L E C T I O N 16

Téma:

A tudományágról szóló előadás szövege:"Az elektromos kommunikáció elmélete"

Kalinyingrád 2013

27. számú előadás szövege

tudományág szerint:"Az elektromos kommunikáció elmélete"

"Jelek frekvencia, idő és fázis szétválasztása"

Bevezetés

A kommunikációs rendszer legdrágább eleme a kommunikációs vonal. Az átviteli rendszerekben a közös közeg lehet koaxiális, szimmetrikus vagy optikai kábel, felső kommunikációs kábel vagy rádiókapcsolat. Szükség van a fizikai áramkörök sűrítésére, amelyek egyidejűleg több terminális kommunikációs eszközről továbbítanak információkat. A kommunikációs vezeték lezárása tömítő berendezéssel történik, amely az átviteli közeggel együtt formálódik többcsatornás átviteli rendszer.

Többcsatornás átviteli rendszer(kkv-t) teljességnek nevezzük technikai eszközöket, amely két vagy több jel egyidejű és független átvitelét biztosítja egy fizikai áramkörön vagy kommunikációs vonalon.

A többcsatornás távközlésben FDM és TDM használatos. A csatornák kódosztása a mobil rádiókommunikációs rendszerekben is alkalmazásra kerül.

Az FDM-mel minden kommunikációs csatornához egy bizonyos spektrum (sáv) van hozzárendelve. A TRC során nagyon rövid impulzussorozatok, amelyek az elsődleges jelekről információt tartalmaznak, és időben egymáshoz képest eltolódnak, a kommunikációs vonalra kerülnek.

Az FDM MSP-k analóg rendszerek, míg a VDM MSP-k digitális rendszerek.

Ebből a célból többszörös hozzáférésű és tömörítésű rendszereket hoznak létre. Ezek a rendszerek képezik a modern kommunikáció alapját.

A jelek frekvenciaosztása

Funkcionális diagram a legegyszerűbb rendszerábrán látható a többcsatornás kommunikáció frekvencia szerinti csatornaosztással. egy

Külföldi forrásokban a Frequency Division Multiply Access (FDMA) kifejezés a csatornák frekvenciaosztásának elvét (FCD) jelöli.

Először is, a továbbított üzeneteknek megfelelően a ,... energiaspektrumú elsődleges (egyedi) jelek modulálják az egyes csatornák alvivő frekvenciáit. Ezt a műveletet a csatorna adók , ,..., modulátorai hajtják végre. A ,..., frekvenciaszűrők kimenetén kapott csatornajelek spektrumai a ,..., , frekvenciasávokat foglalják el, amelyek általános esetben szélességben eltérhetnek a , ,..., üzenetspektrumoktól, . Szélessávú modulációkkal, mint például az FM, a spektrum szélessége , azaz általában . Az egyszerűség kedvéért feltételezzük, hogy AM-OBP-t használunk (ahogyan az FDM-mel ellátott analóg SP-kben szokásos), azaz. és .

Kövessük nyomon a jelképződés főbb szakaszait, valamint ezen jelek változását az átvitel folyamatában (2. ábra).

Feltételezzük, hogy az egyes jelek spektruma véges. Ekkor lehet w K alvivőket választani úgy, hogy a ,..., sávok ne fedjék egymást páronként. Ilyen feltételek mellett a jelek ; kölcsönösen ortogonális.

Ezután a , ,..., spektrumokat összegezzük, és összességük a csoportmodulátorhoz kerül (). Itt a spektrum vivőfrekvencia-oszcillációkkal kerül át az adott csatornacsoport átvitelére kiosztott frekvenciatartományba, pl. a csoportjelet vonaljellé alakítjuk. Ebben az esetben bármilyen moduláció használható.

