροπή γίνεται όταν η συχνότητα του πομπού είναι υψηλή.

Δεδομένου ότι οι πληροφορίες περιέχονται στο πλάτος του σήματος, το οποίο μπορεί να ποικίλλει από 0 έως U W max, οι ενισχυτές πρέπει να έχουν μεγάλο δυναμικό εύροςκαι καλή γραμμικότητα.

Οι γεννήτριες σωλήνων λειτουργούν χωρίς ρεύματα δικτύου, επειδή έχουν μη γραμμικότητα, εδώ το ΑΕ υποχρησιμοποιείται από άποψη ισχύος κατά 20–30%, λειτουργώντας σε κατάσταση υποτονισμού.

Τα BT έχουν μη γραμμικά χαρακτηριστικά, είναι ανεπιθύμητη η χρήση τους για την ενίσχυση του σήματος, επομένως τα PT χρησιμοποιούνται συχνότερα.

Και για να αυξηθεί το OBP, αναπτύσσονται συσκευές για την αύξηση της κλίσης και την αύξηση της γραμμικότητας των χαρακτηριστικών.

Στους ενισχυτές OBP μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο 2 γωνίες αποκοπής: q=90 0, q=180 0.

2. Συνθετική μέθοδος σχηματισμού ΟΒΠ.

Βασίζεται στη σύνθεση του σήματος OBP σε υψηλά επίπεδα ισχύος.

Το AM και το FM εκτελούνται ταυτόχρονα.

(δεν πρέπει να υπάρχουν πολλαπλασιαστές συχνότητας).

Η σύνθεση σήματος πραγματοποιείται στην απαιτούμενη συχνότητα λειτουργίας.

Μειονέκτημα: - Το AMS και το FMS πρέπει να είναι σε φάση, η ασυμφωνία οδηγεί σε αλλαγή στο φάσμα

Δεδομένου ότι οι πληροφορίες είναι ενσωματωμένες στο HMS, δεν χρησιμοποιούνται πολλαπλασιαστές.

3. Μέθοδος αντιστάθμισης φάσης.

Η ταλάντωση φορέα και η πλευρική ζώνη καταστέλλονται ως αποτέλεσμα της επιλογής των σχέσεων φάσης μεταξύ των ταλαντώσεων ΑΜ. Χρησιμοποιούνται διάφορες ταλαντώσεις μετατόπισης φάσης: 360 0 /n, n³3.

Τριφασικό σύστημα: (μετατόπιση κατά 120 0).

Πλεονέκτημα της μεθόδου: το OBP διαμορφώνεται στη συχνότητα λειτουργίας.

Μειονέκτημα: - Απαιτούνται πανομοιότυποι AM (διαμορφωτές).

Είναι απαραίτητο να υπάρχουν μετατοπιστές φάσης που λειτουργούν από 300 Hz έως 3,5 kHz.

4. Μέθοδος διαφοράς φάσης παραγωγής σήματος.

Εξάλειψη των ταλαντώσεων του φορέα με χρήση ισορροπημένων διαμορφωτών.

Αλλάζοντας τη συμπερίληψη του μετατροπέα φάσης, μπορείτε να πάρετε το πάνω μέρος του τροφοδοτικού.

Η ακρίβεια της καταστολής κραδασμών φορέα εξαρτάται από τις σχέσεις φάσης των συνδυασμένων δονήσεων.

Εφαρμογή: (1+3).

5.Μέθοδος φίλτρου φάσης

Κάτω πλαϊνή λωρίδα.

Σε ένα σύστημα N-καναλιών, ο αριθμός των φίλτρων και οι τύποι τους είναι Nn, όπου n είναι ο αριθμός των σταδίων μετατροπής. Ο αριθμός των φίλτρων και οι τύποι τους μπορούν να μειωθούν προσθέτοντας πολλαπλούς μετασχηματισμούς ομάδα, στο οποίο το ομαδικό σήμα υφίσταται μετασχηματισμό. Για το σκοπό αυτό, τα Ν κανάλια χωρίζονται σε m ομάδες K καναλιών, δηλ. Km=N. Σε κάθε ομάδα, το σήμα κάθε καναλιού υποβάλλεται σε μεμονωμένη μετατροπή χρησιμοποιώντας φέρουσες συχνότητες w H1, w H2,..., w NK (Εικ. 3.51). Σε όλες τις ομάδες, η μετατροπή είναι η ίδια, επομένως το ίδιο φάσμα συχνοτήτων σχηματίζεται στην έξοδο κάθε ομάδας. Τα φάσματα της ομάδας που προκύπτουν υποβάλλονται στη συνέχεια σε ομαδική μετατροπή με τους φορείς w GR1, w GR2,..., w GRm, έτσι ώστε μετά τον συνδυασμό των μετατρεπόμενων σημάτων ομάδας, να σχηματίζεται ένα φάσμα συχνοτήτων Ν καναλιών. Στην περίπτωση που εξετάζουμε, ο συνολικός αριθμός φίλτρων είναι ίσος με N+mn GR και ο αριθμός των τύπων φίλτρων μειώνεται σε K+mn GR, όπου n GR είναι ο αριθμός των σταδίων μετατροπής ομάδας.

Εικ.3.51 Μετατροπή ομαδικής συχνότητας

Έτσι, η χρήση πολλαπλής και ομαδικής μετατροπής καθιστά δυνατή την ενοποίηση του εξοπλισμού φίλτρου του συστήματος, δηλ. μειώσει την ποικιλομορφία του. Αυτή η ενοποίηση αυξάνει τη δυνατότητα κατασκευής των εξαρτημάτων του εξοπλισμού και, τελικά, μειώνει το κόστος του.

