جداسازی موقت کانال های ارتباطی کانال های تقسیم فرکانس

روش های تلفن چند کاناله و جداسازی کانال

ارتباط تلفنی چند کاناله (MTS)

با معمولی اتصال تلفنیتعداد اتصالات همزمان با کار باید کمتر یا مساوی تعداد کانال های ارتباطی ارائه شده باشد و این باعث افزایش هزینه ساخت خطوط کابلی با تعداد زیاد مشترک می شود. خروجی در این مورد سازمان است ارتباط چند کانالهدر برخی نقاط شبکه تلفن

SPI - سیستم تبدیل اطلاعات؛

TLF - تلفن؛

GK - کانال گروه؛

د - تقسیم کننده؛

HS - سیگنال گروه.

کانال های فرکانس صوتی TA دارای محدوده 0.4 - 3.1 کیلوهرتز هستند و در یک سیگنال گروهی ترکیب می شوند که باند فرکانس N (3.1 کیلوهرتز + فاصله نگهبانی) را اشغال می کند. فاصله نگهبان تقریباً 0.3 کیلوهرتز است.

اگر یک شبکه فرکانس f رسم کنید، خواهید دید که کانال ها به صورت زیر مرتب شده اند

1، 2، ...، N - شماره کانال های تلفن.

مزیت تلفن چند کاناله این است که هزینه خطوط ارتباطی را کاهش می دهد، زیرا چندین مکالمه می توانند به طور همزمان از طریق یک جفت سیم منتقل شوند. پهنای باند خط بالاییارتباط با هادی های فولادی 30 کیلوهرتز، با مس - 150 کیلوهرتز، برای خطوط ارتباطی کابلی - 10 مگاهرتز، برای کابل هممحورتقریباً - 1000 مگاهرتز.

گزینه های زیر در واقع توسط تعداد کانال ها استفاده می شود:

سطح 1 - 12 کانال تلفن.

سطح 2 - 60 کانال.

سطح 3 - 300 کانال.

روش های جداسازی کانال

1. تقسیم فرکانسکانال ها(CHRK) - FDMA

این روش مبتنی بر استفاده از فیلترهای چند کاناله و مبدل فرکانس است.

PF - فیلتر باند گذر؛

FC - مبدل فرکانس؛

TLF - تلفن؛

ج - جمع کننده.

مبدل فرکانس با شماره i تولید می کند مدولاسیون دامنهاز i-ام مجموعه تلفن، نمک سمت بالا یا پایین سیگنال مدوله شده با دامنه توسط فیلتر باند گذر انتخاب می شود. و در جمع یک تشکیل وجود دارد سیگنال گروه. پس از انتقال از طریق کانال مشترک، پردازش در جهت معکوس انجام می شود.

2. جداسازی زمانی کانال ها(VRK) - TDMA

با تقسیم زمانی کانال ها، سیگنال هر تلفن به تبدیل می شود فرم دیجیتال. در این حالت بسته های داده حاوی تعداد معینی بیت ( بیت- واحد اطلاعات در به صورت دیجیتال). بسته‌های تولید شده برای هر کانال تلفن به شکاف‌های زمانی اختصاص‌یافته ارسال می‌شوند که به کانال‌های زمانی تقسیم می‌شوند. اسلات های فردی با فواصل زمانی نگهبان از هم جدا می شوند.

اصل تقسیم زمانی کانال ها به طور گسترده ای استفاده می شود سیستم های مدرن ah انتقال اطلاعات، از آنجایی که امکان کاهش افزونگی اطلاعات در هنگام فشرده سازی داده ها را فراهم می کند روش های دیجیتال. تقسیم زمانی کانال ها نه تنها در شبکه های سیمیعمومی، بلکه سیستم های سلولیاتصالات

3. تقسیم کد کانال ها(KRK) - CDMA

اصل تقسیم کد کانال ها، تقسیم کانال ها به کدها است.

4. جداسازی کانال طیفی(SRK) - WDMA

اصل جداسازی طیفی جداسازی کانال ها بر اساس طول موج است.

مبحث شماره 7

اصول ساخت سیستم های انتقال چند کاناله

مبحث درس شماره 2

جداسازی موقت کانال

سوال اول مطالعه

جداسازی موقت کانال

سیستم های انتقال چند کاناله با کانال های تقسیم زمانی (TDM) به طور گسترده برای انتقال اطلاعات آنالوگ و گسسته استفاده می شود.

جداسازی زمانی کانال ها فقط در صورت مدولاسیون پالس امکان پذیر است.

با چرخه کاری زیاد بین پالس های یک کانال، مدت زمان زیادی باقی می ماند که می توان پالس های کانال های دیگر را در آن قرار داد. همه کانال ها باند فرکانسی یکسانی را اشغال می کنند، اما پیوند به طور متناوب برای انتقال متناوب سیگنال های کانال استفاده می شود. فرکانس تکرار سیگنال های کانال با توجه به قضیه Kotelnikov انتخاب می شود. برای همگام سازی عملکرد سوئیچ های فرستنده و گیرنده، پالس های ساعت کمکی ارسال می شود که یک یا چند کانال برای آنها اختصاص داده شده است. در TRC از انواع مدولاسیون پالس در کانال ها استفاده می شود: PIM، PWM، PCM، DM و ... برای لینک های رادیویی از مدولاسیون دوگانه PCM-OPSK، PIM-FM و ... استفاده می شود.