A vevő végén a vonali jelet a csoportdemodulátorba (P vevő) tápláljuk, amely a vonali jel spektrumát a csoportjel spektrumává alakítja. A csoportjel spektrumát ezután ismét az egyes csatornáknak megfelelő külön sávokra osztják fel , ,... frekvenciaszűrők segítségével. Végül a D csatornademodulátorok a jelspektrumokat a címzetteknek szánt üzenetspektrumokká alakítják át.

A fenti magyarázatokból könnyen megérthető a csatornaelválasztás frekvenciamódszerének jelentése. Mivel minden valós kommunikációs vonal korlátozott sávszélességgel rendelkezik, ezért a többcsatornás átvitelnél minden egyes csatornához hozzá van rendelve a teljes sávszélesség egy bizonyos része.

A vételi oldalon az összes csatorna jele egyidejűleg működik, a frekvenciaspektrumuk frekvenciaskálán elfoglalt helyzetében különbözik. Az ilyen jelek kölcsönös interferencia nélküli szétválasztása érdekében a vevőknek frekvenciaszűrőket kell tartalmazniuk. Mindegyik szűrőnek csak azokat a frekvenciákat kell átengednie csillapítás nélkül, amelyek ennek a csatornának a jeléhez tartoznak; az összes többi csatorna jeleinek frekvenciáját a szűrőnek el kell nyomnia.

A gyakorlatban ez nem kivitelezhető. Az eredmény a csatornák közötti kölcsönös interferencia. Egyrészt a k-adik csatorna jelenergiájának egy adott frekvenciasávon belüli nem teljes koncentrációja miatt, másrészt a valódi sáváteresztő szűrők tökéletlensége miatt keletkeznek. Valós körülmények között nemlineáris eredetű kölcsönös interferenciával is számolni kell, például a csoportcsatorna jellemzőinek nemlinearitása miatt.

Az áthallás elfogadható szintre csökkentése érdekében őrfrekvencia intervallumokat kell bevezetni (3. ábra).

Így például a modern többcsatornás rendszerekben telefon kapcsolat minden telefoncsatornához kHz-es sávszélesség tartozik, bár a sugárzott frekvencia spektruma hangjelzések a zenekarra korlátozódik

A legegyszerűbb, frekvencia szerinti csatornaosztású többcsatornás kommunikációs rendszer működési diagramja a 6.2. ábrán látható.

6.2 ábra - Többcsatornás kommunikációs rendszer működési diagramja frekvenciával

csatorna elválasztás

Külföldi forrásokban a kifejezés a csatornák frekvenciaosztásának elvét (FCD) jelöli. Frekvenciaosztásos szorzó hozzáférés(FDMA).

Először is, a továbbított üzeneteknek megfelelően az elsődleges (egyedi) jelek energiaspektrummal G 1 (w), G 2 (w), ..., G N(w) modulálja az alvivő frekvenciáit w K minden csatorna. Ezt a műveletet modulátorok hajtják végre M 1 , M 2 , ..., M N csatorna adók. Frekvenciaszűrők kimenetén érkezett F 1 , F 2 , ..., F N spektrumok g K( w) csatornajelek foglalják el a D frekvenciasávokat w 1, D w 2, ..., D wN, amely általános esetben szélességében eltérhet az üzenet spektrumától W 1 , W 2 , ..., W N.

Kövessük nyomon a jelképződés főbb szakaszait, valamint ezen jelek változását az átviteli folyamat során (6.9. ábra).

A jelek spektruma g 1 (w), g 2 (w),..., g N(w) összegzik (S) és halmazuk g(w) átmegy a csoport modulátorba ( M). Itt a spektrum g(w) vivőfrekvenciás oszcilláció segítségével w 0 átkerül az e csatornacsoport átvitelére fenntartott frekvenciaterületre, azaz. csoportjelzés s(t) lineáris jellé alakul s L ( t). Ebben az esetben bármilyen moduláció használható.