Η πολυπλεξία είναι η διαδικασία συνδυασμού πολλαπλών σημάτων που μεταφέρουν πληροφορίες σε ένα μεταδιδόμενο ομαδικό σήμα συγκεντρωμένο σε μία ζώνη συχνοτήτων. Το πρόβλημα επιλύεται είτε με μέσα επί του σκάφους είτε με επίγεια μέσα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σχεδόν οποιοσδήποτε συνδυασμός:

Μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για τη διαμόρφωση σε επίγειο εξοπλισμό.

Συμπίεση σε εξοπλισμό γείωσης.

Διαμόρφωση φορέα ενεργοποιημένη δορυφορική σύνδεση;

Πολλαπλή πρόσβαση.

Έτσι, τα συστήματα INTELSAT, TELESAT, DSCS-1 και Molniya χρησιμοποιούν διαμόρφωση πλάτους μονής πλευρικής ζώνης με πολυπλεξία συχνότητας και διαίρεση καναλιών (FC), διαμόρφωση συχνότητας στη δορυφορική σύνδεση και διαφορετικές συχνότητες φορέα για κάθε ES.

Το σύστημα VMDW μπορεί να ονομαστεί PCM/VU/FFM/MDT.

Ένα σύστημα SPADE με ένα κανάλι ανά φορέα ορίζεται: PCM/FFM/MDFC.

Στον επίγειο εξοπλισμό, η πολυπλεξία συχνοτήτων και η διαίρεση καναλιών (CD) είναι τα πιο κοινά. Τα συστήματα NC περιλαμβάνουν:

α) συστήματα μονής πλευρικής ζώνης με κατασταλμένο φορέα (SBC)·

β) συστήματα μονής πλευρικής ζώνης με μεταδιδόμενο φορέα (SBP-PN).

γ) αμφίδρομα συστήματα με κατασταλμένο φορέα (SCC).

δ) αμφίδρομα συστήματα με μεταδιδόμενο φορέα (DBP-PN).

Χρησιμοποιείται κυρίως OBP.

Στα συστήματα διαίρεσης χρόνου χρησιμοποιούνται τα εξής:

Διακριτές μέθοδοι.

Ψηφιακές μέθοδοι.

Συνήθως, η VU συνδυάζεται με το MDDU και το NC με το MDDU, αλλά είναι επίσης δυνατά και μικτά συστήματα.

Μετάδοση τηλεοπτικών σημάτων και σημάτων ηχητική ζώνη ταινίας.

Σύμφωνα με το σχέδιο VAKR-77 μέγιστη ταχύτηταη μετάδοση σε τηλεοπτικό κανάλι δεν υπερβαίνει τα 20 Mbit/s. Αλλά για τη μετάδοση έγχρωμων εικόνων υψηλής ποιότητας, απαιτείται ταχύτητα μετάδοσης τουλάχιστον 34 Mbit/s. Επομένως, για την πρώτη γενιά δορυφορικά συστήματαΗ τηλεόραση χρησιμοποιούσε αναλογικές-ψηφιακές μεθόδους, όταν μέρος της πληροφορίας μεταδόθηκε σε αναλογική μορφή και μέρος σε ψηφιακή μορφή.

Ένα τέτοιο σύστημα είναι το σύστημα MAC (Multiplexing Analogue Components - ένα σύνθετο σήμα με αναλογικά στοιχεία). Σε αυτό το σύστημα αναλογικό σήμαη φωτεινότητα μεταδίδεται εναλλάξ (με τη μέθοδο της χρονικής διαίρεσης) με σήματα χρωματισμού που μετατρέπονται σε διακριτή μορφή, η οποία αποφεύγει τη διασταυρούμενη παραμόρφωση της φωτεινότητας και των σημάτων χρωματισμού και μειώνει τον θόρυβο στο κανάλι χρωματισμού λόγω της μεταφοράς του στο χαμηλές συχνότητες. Τα σήματα ήχου, συγχρονισμού και δεδομένων μεταδίδονται μαζί με έγχρωμα σήματα σε μια κοινή ψηφιακή ροή.

Στο πολύ απλή έκδοσηΤο σήμα φωτεινότητας μεταδίδεται σε πραγματικό χρόνο κατά τη διάρκεια του ενεργού τμήματος της γραμμής και η ψηφιακή ροή μεταδίδεται στο διάστημα του οριζόντιου παλμού κενού και το έγχρωμο σήμα προσυμπιέζεται στο χρόνο. Στη λήψη, η συνολική ψηφιακή ροή αποπολυπλέκεται. Η ροή που αντιστοιχεί στο σήμα χρωματισμού τεντώνεται και μετατοπίζεται χρονικά για να αποκατασταθούν οι αρχικές αναλογίες και στη συνέχεια τροφοδοτείται στον αποκωδικοποιητή.

Σε ένα πιο περίπλοκο σύστημα, τόσο το σήμα φωτεινότητας όσο και το σήμα χρωματισμού συμπιέζονται στο χρόνο και η διαίρεση πραγματοποιείται κατά την περίοδο όχι μόνο της γραμμής, αλλά και του πλαισίου. Αυτό σας επιτρέπει να αλλάξετε τη μορφή του πλαισίου. Ως αποτέλεσμα της έρευνας ECP, επιλέχθηκε λόγος συμπίεσης 3/2 για το σήμα φωτεινότητας και 3 για τα σήματα χρωματισμού. Στην πλευρά εκπομπής, το σήμα φωτεινότητας καθυστερεί κατά μια περίοδο πλαισίου σε σχέση με το σήμα χρωματισμού, αλλά στην πλευρά λήψης, το σήμα φωτεινότητας διέρχεται χωρίς αλλαγές και το σήμα χρωματισμού εκτείνεται χρονικά και καθυστερεί κατά την περίοδο πλαισίου. ώστε να αποκατασταθεί η αρχική τους αναλογία.