شکل 7.2.1 بلوک دیاگرام یک سیستم چند کاناله (MCS) با تقسیم زمانی کانال ها (TCD) را نشان می دهد که در آن نشان داده شده است:

M - مدولاتور، PB - بلوک میانی، ژنراتور GIپالس ها، ST - شمارنده، DS - رمزگشا، GN - ژنراتور حامل، TX - فرستنده، LS - خط ارتباطی، IP - منبع تداخل، PRM - گیرنده، D - آشکارساز، VSI - جداکننده پالس همگام، I - مدار تصادفی.

شکل 7.2.1. طرح ساختاریسیستم چند کاناله با تقسیم زمانی کانال

بلوک‌های TI، ST، DS یک خط توزیع RL را تشکیل می‌دهند که با یک خط نقطه چین دایره شده است.

اولین پالس GR در شاخه اول DS ظاهر می شود، دوم - در دوم و غیره، تکانه N- در نهم (آخرین). پالس بعدی N + 1 دوباره در اولین ورودی DS ظاهر می شود و سپس این روند تکرار می شود. در شاخه های DS، توالی های دوره ای از پالس ها تشکیل می شوند که در زمان نسبت به یکدیگر جابجا می شوند. اولین دنباله پالس ها به ورودی کنترل ژنراتور ساعت FSI و بقیه به ورودی های مدولاتورهای کانال M (مرحله اول مدولاسیون) وارد می شود. ورودی‌های دوم آنها سیگنال‌های اطلاعات ارسالی را دریافت می‌کنند که پالس‌های فرکانس بالا را از DS با توجه به یکی از پارامترهای خود (دامنه، مدت و غیره) تعدیل می‌کنند.

اصل عملکرد مدار ارائه شده توسط نمودارهای زمان بندی (شکل 7.2.2 a-d) برای مورد AIM در مدولاتورهای کانال Mi توضیح داده شده است.

شکل 7.2.2. نمودار زمان بندی عملکرد طرح ISS با VRC

دومی گسست کننده هایی هستند که روی مدارهای کلیدی یا مالتی پلکسرها ساخته شده اند. اجازه دهید ابتدا مدولاتورهای AIM را روی کلیدها در نظر بگیریم که تعداد آنها N = 4 است. علاوه بر این، اولین کانال برای یک پالس همگام سازی و سه کانال دیگر برای سیگنال های اطلاعاتی رزرو شده است. سیگنال ساعت SS با برخی از پارامترها، مانند مدت زمان یا دامنه، با پالس های اطلاعاتی متفاوت است. اولین پالس با GI (شکل 7.2.2 e) اولین کلید را باز می کند، SS را در خروجی خود تشکیل می دهد، پالس دوم - کلید دوم و قسمت مربوطه از سیگنال کانال اول را به خروجی خود می دهد، پالس سوم - بخشی از سیگنال کانال دوم و به همین ترتیب تا پالس چهارم. پالس پنجم دوباره SS را تشکیل می دهد و به همین ترتیب از آنجایی که خروجی همه کلیدها به صورت موازی به هم متصل می شوند، سیگنال کل (گروهی) از پالس هایی تشکیل شده است که در زمان با هم همپوشانی ندارند. در این مورد گفته می شود که کانال ها به موقع بسته می شوند. علاوه بر این، سیگنال گروه (شکل 7.2.2 e)، پس از تقویت در بلوک PB، به عنوان سیگنال تعدیل کننده به مرحله مدولاسیون دوم M وارد می شود، پس از آن در بلوک TX تقویت شده و از طریق خط ارتباطی وارد سمت گیرنده می شود.

در عمل اغلب از AIM استفاده نمی شود، بلکه از ICM استفاده می شود که شامل AIM نیز می شود. بقیه عملیات PCM (کوانتیزه کردن سطح، رمزگذاری) باید در بلوک PB انجام شود.

در سمت دریافت، سیگنال از خط وارد PFP می‌شود، جایی که فیلتر می‌شود، تقویت می‌شود و سپس در بلوک D شناسایی می‌شود (شکل 12.5 را ببینید) تا سیگنال گروهی به دست آید (شکل 7.2.2 را ببینید). اگر از AIM در کانال ها استفاده شود، سیگنال گروه، پس از تقویت در بلوک PB، بلافاصله به یک ورودی از تمام مدارهای منطبق می رود و به ورودی های دیگر که پالس های سیگنال ساعت SS (شکل 7.2.2 g) از خروجی توزیع کننده RL تغذیه می شود. عملکرد دومی مانند سمت فرستنده است، با این تفاوت که GR توسط پالس های SR استخراج شده از سیگنال گروه هماهنگ می شود. هر مدار تطبیق AND برای مدتی که با مدت زمان پالس توزیع کننده تعیین می شود باز می شود و سیگنال کانال خود را به خروجی خود می دهد. در طرح های And و TRC انجام می شود (شکل 7.2.2 h-k). در خروجی هر مدار یک فیلتر پایین گذر وجود دارد که عملکردهای مرحله دوم دمدولاسیون را انجام می دهد و سیگنال AIM را به سیگنال آنالوگ ارسالی تبدیل می کند. اگر سیگنال های کانال دیجیتال هستند (با PCM)، پس رمزگشایی باید در بلوک PB گیرنده انجام شود، که PCM را به AIM تبدیل می کند. علاوه بر این، سیگنال گروه با AIM به روشی که در بالا توضیح داده شد تقسیم می شود.