A vevő végén a vonali jelet a csoport demodulátorba (vevő P), amely a lineáris jel spektrumát a csoportjel spektrumává alakítja g¢(w). A csoportjel spektruma ekkor frekvenciaszűrőket használ F 1 , F 2 ,...,F Nújra külön csíkokra osztva Dw K az egyes csatornáknak megfelelő. Végül a csatornademodulátorok D jelspektrumokat konvertálni g K (w)üzenetspektrumokba G¢ K (w) címzetteknek szánták.

6.3. ábra - Spektrumok transzformációja csatornák frekvenciaosztásos rendszerében

A csatornaelválasztás frekvenciamódszerének jelentése a következő: egy valós kommunikációs vonal korlátozott sávszélességgel rendelkezik, és a többcsatornás átvitelnél minden egyes csatornához hozzá van rendelve a teljes sávszélesség egy bizonyos része.

A vételi oldalon az összes csatorna jele egyidejűleg működik, a frekvenciaspektrumuk frekvenciaskálán elfoglalt helyzetében különbözik. Az ilyen jelek kölcsönös interferencia nélküli szétválasztása érdekében a vevőknek frekvenciaszűrőket kell tartalmazniuk. Mindegyik szűrő F K-nak csak azokat a frekvenciákat kell átmennie csillapítás nélkül wОDw K, amelyek ennek a csatornának a jeléhez tartoznak; az összes többi csatorna jeleinek frekvenciáját a szűrőnek el kell nyomnia.

Az áthallás elfogadható szintre csökkentése érdekében a D védelmi frekvenciaintervallumokat w VÉDELEM (6.4. ábra).

6.4. ábra – A csoportjel spektruma védőintervallumokkal

A modern többcsatornás telefonkommunikációs rendszerekben minden telefoncsatornához 4 kHz-es frekvenciasáv van kijelölve, bár az átvitt audiojelek frekvenciaspektruma 300-3400 Hz-es sávra korlátozódik, azaz. a spektrum szélessége 3,1 kHz. A szomszédos csatornák frekvenciasávjai között 0,9 kHz széles intervallumok vannak, amelyek célja a kölcsönös interferencia csökkentése a jelszűrés során. Ez azt jelenti, hogy a kommunikációs kapcsolat sávszélességének csak körülbelül 80%-át használják hatékonyan többcsatornás kommunikációs rendszerekben a jelek frekvenciaosztásával.

Több üzenetforrásból érkező jelek továbbításakor szükségessé válik ezeknek a jeleknek a szétválasztása, hogy a fogadó oldal meg tudja határozni, hogy az egyes jelek melyik üzenetforráshoz tartoznak, és elküldeni azt a vevőjének. Hasonló probléma lép fel kódjelelemek továbbításakor. A jelek vagy elemeik szétválasztásának három fő módja van a telemechanikában: vezetőképes (áramkör), idő és frekvencia.

Nál nél vezetőképes szétválasztás minden üzenethez (vagy a kódjel eleméhez) független elektromos kommunikációs áramkör van hozzárendelve. Az egyes elektromos áramkör független és párhuzamos üzenettovábbítás is megvalósítható. Vegyünk egy olyan vezetőképes elválasztású rendszert, amely poláráram-jeleket használ az üzenetek továbbítására (2.9. ábra). Az egyes üzenetforrások jeleinek küldése kétállású gombokkal történik, attól függően, hogy a lineáris vezetékekben melyik vagy másik irány van beállítva. egyenáram. A vevőegységek polarizált elektromágneses relék. Az információ továbbítása az egyes üzenetforrásokból a saját vezetékén történik, a visszatérő vezeték minden csatornára közös. A kommunikációs vonalak rendkívül gazdaságtalan használata gyakorlatilag kizárja ennek az elválasztási módszernek a használatát a 3-5 km-nél hosszabb kommunikációs vezetékek telemechanikában. A távirányítós rendszerekben valóban vezetőképes módszert alkalmaznak a jelek szétválasztására.