Ένα από τα πιο σύνθετα προβλήματαΗ δορυφορική τηλεόραση (STV) είναι μια μέθοδος μετάδοσης σημάτων ήχου σε ένα τηλεοπτικό κανάλι. Θεωρητικές μελέτες και πειράματα έχουν δείξει ότι χρησιμοποιώντας την αναλογική μέθοδο FM στην περιοχή των 12 GHz, είναι δυνατή η μετάδοση, μαζί με ένα σήμα εικόνας, όχι περισσότερα από δύο προγράμματα ήχου με αναλογία σήματος προς θόρυβο της τάξης των 50- 55 dB, και η συχνότητα του δεύτερου δευτερεύοντος φορέα πρέπει να επιλεγεί έτσι ώστε να μην δημιουργούνται παρεμβολές στο κανάλι χρωματισμού. Για παράδειγμα, για το TV-SAT, επιλέχθηκαν τιμές δευτερεύοντος φορέα 5,5 MHz και 5,746128 0,000003 MHz. Είναι απαραίτητο να υπάρχουν τουλάχιστον 4-6 κανάλια ήχου στην κάννη.

Η μέθοδος μετάδοσης της ψηφιακής ροής μαζί με τα σήματα εικόνας πρέπει να πληροί ορισμένες απαιτήσεις: η ποιότητα της μετάδοσης της εικόνας δεν πρέπει να υποβαθμίζεται. η πιθανότητα σφάλματος κατά τη μετάδοση σημάτων ήχου δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 10 -3 με αναλογία C/N=8 dB. Απαιτείται συμβατότητα με υπάρχοντες δέκτες τηλεόρασης.

Υπάρχουν τρεις τρόποι μετάδοσης σημάτων εικόνας και ψηφιακής ροής:

Με διαίρεση συχνότητας (σύστημα MAS-A);

Συχνότητα βίντεο διαίρεσης χρόνου (MAC-V);

Time Division Carrier Frequency (MAS-C).

Σύστημα MAS-A. Η ψηφιακή ροή μεταδίδεται σε συχνότητα δευτερεύοντος φορέα υψηλότερη από την ανώτερη συχνότητα του φάσματος του σήματος βίντεο. Η συχνότητα υποφορέα επιλέγεται από τη σχέση όπου F B είναι η ανώτερη συχνότητα του σήματος βίντεο, R είναι η ταχύτητα ροής σε Mbit/s.

Μεταξύ των μεθόδων ψηφιακής διαμόρφωσης, προτιμάται η δύο θέσεων πληκτρολόγηση αλλαγής φάσηςμε μερικώς καταπιεσμένη πλευρική ζώνη, που ονομάζεται επίσης "απλουστευμένο MSK" (Ελάχιστο πληκτρολόγιο μετατόπισης), λόγω της απλότητάς του και της δυνατότητας εφαρμογής του συνεκτικού αποδιαμορφωτή στη λήψη.

Σύστημα MAS-V. Η συμπίεση ενός σήματος βίντεο με μια ψηφιακή ροή στη συχνότητα βίντεο βασίζεται στη χρήση κάποιου πλεονασμού του τηλεοπτικού σήματος - την παρουσία σε κάθε γραμμή διαστημάτων επιστροφής ακτίνων στα οποία μεταδίδονται μόνο σήματα συγχρονισμού. Με την εισαγωγή μιας ακολουθίας PCM σε καθορισμένα διαστήματα, είναι δυνατή η μετάδοση δύο έως τεσσάρων προγραμμάτων ήχου χωρίς αύξηση του συνολικού εύρους ζώνης που καταλαμβάνει το σήμα βίντεο. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου μετάδοσης είναι η απουσία ξεχωριστού αποδιαμορφωτή για σήματα ήχου, καθώς η ψηφιακή ακολουθία λαμβάνεται στην έξοδο ενός ανιχνευτή κοινής συχνότητας.

Η διαδικασία σχηματισμού σήματος σε ένα ραδιοφωνικό κανάλι πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια:

Μετατροπή αναλογικού σε ψηφιακό.

Κωδικοποίηση ομιλίας;

Κωδικοποίηση καναλιού.

Διαμόρφωση.

Στη διαδικασία της μετατροπής αναλογικού σε ψηφιακό, ένα αναλογικό σήμα ομιλίας, που περιορίζεται σε ζώνη συχνοτήτων από 300 έως 3400 Hz, μετατρέπεται σε σήμα διαμορφωμένο με παλμό πλάτους (APM) μέσω δειγματοληψίας (η συχνότητα δειγματοληψίας είναι 8 kHz). Στη συνέχεια, καθεμία από τις 8 διακριτές του σήματος AIM κωδικοποιείται με bit δυάδικος κώδικας, δηλ. Το σήμα AIM μετατρέπεται σε σήμα PCM. Ως αποτέλεσμα, η έξοδος μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό(ADC) δημιουργείται μια ροή, η ταχύτητα της οποίας είναι 64 kbit/s.

Από την έξοδο ADC, το ψηφιοποιημένο σήμα ομιλίας τροφοδοτείται στον κωδικοποιητή ομιλίας. Η κωδικοποίηση ομιλίας στο πρότυπο GSM πραγματοποιείται στο πλαίσιο της ασυνεχούς μετάδοσης της γλώσσας (DTX), η οποία διασφαλίζει ότι ο πομπός είναι ενεργοποιημένος μόνο κατά τη διάρκεια μιας συνομιλίας και τον απενεργοποιεί κατά τις παύσεις και στο τέλος μιας συνομιλίας. Ένα από τα κύρια καθήκοντα της κωδικοποίησης ομιλίας είναι η συμπίεση του σήματος ομιλίας προκειμένου να μειωθεί ο ρυθμός μετάδοσης. Η χρήση μεθόδων κωδικοποιητή φωνής που βασίζονται στη μέθοδο γραμμικής πρόβλεψης (LP) κατά την κωδικοποίηση στο πρότυπο GSM καθιστά δυνατή τη μείωση του ρυθμού μετάδοσης από 64 σε 13 kbit/s. Κωδικοποιούνται τμήματα 20ms του σήματος ομιλίας. Κατά τη διάρκεια αυτού του χρονικού διαστήματος, τέτοιες παράμετροι του σήματος ομιλίας όπως η περίοδος του θεμελιώδους τόνου, η φύση της διέγερσης (δυνατός ή φωνητικός σύμφωνος ήχος έναντι άφωνων ήχων) και το κέρδος παραμένουν σταθερές.