طرح ها و گیرنده به عنوان فیلترها یا کلیدهای پارامتریک موقت عمل می کنند.

تداخل متقابل نیز در TRC رخ می دهد که به دو دلیل ایجاد می شود: اعوجاج خطی و نقص هماهنگ سازی. در واقع، زمانی که طیف لحظه ای محدود است ( اعوجاج خطی) جلوی آنها "پر می شود" و پالس های یک کانال بر روی پالس های کانال دیگر قرار می گیرند که از آن تداخل ایجاد می شود. برای کاهش سطح آنها، فواصل محافظ معرفی می شوند که مربوط به گسترش خاصی از طیف سیگنال است.

راندمان استفاده از طیف فرکانس با TDM عملا (نه از لحاظ نظری) بدتر از FDM است: با افزایش تعداد کانال ها، باند فرکانس افزایش می یابد. از طرف دیگر، هیچ تداخلی با منشا غیر خطی با TDM وجود ندارد و تجهیزات بسیار ساده تر هستند و ضریب تاج سیگنال کمتر از FDM است. مزیت قابل توجه TRC ایمنی بالای نویز روش های انتقال پالسی (PCM، PIM و غیره) است.

با TRC، انتخاب کانال ها در سمت گیرنده بدون هیچ محدودیتی در کیفیت آنها آسان است. این تجهیزات دارای ابعاد و وزن کوچکی است که به دلیل استفاده گسترده است مدارهای مجتمع، عناصر فناوری کامپیوتر دیجیتال، ریزپردازنده ها.

اشکال اصلی TRC نیاز به اطمینان از همگام سازی طرف های فرستنده و گیرنده سیستم انتقال است.

لازم به ذکر است که در مورد TRC، سیگنال های کانال متعامد با یکدیگر هستند، زیرا در زمان همپوشانی ندارند. به این معنی که در حین انتقال آنها می توان از تقسیم فاز کانال ها (PDCF) نیز استفاده کرد. نمونه ای از این می تواند انتقال سیگنال دیجیتال تک باند، کلید زدن حداقل تغییر فرکانس و غیره باشد.

مولتی پلکسینگ تقسیم فرکانس، مولتیپلکس تقسیم فرکانس ( انگلیسیمولتی پلکسینگ تقسیم فرکانس، FDM)

جداسازی کانال توسط فرکانس انجام می شود. از آنجایی که کانال رادیویی دارای طیف خاصی است، در مجموع همه دستگاه های فرستنده، ارتباطات رادیویی مدرن به دست می آید. به عنوان مثال: طیف سیگنال برای تلفن همراه 8 مگاهرتز اگر اپراتور تلفن همراه به یک مشترک فرکانس 880 مگاهرتز بدهد، مشترک بعدی می تواند فرکانس 880+8=888 مگاهرتز را اشغال کند. بنابراین، اگر اپراتور ارتباطات سیاردارای فرکانس مجاز 800-900 مگاهرتز، قادر به ارائه حدود 12 کانال با تقسیم فرکانس است.

تقسیم فرکانس کانال ها در تکنولوژی X-DSL استفاده می شود. سیگنال های فرکانس های مختلف از طریق سیم های تلفن منتقل می شوند: مکالمه تلفنی 0.3-3.4 کیلوهرتز است و باندی از 28 تا 1300 کیلوهرتز برای انتقال داده استفاده می شود.

فیلتر کردن سیگنال ها بسیار مهم است. در غیر این صورت، همپوشانی سیگنال رخ می دهد، به همین دلیل ممکن است اتصال به شدت خراب شود.

تمرین ساخت سیستم های انتقال اطلاعات مدرن نشان می دهد که گران ترین لینک های کانال های ارتباطی هستند خطوط ارتباطی: کابل، هدایت موج و نور، رله رادیویی و ماهواره و غیره. از آنجایی که استفاده از یک خط ارتباطی گران قیمت برای انتقال اطلاعات بین یک جفت مشترک از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست، مشکل ایجاد سیستم های انتقال چند کاناله است که در آن یک خط ارتباطی مشترک توسط تعداد زیادی کانال منفرد فشرده می شود. این امر باعث افزایش کارایی استفاده از پهنای باند خط ارتباطی می شود. پیام های A 1 (t)، ...، A N (t) از N منبع IS 1، ...، IS N با کمک تعدیل کننده های فردی M 1، ...، M N به سیگنال های کانال U 1 (t)، ...، U N (t) تبدیل می شوند. مجموع این سیگنال ها یک سیگنال کانال گروهی U L (t) را تشکیل می دهد که از طریق خط ارتباطی (LS) منتقل می شود. گیرنده گروه P سیگنال دریافتی Z L (t) را به سیگنال گروه اصلی Z(t)=U(t) تبدیل می کند. گیرنده های فردی P 1 , ... , P N از سیگنال گروهی Z(t) سیگنال های کانال مربوطه Z 1 (t), ..., Z N (t) را استخراج کرده و به پیام تبدیل می کنند. بلوک های M 1، ...، M N و جمع کننده تجهیزات فشرده سازی، بلوک های M، LS و P - کانال گروه را تشکیل می دهند. تجهیزات مالتی پلکس، کانال گروهی و گیرنده های فردی یک سیستم ارتباطی چند کاناله را تشکیل می دهند.