Rizs. 2.9. A jelek vezetőképes szétválasztásának sémája

Nál nél időosztás A jelek (tömörítése) során az üzenetforrások mindegyike kap egy-egy kommunikációs vonalat: a t1 időintervallumban az első forrás jelét továbbítják, a t2 időintervallumban a másodikat stb. (2.10. ábra, a öt forrásból származó adást mutat). Ebből az ábrából az következik, hogy az időosztással az egyes forrásokból származó jelek saját időintervallumot foglalnak el, nem foglalják el egy másik forrásból származó jel. Az összes forrásból érkező jelek továbbítására szánt időt ciklusnak nevezzük.

2.10. Időosztás magyarázata

a) a csatornák szétválasztása az időtengelyen.

c) a hálózatot használó szinkronizálási módszer megvalósítása

Ideiglenes módszer megvalósításához a telemechanikai eszközök adó- és vevő csomópontjait felváltva kapcsolják a kommunikációs vonalhoz fáziskapcsoló eszközökkel (elosztók), amelyek jelenleg érintésmentes elemeken futnak. A nagyobb áttekinthetőség érdekében az ábrán. A 2.10,b egy telemechanikai rendszert mutat be a jelek időosztásával, amelyben kontaktelosztókat használnak - lépéskeresőket (SHI). Az információ továbbításakor az áram poláris tulajdonságait használják fel. Az egyes forrásokból érkező üzeneteket a vezérlőgombok helyzete határozza meg, a vevő oldalon polarizált eszközöket használnak dekódoló eszközökként. Az elosztók egy működési ciklusa során az összes információforrásból származó üzenetek időben egymás után kerülnek továbbításra. Az időosztásos eszközök ciklikusan működhetnek vagy szórványos. Ciklikus üzemmódban a rendszerek folyamatosan működnek, sporadikus módban az információ továbbítása akkor történik, amikor felhalmozódik vagy szükség van rá, a többi időben az elosztók eredeti állapotés ne váltson csatornát.

A jelek megbízható és pontos szétválasztásának fő feltétele az elosztók szigorú közös módú elosztása. Ehhez a ciklikus rendszerekben három fő szinkronizálási módszert használnak: közös hálózat, ciklikus és lépcsőzetes.

Közös hálózattal való szinkronizáláskor (2.10. ábra, c) az elosztó hajtások (PR) tápellátása közös elektromos hálózat 50 Hz, az úgynevezett szinkron tápegység. Ilyen forrásként gyakran egy energiarendszer hálózatát használják. Ez a módszer viszonylag rövid (legfeljebb 20 km-es) kommunikációs vonalak (CL) esetén alkalmazható. Ezekben a vonalakban az áramrendszerre kapcsolt terhelések időbeni változása miatt előfordulhat a közös módú tápellátás és ennek következtében az elosztók közös módú működésének megsértése.

Ciklikus szinkronizálással az adó és vevő oldalon elhelyezett elosztó hajtások speciális, azonos frekvenciára hangolt vezérlő impulzus generátorokhoz kapcsolódnak. Azonban még a generátorok pontos kölcsönös beállításával is, az elosztók helyzetének eltérése idővel felhalmozódik. Az eltérések kiküszöbölése érdekében ciklusonként egyszer az elosztók szinkronizálásra kényszerülnek úgy, hogy kiinduló helyzetükbe állítják őket.

A lépésszinkronizálásnál az adó oldalon egy impulzusgenerátort használnak, amely mindkét szelepet kapcsolja. Az elosztók minden lépésénél speciális szinkronizáló impulzusokat kell továbbítani.

A telemechanikus rendszer szórványos üzemmódjában start-stop szinkronizálást alkalmaznak, ami a ciklikus módosulásnak tekinthető.