Στο πρότυπο GSM, η κωδικοποίηση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο RPE-LTP (γραμμική πρόβλεψη με διέγερση κανονικής ακολουθίας παλμών και μακροπρόθεσμη πρόβλεψη). Η ουσία της μεθόδου είναι ότι τα δεδομένα από προηγούμενα δείγματα (διαφορικό PCM) χρησιμοποιούνται για την πρόβλεψη του τρέχοντος δείγματος. Κάθε δείγμα κατά την κωδικοποίηση αντιπροσωπεύεται από έναν γραμμικό συνδυασμό προηγούμενων δειγμάτων και περιγράφεται με τη μορφή συντελεστών αυτού του γραμμικού συνδυασμού και της κωδικοποιημένης διαφοράς μεταξύ των προβλεπόμενων και των πραγματικών δειγμάτων. Ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας κωδικοποίησης, σχηματίζονται 260 bit σε διάστημα 20 ms, λόγω του οποίου η ταχύτητα μετάδοσης μειώνεται σε kbit/s. Έτσι, ο κωδικοποιητής ομιλίας παρέχει συμπίεση του σήματος ομιλίας σχεδόν 5 φορές (64/13=4,92).

Οι πληροφορίες εισόδου κωδικοποιητή σήματος ομιλίας 260-bit περιλαμβάνουν:

Παράμετροι φίλτρου βραχυπρόθεσμης πρόβλεψης (36 bit).

Παράμετροι φίλτρου μακροπρόθεσμης πρόβλεψης (36 bit).

Παράμετροι σήματος διέγερσης (188 bit).

Η κωδικοποίηση καναλιού παρέχει προστασία από σφάλματα στις μεταδιδόμενες πληροφορίες. Στο πρότυπο GSM, 260 bit πληροφοριών στο διάστημα ενός τμήματος ομιλίας 20 ms χωρίζονται σε 2 κατηγορίες: κλάση 1 και τάξη 2. Η κλάση 1 με τη σειρά της χωρίζεται σε δύο υποκατηγορίες: υποκατηγορία 1a - 50 bit από τις πιο ευαίσθητες, και υποκατηγορία 1b - 132 bit, μέτρια ευαίσθητη σε λάθη. Η κλάση 2 περιλαμβάνει 78 bit, τα λιγότερο ευαίσθητα σε σφάλματα. Το μπλοκ διάγραμμα της κωδικοποίησης καναλιού φαίνεται στο Σχ. 1.5.

Οι πληροφορίες υποκατηγορίας 1α κωδικοποιούνται με έναν κυκλικό κωδικό (53, 50). Εάν εντοπιστεί σφάλμα, ολόκληρο το δείγμα απορρίπτεται και αντικαθίσταται με το προηγούμενο. Τα κωδικοποιημένα 53 bit της υποκατηγορίας 1a, 132 bit της υποκατηγορίας 1b και 4 επιπλέον μηδενικά bit (συνολικά 189 bit) τροφοδοτούνται σε έναν συνελικτικό κωδικοποιητή (2, 1, 5) του οποίου ο ρυθμός κωδικοποίησης και το μήκος περιορισμού είναι . Συνελικτικός κωδικοποιητής που διαμορφώνει πολυώνυμα, . Μετά τη συνελικτική κωδικοποίηση, τα 378 bit συν 78 bit κατηγορίας 2 είναι 456 bit, με αποτέλεσμα ένα ρυθμό μετάδοσης bit kbit/s

Μετά τη συνελικτική κωδικοποίηση, 456 bit υποβάλλονται σε μπλοκ διαγώνια παρεμβολή, η οποία μειώνει τον αντίκτυπο των σφαλμάτων ομάδας (μετατρέπονται σε σφάλματα χαμηλής πολλαπλότητας, τα οποία διορθώνονται κατά την αποκωδικοποίηση).

Εικόνα 1.5 - Μπλοκ διάγραμμα κωδικοποίησης καναλιού στο πρότυπο GSM

Μετά την παρεμβολή, η αρχική ακολουθία των 456 bit χωρίζεται σε οκτώ μπλοκ των 57 bit, αφού κάθε υποδοχή φιλοξενεί δύο μπλοκ 57 bit (114 bit). Το μήκος της υποδοχής καναλιού κυκλοφορίας, λαμβάνοντας υπόψη την προσθήκη βοηθητικών πληροφοριών και πληροφοριών υπηρεσίας, είναι 156,25 bit. Δεδομένου ότι οι πληροφορίες ενός τμήματος ομιλίας των 20 χιλιοστών του δευτερολέπτου καταλαμβάνουν μία υποδοχή σε τέσσερα διαδοχικά καρέ, έτσι ο ρυθμός μετάδοσης bit ψηφιακές πληροφορίεςαντιπροσωπεύει (4x156,25)/20x10 -3 = 625/20x10 -3 = 31,25 kbps.

Αυτή η πληροφορία (δηλαδή 4x156,25 = 625 bit) συμπιέζεται χρονικά κατά συντελεστή 8, έτσι ώστε κατά τη διάρκεια ενός καρέ διάρκειας 4,615 ms, πληροφορίες από οκτώ χρονικές θυρίδες μεταδίδονται σε ένα κανάλι συχνότητας, με αποτέλεσμα ο ρυθμός μετάδοσης της ψηφιακής ακολουθίας να αυξάνεται έως (8x31. 25) = 250 kbit/s.