برای اینکه دستگاه‌های جداکننده بتوانند سیگنال‌های کانال‌های جداگانه را تشخیص دهند، باید ویژگی‌های مربوطه که منحصر به این سیگنال هستند تعریف شوند. در مورد مدولاسیون پیوسته، چنین ویژگی هایی می تواند فرکانس، دامنه، فاز، در مورد مدولاسیون گسسته، همچنین شکل سیگنال باشد. مطابق با ویژگی های مورد استفاده برای جداسازی، روش های جداسازی نیز متفاوت است: فرکانس، زمان، فاز و غیره.

23. جداسازی فرکانس سیگنال ها. جداسازی زمانی سیگنال ها جداسازی سیگنال ها بر اساس فرم (کد).

در سیستم های مکانیک از راه دور برای انتقال سیگنال های زیادی از طریق یک خط ارتباطی، استفاده از کدگذاری معمولی کافی نیست. یا جداسازی سیگنال اضافی یا کدگذاری ویژه مورد نیاز است که شامل عناصر جداسازی سیگنال است. جداسازی سیگنال ها - حصول اطمینان از انتقال و دریافت مستقل بسیاری از سیگنال ها از طریق یک خط ارتباطی یا در یک باند فرکانس، که در آن سیگنال ها خواص خود را حفظ می کنند و یکدیگر را تحریف نمی کنند.

روش های زیر در حال حاضر در حال استفاده هستند:

تقسیم زمان، که در آن سیگنال ها به صورت متوالی در زمان، به طور متناوب با استفاده از همان باند فرکانسی ارسال می شوند.

جداسازی کد-آدرس، بر اساس زمان (کمتر فرکانس) جداسازی سیگنال ها با ارسال کد آدرس انجام می شود.

تقسیم فرکانس، که در آن به هر یک از سیگنال ها فرکانس اختصاص داده می شود و سیگنال ها به صورت متوالی یا موازی در زمان ارسال می شوند.

بخش زمان-فرکانس، که به شما امکان می دهد از مزایای تقسیم فرکانس و زمان سیگنال ها استفاده کنید.

جداسازی فاز، که در آن سیگنال ها در فاز با یکدیگر متفاوت هستند.

جداسازی موقت (VR).هر یک از سیگنال های n به نوبه خود با یک خط ارائه می شود: ابتدا برای یک دوره زمانی تی 1 سیگنال 1 منتقل می شود، برای تی 2 - سیگنال 2 و غیره علاوه بر این، هر سیگنال بازه زمانی خاص خود را اشغال می کند. زمان در نظر گرفته شده برای ارسال همه سیگنال ها سیکل نامیده می شود. پهنای باند برای سیگنال دهی با کوتاه ترین پالس در کلمه رمز تعیین می شود. بین فواصل زمانی اطلاعات، فواصل زمانی محافظ برای جلوگیری از تأثیر متقابل کانال بر روی کانال ضروری است. از طریق تحریف

برای اجرای جداسازی زمانی از توزیع کننده هایی استفاده می شود که یکی در نقطه کنترل و دیگری در نقطه اجرا نصب می شود.

کد - جداسازی نشانی سیگنال ها (CAR).تقسیم کد آدرس موقت سیگنال ها (VCAR) استفاده می شود، در حالی که ابتدا یک پالس همگام یا یک ترکیب کد (ترکیب همزمان) برای اطمینان از عملکرد هماهنگ توزیع کننده ها در نقطه کنترل و نقطه کنترل شده ارسال می شود. سپس یک ترکیب کد ارسال می شود که کد آدرس نامیده می شود. اولین کاراکترهای کد آدرس برای انتخاب یک نقطه و شیء کنترل شده در نظر گرفته شده است، دومی آدرس تابع را تشکیل می دهد، که نشان می دهد کدام عملیات TM (عملکرد) باید انجام شود (TU، TI، و غیره). پس از آن ترکیب کد خود عملیات، یعنی. اطلاعات فرمان منتقل می شود یا اطلاعات اعلان دریافت می شود.

جداسازی فرکانس سیگنال هابرای هر یک از سیگنال های n، باند خودش صادر می شود محدوده فرکانس. در نقطه دریافت (CP)، هر یک از سیگنال های ارسالی ابتدا توسط یک فیلتر باند گذر مشخص می شود، سپس به دمدولاتور و سپس به رله های اجرایی تغذیه می شود. شما می توانید سیگنال ها را به صورت متوالی یا همزمان ارسال کنید، به عنوان مثال. موازی.