Nál nél frekvenciaosztás(tömörítés) minden üzenetforráshoz egy bizonyos frekvenciasáv tartozik: az első forrás - a ∆F 1 frekvenciasáv, a második - ∆F 2 stb. (2.11. ábra, a). A különböző üzenetek továbbítására használt frekvenciasávok nem fedik át egymást. Ebben az esetben az összes üzenetforrás jelei egyidejűleg kerülnek továbbításra a kommunikációs vonalon. ábrán. A 2.11b. ábra egy bináris jelek továbbítására szolgáló frekvenciaosztó rendszer blokkvázlatát mutatja. Az egyes forrásokból származó üzenetet a vonal mentén meghatározott f frekvenciájú szinuszos jelek továbbítják, amelyeket a G generátorok hoznak létre. A megfelelő frekvenciájú oszcillációk küldésének hiánya 0, oszcillációk küldése - 1. A rezgések összegzése a kommunikációs vonalban történik. A küldemények elkülönítését az üzenetforrásoktól a fogadó oldalon PF sávszűrők végzik, amelyek kimenetei a B egyenirányítókon keresztül csatlakoznak az R végrehajtó relékhez.

2.11. ábra. Magyarázatok a jelszétválasztás frekvenciamódszeréhez

a) a csatornák elhelyezkedése a frekvenciatengelyen

b) funkcionális diagram rendszerek

Irodalom

1. Strygin V.V. "Az automatizálás és a számítástechnika alapjai". M. Felsőiskola. 1977

2. Gritsevszkij P.M. stb. „Az automatizálás, impulzus- és számítástechnika alapjai”. M. Rádió és kommunikáció. 1987

3. Chekvaskin A.N. stb. „Az automatizálás alapjai”. M. Energy. 1977

4. Gordin V.S. stb. „A repülésautomatizálás alapjai”. M. Oboronizd. 1972

5. Askerko V.S. stb. „A repülésautomatizálás alapjai”. M. Oboronizd. 1972

6. Shishmarev V. Yu. „A rendszerek tipikus elemei automatikus vezérlés". 4. kiadás M .: "Akadémia" Kiadói Központ, 2009.

7. Kelim. Yu. M. Az automatikus vezérlőrendszerek jellemző elemei. M.: FÓRUM: INFRA-M, 2002.

1. Témakör 1.1. Az automatizálás alapfogalmai………………………………….…3

2. Témakör 1.2. Mérőátalakítók (érzékelők)……………………………9

3. Témakör 1.3. Elektromos relék……………………………………………………..28

4. Téma 1.4. Mágneses erősítők…………………………………………………..32

5. 1.5 témakör: Automatizálási rendszerek tipikus dinamikus kapcsolatai…………………

6. Témakör 1.6. Az automata rendszer fenntarthatósága és minősége……………..43

7. Témakör 2.1. Váltóáramú szögeltolódású távátviteli rendszerek………………………………………………………………………..48

8. 2.2 témakör: Váltakozó áramú nyomkövető rendszerek………………………………………………………………………………

9. 2.3 témakör: Automatikus vezérlés és felügyelet telemechanikus rendszerei……………………………………………………………………………….53

Nál nél frekvenciaosztási csatornák(FDM) minden egyes továbbítandó üzenet egy szabványos PM csatorna frekvenciasávját foglalja el. A csoportjel kialakítása során minden csatornajelhez hozzárendelnek egy olyan frekvenciasávot, amely nem fedi át más jelek spektrumát. Ezután a teljes sávszélesség N-csatorna csoport egyenlő lesz . Feltételezve, hogy egyoldalsávos modulációt alkalmazunk, és minden csatornajel elfoglalja a frekvenciasávot, a csoportjel spektrumára megkapjuk

A csoportjelet vonaljellé alakítja s l (t)és a kommunikációs vonalon (átviteli útvonalon) továbbítják. A vevő oldalon egy lineáris jel csoportjellé alakítása után ez utóbbi sáváteresztő csatornaszűrők segítségével Ф Nak nek(lásd 11.1. ábra) sávszélességgel és D demodulátorokkal Nak nek csatornaüzenetté alakul, amelyet elküldenek az üzenetek címzettjeinek.