Για κάθε 12 καρέ καναλιού κυκλοφορίας που μεταφέρεται πληροφορίες ομιλίας(στο πολλαπλό καρέ του καναλιού κυκλοφορίας, τα πλαίσια ομιλίας πληροφοριών είναι 0-11 και 13-25, στο 12ο καρέ μεταδίδεται το κανάλι ελέγχου SACCH και το 26ο πλαίσιο είναι κενό, κράτηση) προστίθεται ένα καρέ με πληροφορίες ελέγχου του καναλιού SACCH, το οποίο έχει ταχύτητα 20.833 kbps. Έτσι, η ταχύτητα της ακολουθίας bit πληροφοριών (σήμα ομιλίας) στην έξοδο του κωδικοποιητή καναλιού είναι: 250 + 20,833 = 270,833 kbit/s.

Η διαδικασία για τη λειτουργία ενός κωδικοποιητή καναλιού χρησιμοποιώντας μόνο την ανθεκτική στον θόρυβο κωδικοποίηση ενός σήματος ομιλίας συζητήθηκε παραπάνω. Οι πληροφορίες των καναλιών ελέγχου υπόκεινται σε αποκλειστική και συνελικτική κωδικοποίηση πλήρως.

Έτσι, για την κωδικοποίηση πληροφοριών καναλιού: αργό συνδεδεμένο κανάλι ελέγχου SACCH. Γρήγορα συνδεδεμένο κανάλι ελέγχου FACCH. Κανάλι κλήσης RSN. κανάλι επιχορήγησης πρόσβασης AGCH. Τα ειδικά εκχωρημένα κανάλια ελέγχου SDCCH χρησιμοποιούν έναν κωδικοποιητή μπλοκ (n, k) (224, 184), έναν συνελικτικό κωδικοποιητή (n, k, K) (2, 1, 5) και ένα σχήμα παρεμβολής παρόμοιο με αυτό του καναλιού ομιλίας

Στα κανάλια συγχρονισμού SCH και τυχαία πρόσβασηΤο RACH χρησιμοποιεί διαφορετικά σχήματα κωδικοποίησης μπλοκ καθώς και (2, 1, 5) συνελικτικούς κωδικοποιητές, οι οποίοι είναι διαφορετικοί από τους συνελικτικούς κωδικοποιητές των παραπάνω καναλιών ελέγχου.

Κατά τη μετάδοση δεδομένων υπολογιστή, περισσότερα από σύνθετα κυκλώματασυνελικτική κωδικοποίηση και παρεμβολή, που παρέχουν, αντίστοιχα, περισσότερα υψηλής ποιότηταςμεταφορά πληροφοριών.

Τα σήματα πηγής του κωδικοποιητή καναλιού αποστέλλονται στον διαμορφωτή, του οποίου η αποστολή είναι να μεταφέρει το ψηφιακό σήμα στη φέρουσα συχνότητα, δηλ. διαμόρφωση ραδιοφωνικού σήματος με ψηφιακό σήμα βίντεο.

Το πρότυπο GSM χρησιμοποιεί Gaussian minimal shift modulation (GMSK). Με τον χειρισμό MSK, η φέρουσα συχνότητα διακριτικά, σε χρονικά διαστήματα που είναι πολλαπλάσια της διάρκειας του bit πληροφοριών (T C), λαμβάνει μία από τις δύο τιμές (σταθερά σε όλο το bit) - ή , πού είναι η φέρουσα συχνότητα του ραδιοφώνου κανάλι, και είναι η συχνότητα (ρυθμός μετάδοσης) της ακολουθίας bit πληροφοριών. Διάστημα συχνοτήτων – το ελάχιστο δυνατό, που εξασφαλίζει ορθογωνικότητα ταλαντώσεων με συχνότητες και σε διάστημα διάρκειας ίσο με ένα bit (Tc). Σε αυτήν την περίπτωση, κατά τη διάρκεια του χρόνου Tc μεταξύ των ταλαντώσεων συχνότητας και της διαφοράς φάσης συσσωρεύεται, η οποία είναι ίση με . Με άλλα λόγια, ο σχηματισμός ενός ραδιοσήματος MSK πραγματοποιείται με τέτοιο τρόπο ώστε, στο διάστημα ενός bit πληροφοριών, η φάση φέροντος αλλάζει σε . Η συνεχής αλλαγή της φάσης ενός ημιτονοειδούς σήματος έχει ως αποτέλεσμα διαμόρφωση συχνότηταςμε διακριτή αλλαγή συχνότητας.

Η ονομασία χειραγώγηση «Gaussian» εξηγείται από το γεγονός ότι μια ακολουθία bits πληροφοριών παρέχεται στον διαμορφωτή μέσω ενός φίλτρου χαμηλής διέλευσης (LPF) με χαρακτηριστικό πλάτους-συχνότητας Gauss. Η χρήση ενός φίλτρου Gauss καθιστά δυνατή τη μείωση της ζώνης συχνοτήτων του εκπεμπόμενου ραδιοσήματος. Για τη διαμόρφωση GMSK, το γινόμενο του εύρους ζώνης του φίλτρου (F) και της διάρκειας bit πληροφοριών () αντιπροσωπεύει το μέγεθος.

Η μέθοδος MSK θεωρείται λογικά ως μέθοδος τετραγωνικής μετατόπισης φάσης (QPSK), στην οποία οι ορθογώνιοι παλμοί που διαμορφώνουν τη διάρκεια αντικαθίστανται από τμήματα ημιτονοειδούς ή συνημιτονοειδούς κυμάτων. Το σχήμα 1.6 δείχνει ένα κύκλωμα διαμορφωτή και διαγράμματα χρονισμού που απεικονίζουν τη διαδικασία παραγωγής ενός σήματος GMSK.