جداسازی فاز سیگنال هادر یک فرکانس، چندین سیگنال به شکل پالس های رادیویی با فازهای اولیه متفاوت ارسال می شود. برای این کار از دستکاری نسبی یا اختلاف فاز استفاده می شود.

جداسازی زمان-فرکانس سیگنال ها.مربع های سایه دار با اعداد سیگنال هایی هستند که در یک باند فرکانسی مشخص و در یک بازه زمانی انتخاب شده ارسال می شوند. فواصل زمانی محافظ و باندهای فرکانسی بین سیگنال ها وجود دارد. تعداد سیگنال های تولید شده در این حالت به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.

اجازه دهید ویژگی های ساختار مسیرهای انتقال و دریافت سیگنال و توالی تبدیل سیگنال در سیستم های FDM-FM را در نظر بگیریم. برای این منظور اجازه دهید به شکل. 2.1 و 2.3 و دریابید که عناصر نشان داده شده روی آنها در رابطه با سیستم های دارای FDM-FM چه هستند.

تجهیزات آب بندی (AU) بر اساس اصل تقسیم فرکانس کانال ها (FDM) یا به عبارت دیگر بر اساس اصل تقسیم فرکانس مالتی پلکس (FC) ساخته شده است که به طور گسترده برای آب بندی خطوط ارتباطی کابلی استفاده می شود. اصل NC این است (شکل های 3.2 و 3.3) که در مسیر انتقال طیف PM پیام های فردیبا کمک مبدل های انتقال فردی (IPC) و سپس مبدل های انتقال گروهی (GTP) به منطقه فرکانس های بالاتر منتقل می شوند و تبدیل گروهی می تواند چندین مرحله داشته باشد.

انتقال طیف با روش مدولاسیون تک باند انجام می شود که در ارتباط با آن سیستم های دارای FDM-FM گاهی اوقات با OB-FM، OBP-FM (یک باند جانبی) نامیده می شوند و سیگنال گروه را سیگنال گروهی یا خطی تک باند می نامند (در شکل 3.2).

مبدل انتقال IPP سفارشی (و همچنین مبدل انتقال گروه GPP) یک مدولاتور حلقه ای است که از یک طرف طیف فرکانس سیگنال تبدیل شده (سیگنال PM) و از طرف دیگر نوسان هارمونیک فرکانس حامل را دریافت می کند. پس از مبدل حلقه، یک فیلتر باند گذر (BPF) گنجانده شده است که یکی از باندهای جانبی بالا یا پایین را انتخاب می کند و باقیمانده حامل و باند جانبی دوم را سرکوب می کند. انتخاب مقدار و باند فرکانس فیلتر PF موقعیت انتقال و پهنای باند سیگنال کانال دور را در محور فرکانس سیگنال گروه (خطی) تعیین می کند. در سمت دریافت کننده، تبدیل طیف به ترتیب معکوس در مبدل های دریافت گروهی (GRPr) و در مبدل های دریافتی فردی (IPPR) انجام می شود. با تبدیل جداگانه طیف سیگنال کانال‌های PM استاندارد که در فرکانس‌های حامل فرعی مضرب 4 کیلوهرتز قرار دارند. در این حالت، باندهای محافظ = 0.9 کیلوهرتز بین کانال های مجاور ارائه می شود که برای فیلتر کردن مطمئن طیف کانال های مجاور ضروری است. در نتیجه تبدیل فردی، گروه های کانال اولیه (PG) تشکیل می شوند که معمولاً شامل 3.6 یا 12 کانال هستند. بنابراین، برای سیستم های نظامی کم کانال میدانی، اغلب از گروه های اولیه 3 کانالی استفاده می شود که طیف فرکانس 12.3 - 23.4 کیلوهرتز را اشغال می کنند - به اصطلاح بارکدهای 3 کاناله که با استفاده از حامل های فرعی 12.16.20 کیلوهرتز با تخصیص قسمت های بالایی تشکیل شده اند. برای تشکیل طیف خطی از سه مرحله تبدیل استفاده شد. در تجهیزات فردی، تبدیل اعمال می شود سیگنال های فرکانس پایینبا

با استفاده از فرکانس های حامل 12، 16 و 20 کیلوهرتز. برای کانال های دوم و سوم، به ترتیب، از باندهای جانبی بالایی از 12.3 تا 15.4 کیلوهرتز، از 16.3 تا 19.4 کیلوهرتز، از 20.3 تا 23.4 کیلوهرتز استفاده کنید. سیگنال های کانال های چهارم، پنجم و ششم تحت یک شکل گیری مشابه قرار می گیرند.

بر تبدیل مرحله دوم طیف دو گروه سه کاناله 12.3-12.4 کیلوهرتز با استفاده از فرکانس های حامل 92 و 108 کیلوهرتز به محدوده فرکانس 68 تا 96 کیلوهرتز منتقل می شود. باندهای فرکانسی 68 تا 80 کیلوهرتز (گروه اول) و از 84 تا 96 کیلوهرتز (گروه دوم) با استفاده از مرحله تبدیل سوم، گروه، در فرکانس حامل 64 کیلوهرتز. به طیف فرکانس خطی 4-32 کیلوهرتز منتقل می شوند.