A fogadó eszköz bemenetére én-adik csatorna jelei N csatornák. A jelek kölcsönös interferencia nélküli szétválasztása érdekében az egyes szűrők Ф én csak azokat a frekvenciákat kell átmennie csillapítás nélkül, amelyek egy adott adotthoz tartoznak én-th csatorna; az összes többi csatorna jeleinek frekvenciája szűrő Ф én el kell nyomnia. A sáváteresztő csatornaszűrők nem ideális jellemzői miatt kölcsönös áthallás jön létre a csatornák között. Ahhoz, hogy ezeket az interferenciákat elfogadható szintre csökkentsük, védő frekvenciaintervallumokat kell bevezetni a csatornák között. A modern többcsatornás telefonkommunikációs rendszerekben minden csatornához 4 kHz-es frekvenciasáv van kijelölve, bár az átvitt beszédjelek frekvenciaspektruma 300...3400 Hz sávra korlátozódik, azaz a jelspektrum szélessége 3,1 kHz. Így ebben az esetben = 0,9 kHz. Ez azt jelenti, hogy a többcsatornás FDM rendszerekben az átviteli út sávszélességének körülbelül 80%-a hasznosul. Ezenkívül biztosítani kell a teljes csoportút nagyon magas fokú linearitását.

Nál nél időosztási csatornák(TSC) a többcsatornás rendszer egyes csatornáinak jelátviteléhez az adó és a vevő szinkron kapcsolóinak segítségével felváltva egy csoportút van biztosítva. Szerkezeti séma többcsatornás átviteli rendszer TRC-vel a 11.2.

A modulált impulzusok szekvenciáit, amelyek időben nem fedik át (például amplitúdójukban), csatornajelként használják a TDM-mel rendelkező rendszerekben. A csatornajelek halmaza csoportjelet alkot.

Az időosztással a csatornák közötti áthallás is lehetséges, aminek elsősorban két oka van. Az első ok az átviteli út frekvencia- és fázisválaszának tökéletlensége, a második pedig az adó- és vevőoldali kapcsolók szinkronizálásának tökéletlensége. A kölcsönös interferencia szintjének csökkentése érdekében a TRC során szükség van védelmi időintervallumok bevezetésére is. Ez megköveteli az egyes csatornák impulzusidejének csökkentését, és ennek következtében a jel spektrumának bővítését. Tehát a többcsatornás telefonkommunikációs rendszerekben a hatékonyan használt frekvenciák sávja F B= 3100 Hz. A Kotelnyikov mintavételi tételnek megfelelően minimális érték mintavételi ráta f D = 2f V= 6200 Hz. A valós rendszerekben azonban az ember választ f D\u003d 8 kHz (margóval).

Elméletileg a TDM és az FDM egyenértékűek a frekvenciaspektrum felhasználásának hatékonyságát tekintve, azonban valós körülmények között a TDM-el rendelkező rendszerek ebben a mutatóban némileg rosszabbak az FDM-mel rendelkező rendszereknél, mivel nehézségekbe ütközik a kölcsönös interferencia szintjének csökkentése a szétválasztáskor. jeleket. A TDM-mel rendelkező rendszereknek azonban vitathatatlan előnyük van, mivel a különböző csatornák eltérő jelátviteli ideje miatt nincs nemlineáris eredetű áthallásuk. Az RTO rendszerekben a csúcstényező alacsonyabb. Ráadásul az RMC berendezés sokkal egyszerűbb, mint a PMC berendezés. A TDM a PCM-mel ellátott digitális átviteli rendszerekben a legszélesebb körben alkalmazható.

Az időelválasztás speciális esete az a jelek fázisszétválasztása, amelynél csak kétcsatornás átvitel biztosítható.