Οι ακόλουθες μέθοδοι για τη δημιουργία ενός σήματος ομάδας είναι γνωστές:

Αυτόματη επιλογή (επιλεκτική προσθήκη).

Γραμμική προσθήκη;

Βέλτιστη (σταθμισμένη) προσθήκη.

Συνδυασμένη μέθοδος.

Η θόρυβος αυτών των μεθόδων για τη δημιουργία ενός ομαδικού σήματος αξιολογείται συχνότερα με το ενεργειακό κριτήριο, δηλ., μια αύξηση του λόγου σήματος προς παρεμβολή κατά τη λήψη διαφορετικότητας σε σύγκριση με τον λόγο σήματος προς παρεμβολή κατά τη διάρκεια μιας λήψης. Σε περίπτωση μεταβίβασης διακριτά σήματαΣυνιστάται η αξιολόγηση της ατρωσίας του θορύβου χρησιμοποιώντας ένα πιθανολογικό κριτήριο, το οποίο επιτρέπει σε κάποιον να κρίνει την πιθανότητα σφαλμάτων κατά τη διάρκεια λήψης σε απόσταση και μεμονωμένη λήψη.

Ας εξετάσουμε τις βασικές αρχές της εφαρμογής συστημάτων επικοινωνίας με λήψη διαφορετικότητας στο με διάφορους τρόπουςσχηματισμός ενός ομαδικού σήματος και αξιολόγηση της θορύβου τους.

ΑΥΤΟΜΑΤΗ ΕΠΙΛΟΓΗ

Η αυτόματη επιλογή συνίσταται στην επιλογή της διαδρομής λήψης με το υψηλότερο σήμα εξόδου ανά πάσα στιγμή. Επιπλέον, για εγώ-ο κανάλι με τον μεγαλύτερο επί του παρόντος συντελεστή βάρους σήματος C j= 1 και για όλα τα άλλα κανάλια C j i= 0. δηλαδή το σήμα που προκύπτει σύμφωνα με τις εκφράσεις (6.2), (6.3). (64) μπορεί να γραφτεί ως

Οπου .

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η αυτόματη επιλογή ονομάζεται επίσης επιλεκτική προσθήκη.

Το μπλοκ διάγραμμα μιας συσκευής λήψης με βέλτιστη αυτόματη επιλογή για διπλή λήψη φαίνεται στο Σχ. 6.1. Οι ταλαντώσεις και από τους δύο δέκτες αποστέλλονται σε μια συσκευή σύγκρισης επιπέδων. Ως αποτέλεσμα της σύγκρισης των επιπέδων ταλάντωσης, παράγεται ένα σήμα ελέγχου, το οποίο συνδέει έναν δέκτη με υψηλότερη στάθμη σήματος στη συσκευή εξόδου. Ο δέκτης με χαμηλότερο επίπεδο σήματος είναι απενεργοποιημένος αυτή τη στιγμή. Για να μειωθεί η παραμόρφωση του σήματος, ο χρόνος μεταγωγής των δεκτών θα πρέπει να είναι σύντομος. Ένα σύστημα με αυτόματη επιλογή είναι κατάλληλο για λήψη τηλεφωνικών και τηλεγραφικών σημάτων εάν ο χρόνος μεταγωγής των δεκτών δεν υπερβαίνει τα 15-20 μs.

Η θέση στην οποία είναι ενεργοποιημένες οι συσκευές δεν έχει ιδιαίτερη σημασία κατά τη λήψη σημάτων AM. Μπορούν να ενεργοποιηθούν είτε πριν από τους ανιχνευτές είτε μετά από αυτούς.

Κατά τη λήψη σημάτων FM, η συσκευή σύγκρισης πρέπει να βρίσκεται πριν από τους περιοριστές, καθώς μετά τους περιοριστές τα επίπεδα σήματος είναι τα ίδια και χάνονται πληροφορίες σχετικά με το ποιο σήμα καναλιού είναι μεγαλύτερο. Στην περίπτωση λήψης σημάτων με πλήκτρα μετατόπισης συχνότητας, οι συσκευές ελέγχου πρέπει να βρίσκονται μετά τους ανιχνευτές συχνότητας. Εάν οι συσκευές ελέγχου βρίσκονται πριν από τους ανιχνευτές συχνότητας, τότε πότε γρήγορη εναλλαγήκαναλιών, ένα μέρος του στοιχειώδους παλμού θα περάσει μέσα από το φίλτρο του ανιχνευτή συχνότητας του πρώτου δέκτη και το άλλο μέρος - μέσω του φίλτρου του ανιχνευτή συχνότητας του δεύτερου δέκτη. Σε αυτή την περίπτωση, για να αποφευχθεί η παραμόρφωση του σήματος, τα φίλτρα ανιχνευτή συχνότητας πρέπει να σχεδιάζονται για να μεταδίδουν παλμούς μικρότερους από τη διάρκεια του στοιχειώδους παλμού. Αυτό θα οδηγούσε σε σημαντική μείωση της ατρωσίας από τον θόρυβο.

Για να εκτιμηθεί ποσοτικά η θόρυβος ενός συστήματος επικοινωνίας με βέλτιστη αυτόματη επιλογή σύμφωνα με το ενεργειακό κριτήριο, είναι απαραίτητο να προσδιοριστούν και να συγκριθούν οι μέσες τιμές του λόγου σήματος προς παρεμβολή για μία μόνο λήψη και βέλτιστη αυτόματη επιλογή . Η μέση τιμή της χρήσιμης ισχύος σήματος μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας τον τύπο

, (6.6)

Οπου T -μέσο διάστημα, σημαντικά μεγαλύτερο από την περίοδο μεταβολής μεταδιδόμενο σήμα Στο).