علاوه بر طیف فرکانس دریافتی، سیگنال های کانال ارتباطی سرویس و فرکانس کنترل 18 کیلوهرتز به خط منتقل می شود.

در مسیر دریافت، تبدیل سیگنال های طیف خطی به طیف فرکانس صوتی به ترتیب معکوس انجام می شود. در ایستگاه های کانال پایین با FDM-FM، که عمدتاً در محدوده موج متر کار می کنند، یک سیگنال مدوله شده با فرکانس (FM) مستقیماً در فرکانس رادیویی (شکل 3.6) در یک ژنراتور مدوله شده با فرکانس (FMG) که توسط کوارتز تثبیت نشده است، تشکیل می شود. نوسانات FGM بیشتر در تقویت کننده تقویت می شود فرکانس بالا(UHF) که در خروجی آن یک سیگنال مدوله‌شده با فرکانس چند کاناله (MK FSM) تشکیل می‌شود، یا در فرکانس اولیه آن‌ها ضرب می‌شوند (معمولاً بیش از 2-4 بار، یعنی fper \u003d fchmg یا fper \u003d nfchmg یا fper \u003d nfchmg. مدولاسیون FSM با استفاده از متغیرهای دیگر انجام می‌شود. مدار نوسانی CHMG. سیگنال گروه تعدیل کننده (GS) از خروجی مسیر انتقال AU می آید (شکل 3.6.) و به عنصر راکتیو FMG تغذیه می شود که قبلاً تقویت کننده گروه (GU) و مدار پیش از اعوجاج را رد کرده است. مورد دوم به یکسان شدن کیفیت کانال ها از نظر نویز کمک می کند. به منظور اطمینان از پایداری فرکانس بالا FMG، فرکانس آن با نوسان فرکانس مرجع مربوطه از مجموعه فرکانس های تولید شده توسط سینت سایزر فرکانس مرجع (FCR) تثبیت می شود. تنظیم فرکانس با مقایسه فرکانس FMG (fFM) با فرکانس مرجع (fCH) در سیستم (SM) انجام می شود. با تنظیم دقیق FMG، فرکانس میانی (fIF) که به عنوان اختلاف fFC=fCHMG-fFC به دست می‌آید برابر با مقدار اسمی آن و حلقه AFC است که شامل یک تقویت‌کننده فرکانس متوسط ​​(IFA) و یک آشکارساز فرکانس (FR) است.

فرکانس HMG را تحت تاثیر قرار نمی دهد (سیستم در تعادل است). هنگامی که FMG جدا می شود، مقدار با مقدار اسمی متفاوت است و سیستم AFC فرکانس FMG را تنظیم می کند و تنظیم باقیمانده آن را به مقدار قابل قبول کوچک معینی می رساند. فیلتر پایین گذر (LPF) به شدت باند فرکانس را محدود می کند و عملاً فقط جزء DC را برجسته می کند.

در ایستگاه های رله رادیویی با FDM-FM که در محدوده مایکروویو کار می کنند، بخش فرستنده مسیر گروه و مسیر رادیویی، به طور معمول، مطابق با اصل نشان داده شده در شکل 3.6 ساخته می شود. در اینجا fPER =f1 ± fIF، و f1 = fGET ± fSLV، که در آن fSLV تغییر فرکانس بین فرکانس‌های فرستنده fTRANS و گیرنده fPR از نیمه مجموعه داده شده از ایستگاه است. فرکانس جابجایی معمولاً ثابت است و فرکانس نوسانگر محلی fGET در سینت سایزر فرکانس (MF) هنگام بازسازی ایستگاه تولید می شود.

هدف خود را تغییر می دهد، در نتیجه f1 تغییر می کند، و از این رو fPER. فرکانس میانی در غیاب مدولاسیون همیشه ثابت است. در فرآیند مدولاسیون با سیگنال گروهی، مقدار fIF متناسب با ولتاژ و مطابق با علامت ولتاژ سیگنال گروه تغییر می کند.

در ایستگاه رله میانی، هنگام رله کردن از طریق HF (ترانزیت HF)، مسیر گروه خاموش می شود و سیگنال فرکانس متوسط ​​از گیرنده جهت دیگر ارتباط به ورودی میکسر می آید. در این حالت، سیگنال کانال ارتباطی سرویس (CSS) به مدولاتور فرکانس یا فاز موجود در ژنراتور شیفت (Gsdv) وارد می‌شود.

ساختار مسیر دریافت به طور اصولی با کمک شکل 3.7 توضیح داده شده است. گیرنده نوع سوپرهتروداین به عنوان گیرنده سیگنال FM ساخته شده است. در RPCهای کانال کوچک که در باندهای موج متری کار می کنند، معمولاً از تبدیل فرکانس دوگانه استفاده می شود. سیستم های MF از یک تبدیل فرکانس تک استفاده می کنند. در این حالت، هنگام رله کردن بر روی HF، یک سیگنال فرکانس میانی مدوله شده با فرکانس چند کاناله در حالت انتقال (HFTR) بدون دمودولاسیون به فرستنده جهت ارتباط دیگر. از آنجایی که نوسان ساز محلی در این حالت به طور همزمان هم برای عملکرد فرستنده و هم برای عملکرد گیرنده (جهت های مختلف ارتباط) استفاده می شود. بزرگی ناپایداری فرکانس نوسانگر محلی از سیگنال ارسال مجدد حذف می شود و به ترتیب فرکانس ارسال و دریافت فرکانس جهات مخالف ارتباط در این RRS میانی است.