Általános esetben a közös frekvenciasávot elfoglaló és egyidejűleg továbbított jelek elválaszthatók, ha a lineáris függetlenségük vagy az ortogonalitás feltétele teljesül.

Ezek a követelmények teljesülnek formájukban eltérő jelek. A hullám szeparált digitális többcsatornás rendszerek merőleges sorozatokat használnak Walsh-függvények formájában. A forma szerinti felosztás általánosítása aszinkron címû kommunikációs rendszerek(AACC). Az ilyen rendszerekben a tartalékok könnyen realizálhatók sávszélesség"kevés aktív" előfizetők miatt keletkezik. Így például meg lehet szervezni egy 1000 csatornás kommunikációs rendszert, amelyben ezerből bármelyik 50-100 előfizető egyszerre sugároz.

Nál nél kombinált elválasztási módszer a csoportjel a diszkrét csatornaüzenetek bizonyos kombinációinak megjelenítése a kombináció számának megfelelő számok segítségével. Ezek a számok bármilyen diszkrét modulációs jellel továbbíthatók. Például bináris kódokhoz (m=2)és a csatornák száma N=2 csoportos üzenet fogadható lehetséges értékek, amely a nullák és egyesek különféle kombinációinak felel meg: 00, 01, 10, 11. N- a csatornarendszerekhez a modulált paraméter (frekvencia, fázis) különböző értékére lesz szükség. Általános esetben a vivő több paramétere egyidejűleg modulálható, például amplitúdó és fázis, frekvencia és fázis stb. A többcsatornás rendszer blokkvázlata kombinációs (kód) elválasztással (tömörítéssel) a 11.3. .

11.3. ábra. Kombinált tömítésű többcsatornás rendszer szerkezeti vázlata

Az utóbbi időben nagy az érdeklődés a rendszerek iránt amplitúdó-fázis moduláció(APM), amely kvadratúra modulációs sémával valósítható meg. Az AFM rendszerekben egy elemi jel átviteli intervallumában annak fázisa és amplitúdója számos lehetséges diszkrét amplitúdó- és fázisértékből kiválasztott értékeket vesz fel. Az amplitúdó- és fázisértékek mindegyik kombinációja a kódbázisú többpozíciós csoportjelek egyikét képviseli. APM jelek előállíthatók a vivőfrekvencia két kvadratúra (fáziseltolása) rezgésének többszintű amplitúdó- és fázismodulációjával is.

Az elmúlt években az elméletet is sikeresen kidolgozták. jel-kód struktúrák(SKK), amelynek célja az átviteli sebesség és a zajtűrés növelése jelentős energia- és elfoglalt frekvencia-korlátozással. A QCM elméletének kérdéseit a 11. fejezet tárgyalja.

Diszkrét üzenetek továbbításakor gyakran alkalmaznak egy kombinált csoportjelet képező módszert. Ennek a módszernek a lényege a következő.

Legyen szükséges a független diszkrét üzenetek továbbításának megszervezése közös csoportcsatornán. Ha az üzenet minden eleme felvehet egy lehetséges állapotot, akkor a forrásokból származó rendszerállapotok teljes száma Ha a források azonosak, ezért

Így a kódbázis használatával lehetőség nyílik a kódbázissal működő egyes csatornák információinak egyidejű továbbítására

Ha konkrétan (az üzenetelem két lehetséges állapot egyikét veheti fel, például "0" és a a csatornák száma, akkor a "0" és "1" elemi jelek négy különböző kombinációja lehetséges mindkét csatornában .

A feladat most néhány olyan szám átvitelére redukálódik, amelyek meghatározzák a kombináció számát. Ezek a számok bármilyen kóddal továbbíthatók. Ennél az átvitelnél a csoportjel a különböző csatornákból érkező jelek bizonyos kombinációjának megjelenítése. A jelek szétválasztása a jelkombinációk különbségei alapján különböző csatornák, az úgynevezett kombinációs elválasztás.