Στην περιοχή ραδιοφώνου, ο ρυθμός αλλαγής Στο)σημαντικά υψηλότερο από το ρυθμό μεταβολής του συντελεστή μετάδοσης καναλιού a i(t).Επιλέγοντας Τ Α<ΤΕΝΑ, Τ α -περιόδους αλλαγής A(t) και a 1 (t)αναλόγως, και μετρώντας την αξία ai(t)στο διάστημα Τσταθερά, ξαναγράφουμε την έκφραση (6.6) στη φόρμα

(6.7)

(6.8)

Τιμή RMS του μεταδιδόμενου σήματος.

Η μέση τετραγωνική τιμή της ρίζας της παρεμβολής προσθέτων για όλους τους κλάδους λήψης διαφοροποίησης μπορεί να θεωρηθεί η ίδια, δηλ.

(6.9)

Αναλογία σήματος προς θόρυβο εγώο κλάδος είναι ίσος με

, (6.10)

Μέγεθος h i 2 (t)αλλάζει με την πάροδο του χρόνου λόγω αλλαγών στον συντελεστή ai(t), γιατί ω 0 -η τιμή είναι σταθερή. Μέσος όρος στο διάστημα Τ1 >> Τ ατιμή του λόγου σήματος/παρεμβολής για μεμονωμένη λήψη (in εγώο κλάδος) καθορίζεται από την έκφραση

Για στατικές τυχαίες διεργασίες, ο μέσος όρος χρόνου είναι ίσος με τον μέσο όρο του συνόλου, δηλ.

, (6.13)

Οπου W(a 2 i)-πυκνότητα πιθανότητας του τετραγώνου του συντελεστή μετάδοσης του καναλιού.

Πρώτα απ 'όλα, ας βρούμε μια έκφραση για την κατανομή του συντελεστή μετάδοσης καναλιού, με βάση τον γνωστό κανόνα για τον μετασχηματισμό τυχαίων μεταβλητών:

. (6.14)

Λαμβάνοντας υπόψη ότι ο φάκελος του πλάτους του σήματος είναι ανάλογος με τον συντελεστή μετάδοσης του καναλιού και επιλέγοντας για την απλότητα των μεταγενέστερων υπολογισμών έναν συντελεστή αναλογικότητας ίσο με , παίρνουμε

εκείνοι. . (6.15)

Σε διαστήματα παρατήρησης έως και 10 λεπτών, η πυκνότητα πιθανότητας του φακέλου του πλάτους του σήματος W(U),όπως σημειώνεται, καθορίζεται από το νόμο Rayleigh (1.12). Αντικαθιστώντας τα (6.15) και (1.12) με τα (6.14), παίρνουμε

. (6.16)

Τώρα, χρησιμοποιώντας τον κανόνα (6.14), βρίσκουμε την πυκνότητα πιθανότητας του τετραγωνικού συντελεστή μετάδοσης καναλιού

, (6.17)
υπολογίστε το ολοκλήρωμα (6.13)

, (6.18)

Και παίρνουμε την τελική έκφραση για τη μέση τιμή του λόγου σήματος προς παρεμβολή για μία μόνο λήψη:

Η πιθανότητα ότι μια τυχαία μεταβλητή η και 2στο i-ο κανάλι κατά τη διάρκεια μιας μεμονωμένης λήψης θα γίνει μικρότερη από μια ορισμένη τιμή η 2, καθορίζεται από τη συνάρτηση κατανομής ολοκληρωτικής πιθανότητας

. (6.20)

Από την έκφραση (6.20) σύμφωνα με τον κανόνα (6.14) βρίσκουμε

; (6.21)

. (6.22)

Εάν αλλάξει ένα i., και ως εκ τούτου η iσε διαφορετικά κανάλια θεωρούνται ανεξάρτητα, τότε πότε n- πολλαπλή ποικιλομορφία, η πιθανότητα ταυτόχρονης μείωσης του λόγου σήματος προς παρεμβολή σε όλα τα κανάλια κάτω από το όριο η 2 θα καθοριστεί n-πολλαπλάσιο γινόμενο των πιθανοτήτων που ορίζονται από τις παραστάσεις (6.21) και (6.22), δηλ.

. (6.23)

Από το (6.23) βρίσκουμε την πυκνότητα πιθανότητας του λόγου σήματος/παρεμβολής με n-φορές ποικιλομορφία:

. (6.24)

Κατ' αναλογία με το (6.13), η μέση τιμή του λόγου σήματος/θορύβου στο n-ο διαχωρισμός πτυχών καθορίζεται από το ολοκλήρωμα

, (6.25)

Ως αποτέλεσμα της ολοκλήρωσης από μέρη χρησιμοποιώντας το διώνυμο του Newton και τον υπολογισμό του ολοκληρώματος (6.25), λαμβάνουμε

από το οποίο προκύπτει ότι η αναλογία σήματος/θορύβου για βέλτιστη αυτόματη επιλογή καθορίζεται από την αναλογία σήματος/θορύβου για μία μόνο λήψη ω 0 2και παράγοντας διαχωρισμού σελ.Στάση

. (6.27)

Το κέρδος σε ισχύ λήψης διαφορετικότητας με την αυτόματη επιλογή εκτιμάται σε σύγκριση με τη μεμονωμένη λήψη. Αξίες Στο νσε διάφορους παράγοντες διαχωρισμού δίνονται στον Πίνακα 6.1.