هنگام کار در حالت نهایی (Ok)، سیگنال فرکانس میانی پس از محدودیت دامنه در محدود کننده (Limit) توسط آشکارساز فرکانس دمدوله می شود. علاوه بر این، سیگنال گروه توسط تقویت کننده گروه تقویت می شود و پس از مدار یکسان سازی (VC) وارد تجهیزات آب بندی می شود.

مزایای روش FRC-FM:

- امکان ارتباط با خطوط سیمی مخابرات چند کاناله از طریق یک مسیر گروهی و روی مسیرهای کانال های باند پهن استاندارد (BC) که به دست آوردن خطوط ارتباطی رادیویی-رله-کابلی مرکب را آسان می کند. کار مشترکچنین وسایل ارتباطی با حداقل تعداد ترانزیت PM؛

- امکان استفاده از روش تراکم خارجی، که در صورت لزوم، اجازه می دهد تا RRS را در فاصله قابل توجهی از مرکز ارتباط (تا 14-16 کیلومتر) قرار دهید.

- عدم نیاز به استفاده از سیستم همگام سازی؛

- تطبیق پذیری گروه های باند پهن و مسیرهای رادیویی، در اصل، برای انتقال نه تنها سیگنال های چند کاناله که تعدادی سیگنال از کانال های استاندارد PM را ترکیب می کند، بلکه برای انتقال جریان های اطلاعات باینری با سرعت بالا نیز مناسب است. سیگنال های تلویزیونیو غیره

معایب روش FRC-FM:

- دست و پا گیر بودن تجهیزات فشرده سازی با تعداد کانال های برابر با ده ها یا بیشتر. در رابطه با RRL سیار نظامی، این منجر به نیاز به تخصیص واحدهای حمل و نقل اضافی برای تطبیق AC می شود.

- عدم امکان تخصیص هر تعداد کانال PM بدون تغییر مدولاسیون به PM تمام یا بخشی از کانال ها، نیاز به تخصیص کانال ها فقط به صورت گروهی (سه، شش، و غیره). شکل 3.8.d اصل انتقال پالس سیگنال پیوسته را نشان می دهد.

- نیاز به نگهداری مهر و موم های سخت افزاری فردی توسط خدمه خود؛

- هزینه نسبی بالای AC و RRS در کل.

روش های جداسازی کانال: فضایی، خطی (فرکانس، زمان)، بر اساس شکل. شرایط جداسازی خطی کانال ها.

در سیستم های چند کاناله، مسیرهای همه سیگنال ها باید به نحوی از هم جدا شوند تا سیگنال هر منبع به گیرنده مناسب برسد. چنین رویه ای نامیده می شود جداسازی کانالیا جداسازی سیگنال های کانال.

مالتی پلکس کردن(eng. MUX) - روشی برای ترکیب (فشرده سازی) سیگنال های کانال در MSP.

روش معکوس مالتی پلکسی به جداسازی کانال مربوط می شود مالتی پلکسینگ(انگلیسی DMX یا DeMUX).

MUX + DMX = MULDEX - "مولدکس"

طبقه بندی روش های جداسازی کانال

همه استفاده شده روش های جداسازی کانالرا می توان به دسته بندی کرد خطیو غیر خطی(تصویر را ببینید).

شکل - طبقه بندی روش های جداسازی کانال

در شرکت‌های کوچک و متوسط، روش‌های جداسازی کانال زیر متمایز می‌شوند:

- فضایی (مدار)؛

- خطی: فرکانس - FDM، زمان - VRK، جداسازی کانال بر اساس فرم - RKF.

- غیر خطی: قابل تقلیل به خطی و اکثریت.

جداسازی فضایی

این ساده ترین شکلجداسازی، که در آن هر کانال اختصاص داده می شود خط فردیاتصالات:

شکل - MSP با تقسیم فضای کانال ها

هوش مصنوعی منبع اطلاعات است

PI - گیرنده اطلاعات

LS - خط ارتباطی

سایر اشکال جداسازی کانال شامل انتقال پیام ها از طریق یک خط ارتباطی واحد است. به همین دلیل، انتقال چند کاناله نیز نامیده می شود آب بندی کانال.