A kombinációs szétválasztás tipikus példája a kettős frekvencia moduláció rendszere, amelyet néha duplafrekvenciás távírásnak is neveznek. A jelek négy kombinációjának továbbításához két csatornáról négy különböző frekvenciát használnak: kettős fáziseltolásos kulcsozással (DPSK), az állapotok mindegyik kombinációja Az I. és II. csatorna egy bizonyos értékének felel meg a csoportjel vagy (8.2. táblázat).

A kombinációs elválasztás elvének szemléltetésére vegyünk egy példát a jelek szétválasztására egy kétcsatornás frekvenciatávíró rendszerben (8.17. ábra). Itt a vett jelet szűrők választják el, amelyek a közös terhelésekhez párban működő detektorokhoz vannak csatlakoztatva.

Frekvencia átvitelekor a kimenetről a feszültséget táplálják

diódákon keresztül az I és II csatornás eszközök bemeneti kapcsaihoz. Frekvencia átvitelekor a szűrő feszültsége diódákon keresztül csatlakozik a kapcsokhoz és. ábrán látható diagram összes többi csatlakozása. 8.17 táblázat szerint készülnek. 8.2.

8.2. táblázat (lásd beolvasás)

Rizs. 3.17. Raman jelleválasztás a DFM rendszerben

Az optimális vétel érdekében a sávszűrők helyett illesztett szűrőket használnak a jelek frekvencia szerinti szétválasztására. Ha a és közötti frekvenciaintervallumok kielégítik az ortogonalitási feltételt, akkor az optimális inkoherens vételű DFM csatornák egyikében a hiba valószínűségét a következőképpen határozzuk meg:

A DFM rendszer összehasonlítása egy hagyományos kétcsatornás FM frekvenciaosztásos rendszerrel azt mutatja, hogy mindkét rendszer közel azonos frekvenciasávot foglal el, azonban az adott hűség biztosításához szükséges jelteljesítmény közel fele akkora DFM-mel, mint frekvenciaosztásos multiplexeléssel. . A DFM alatti csúcsteljesítmény is lényegesen kisebbnek bizonyul. Ezért a korlátozott energiájú rendszerekben a DFM módszerrel történő kombinációs elválasztást széles körben alkalmazzák.

A kombinált DPSK rendszereket a gyakorlatban a DOPM kettős relatív fázismodulációja formájában valósítják meg, ugyanazon okok miatt, amiért relatív DPSK rendszereket használnak az abszolút PM rendszerek helyett. Hasonlóképpen lehetséges kombinált tömítési rendszereket építeni több csatornák - többszörös frekvencia (MFM), többszörös relatív fázismoduláció (MOFM) stb.

Az MFM esetében az átvitt jelek rendszerének ortogonalitását biztosító frekvenciák kiválasztásakor a foglalt frekvenciasáv is exponenciálisan növekszik. Az egyes csatornákban a hiba valószínűsége is nő a növekedéssel, de nagyon lassan. Ezért az ilyen rendszereket olyan esetekben alkalmazzák, amikor az alkalmazott kommunikációs csatorna nagy frekvenciaforrásokkal rendelkezik, de energiaképessége korlátozott.

A MOPM esetében éppen ellenkezőleg, az elfoglalt sávszélesség növekedéssel szinte nem is növekszik, viszont a hiba valószínűsége nagyon gyorsan növekszik, és a szükséges hűség megőrzéséhez a jelteljesítmény növelése szükséges. Az ilyen rendszerek olyan helyzetekben alkalmasak, ahol a csatorna sávszélessége erősen korlátozott, és a jelteljesítmény gyakorlatilag korlátlan.

A többcsatornás kommunikációs rendszereket speciális műszaki kurzusokon tanulmányozzák részletesen.