Για να προσεγγίσουμε την πιθανότητα σφαλμάτων κατά τη λήψη διαφορετικών διακριτών σημάτων, υποθέτουμε ότι είναι δυνατό να καθοριστεί μια συγκεκριμένη οριακή τιμή h 2 γρπου χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι όταν η 2 > h 2 γρ, η λήψη γίνεται πρακτικά χωρίς παραμόρφωση και πότε η 2 < h 2 γρη πιθανότητα να συμβούν σφάλματα είναι κοντά στο ένα. Σύμφωνα με τις παραδοχές που έγιναν, η συνάρτηση ολοκληρωτικής κατανομής (6.23) στο η 2 = h 2 γρκαθορίζει την πιθανότητα λάθους

. (6.28)

Σε περιπτώσεις μικρών τιμών του λόγου που έχουν το μεγαλύτερο πρακτικό ενδιαφέρον, η πιθανότητα σφαλμάτων είναι ίση με

δηλ. μειώνεται σύμφωνα με τον εκθετικό νόμο με την αυξανόμενη πολλαπλότητα της ποικιλότητας σελ.

Η πιθανότητα σφάλματος για μία μόνο λήψη διακριτών σημάτων με ενεργή παύση απουσία εξασθένησης καθορίζεται από την έκφραση

. (6.30)

Με την παρουσία αργής εξασθένησης, η πιθανότητα σφάλματος σε ένα σύστημα επικοινωνίας με n-φορές διαφοροποίηση λήψης των ίδιων σημάτων μπορεί να προσδιοριστεί με τον μέσο όρο P 0για όλες τις αξίες η 2σύμφωνα με την πυκνότητα κατανομής (6.24):

. (6.31)

Ολοκληρώνοντας το (6.31) ανά μέρη, για n=2 λαμβάνουμε

. (6.32)

Όπως φαίνεται στο , με n-πτυχή ποικιλομορφία

(6.33)

Σύμφωνα με αυτόν τον τύπο στο Σχ. 6.2, κατασκευάζονται εξαρτήσεις που δείχνουν ότι το πιο αξιοσημείωτο αποτέλεσμα, σε σύγκριση με μια εφάπαξ δόση, επιτυγχάνεται με διπλή δόση.

Επομένως, λαμβάνοντας υπόψη οικονομικούς λόγους, η διπλή τεχνική χρησιμοποιείται ευρέως.

Ο τύπος (6.27) λήφθηκε με την υπόθεση ότι δεν υπάρχει συσχέτιση μεταξύ των σημάτων μεμονωμένων κλάδων λήψης. Η μείωση στα κέρδη γίνεται σημαντική όταν ο συντελεστής συσχέτισης r >0,6.

Στην περίπτωση διπλής λήψης με μεγάλο λόγο σήματος προς παρεμβολή, η επίδραση της συσχέτισης μεταξύ των σημάτων είναι περίπου ισοδύναμη με μείωση της ισχύος σήματος κατά

μια φορά. Αυτό σημαίνει ότι η πιθανότητα σφάλματος σύμφωνα με το (6.29) καθορίζεται από την έκφραση

, (6.34)

ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΓΡΑΜΜΙΚΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ

Με τη γραμμική πρόσθεση, τα κέρδη των προστιθέμενων σημάτων πρέπει να είναι τα ίδια, δηλ. οι συντελεστές CD,που περιλαμβάνονται στην έκφραση (6.4) ισούνται με ένα. Η ισότητα των κερδών του δέκτη συνήθως εξασφαλίζεται από ένα κοινό κύκλωμα AGC. Σε αυτή την περίπτωση, το μέγεθος των παραγόντων κέρδους καθορίζεται από το μεγαλύτερο από τα προστιθέμενα σήματα.

Το διάγραμμα ενός δέκτη διπλής λήψης με γραμμική προσθήκη σημάτων φαίνεται στο Σχ. 6.3. Η συνοχή των σημάτων που προστίθενται σε μια ενδιάμεση συχνότητα εξασφαλίζεται από έναν βρόχο κλειδώματος φάσης (PLL). Η εκτός φάσης των προστιθέμενων σημάτων οδηγεί σε επιδείνωση της προκύπτουσας αναλογίας σήματος προς θόρυβο, ειδικά όταν τα επίπεδα των προστιθέμενων σημάτων είναι ίσα. Εξάρτηση της μείωσης του σήματος/θορύβου του συνολικού σήματος από τον βαθμό εκτός φάσης< j для сдвоенного приема приведена на рис. 6.4, из которого видно, что при 38 0 потери в отношении сигнал/помеха составляют около 1 дБ, а при 50° - 2 дБ. Следовательно, фазирование сиг­налов с высокой точностью не обязательно. Чем больше отлича­ются уровни складываемых сигналов, тем меньше сказывается их несинфазность на отношении сигнал/помеха.

Τόπος σύνδεσης της συσκευής άθροισης S , με γραμμική προσθήκη εξαρτάται από τον τύπο διαμόρφωσης του λαμβανόμενου σήματος. Κατά τη λήψη σημάτων AM, η προσθήκη μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο πριν όσο και μετά τους ανιχνευτές, καθώς η αναλογία σήματος προς θόρυβο στην είσοδο και στην έξοδο του ανιχνευτή πλάτους είναι η ίδια. Στην περίπτωση λήψης σημάτων FM, συνιστάται η προσθήκη πριν από τους ανιχνευτές. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αναλογία σήματος προς θόρυβο στην έξοδο του ανιχνευτή συχνότητας επιδεινώνεται εάν στην είσοδο του ανιχνευτή είναι κάτω από μια ορισμένη τιμή κατωφλίου. Κατά συνέπεια, κατά την προσθήκη σημάτων μετά από ανιχνευτές συχνότητας, η προκύπτουσα τιμή του λόγου σήματος προς θόρυβο μειώνεται επίσης. Επιπλέον, στην περίπτωση γραμμικής προσθήκης στον ανιχνευτή, η παραμόρφωση του σήματος που προκαλείται από τη διάδοση πολλαπλών διαδρομών των ραδιοκυμάτων μειώνεται.