بلوک دیاگرام تعمیم یافته MSP با جداسازی خطی سیگنال های کانال

M i - مدولاتور i-channel

P i - ضرب کننده کانال i

و i یکپارچه کننده کانال iام است

D i - تعدیل کننده کانال i-ام

SS - سیگنال ساعت سمت فرستنده

PS - گیرنده سیگنال ساعت در سمت گیرنده

LAN - خط ارتباطی

در سمت فرستنده، سیگنال های اولیه C 1 (t)، C 2 (t)،...، C N (t)به در ورودی بیا M 1، M 2،...، M N، که ورودی دیگر آن از ژنراتورهای حامل حامل های مستقل یا متعامد خطی را دریافت می کند. ψ 1 (t)، ψ 2 (t)،...،ψ N (t)، انتقال سیگنال های اولیه به سیگنال های کانال S 1 (t)، S 2 (t)،...، S N (t). سپس سیگنال های کانال جمع می شوند و یک سیگنال چند کاناله گروهی تشکیل می شود. S گرم (t).

در سمت دریافت، سیگنال گروه S "gr (t) است که تحت تأثیر تغییر کرده است نوع متفاوتنویز و اعوجاج n(t)، به ضرب کننده ها می رود P 1 , P 2 ,..., P N، بیش از ورودی که حامل ها از ژنراتورهای حامل می آیند ψ 1 (t)، ψ 2 (t)،...، ψ N (t). نتایج ضرب به انتگرال‌گرها ارسال می‌شود و 1، و 2،...، و N،در خروجی که سیگنال های کانال با در نظر گرفتن تداخل و اعوجاج به دست می آید، S" 1 (t)، S" 2 (t)،...، S" N (t).سیگنال های کانال سپس به D 1 ,D 2 ,...,D nکه سیگنال های کانال را با در نظر گرفتن تداخل و اعوجاج به سیگنال های اولیه تبدیل می کند C" 1 (t)، C "2 (t)،...، C" N (t).

عملکرد سیستم انتقال با عملکرد همزمان (و گاهی در فاز) حامل ها بر روی دستگاه های تبدیل M در انتقال و ضرب P در دریافت امکان پذیر است. برای انجام این کار، در سمت فرستنده، یک سیگنال همگام (SS) به سیگنال گروه وارد می شود و در سمت گیرنده، توسط گیرنده سیگنال همگام (PS) از سیگنال گروه جدا می شود.

سیستم های مخابراتی چند کاناله با تقسیم فرکانس کانال ها. روش های تشکیل سیگنال کانال

سیستم مخابراتی با کانال های تقسیم فرکانس سیستمی را که در مسیر خطی آن برای انتقال سیگنال کانال فراخوانی می کند باندهای فرکانسی غیر همپوشانی اختصاص داده شده است.

اجازه دهید اصل تقسیم فرکانس کانال ها را با استفاده از طرح سیستم کانال N و طرح های فرکانس در نقاط مشخصه آن در نظر بگیریم.

شکل - نمودار ساختاری MSP کانال N با FDC

نوسانات هارمونیک با فرکانس های مختلف به عنوان حامل در MSP با FDM استفاده می شود. f 1 , f 2 , …f n(آشفتگی حامل):

ψ من(تی) = سی

سیگنال های کانال در نتیجه مدولاسیون یکی از پارامترهای حامل توسط سیگنال های اولیه تشکیل می شوند C i (t). درخواست دادن دامنه, فرکانسو فازمدولاسیون فرکانس های نوسانات حامل به گونه ای انتخاب می شوند که طیف سیگنال های کانال S 1 (t)و S2(t) همپوشانی نداشتند . سیگنال گروه S گرم (t)، دریافت شده در خط ارتباطی، مجموع سیگنال های کانال است

S gr(تی) = اس 1 (تی) + اس 2 (تی) + ...+ S n(تی)

هنگامی که سیگنال از طریق یک مسیر خطی منتقل می شود S gr(تی) دچار خطی و اعوجاج غیر خطیو تداخل n(t) روی آن قرار می گیرد، بنابراین یک سیگنال تحریف شده به قسمت گیرنده می رسد. .

در قسمت گیرنده، سیگنال های کانال با استفاده از فیلترهای باند کانال KPF-1، KPF-2، KPF-n، به عنوان مثال جدا می شوند. از سیگنال گروه سیگنال های کانال جداگانه .

سیگنال های اولیه توسط دمدولاتورهای D 1 , D 2 , ... D n با استفاده از فرکانس های برابر با فرکانس های حامل ها در انتقال بازیابی می شوند.

طرح های فرکانس در نقاط مشخصه آن (نمودار را ببینید)

در FDM، نوع مدولاسیون AM-OBP غالب است، زیرا بیشترین سازش را دارد.

شکل - گزینه های پهنای باند برای AM-OBP

شکل گیری سیگنال AM-OBP در فناوری ارتباطات به دو روش انجام می شود:

1) روش فیلتر

2) روش اختلاف فاز

روش فیلتر بیشتر در تکنیک MSP استفاده می شود، در حالی که روش اختلاف فاز معمولاً در سیستم های انتقال کانال پایین استفاده می شود.

روش فیلتر

در سمت انتقال دهنده

مثال:

طیف سیگنال 0.3 - 3.4 کیلوهرتز. اگر از موج هارمونیک 100 کیلوهرتز به عنوان حامل استفاده شود، نتیجه AM-SBP را تعیین کنید.

در سمت دریافت کننده

توجه داشته باشید:ناپایداری فرکانس (عدم تطابق) بین تجهیزات تولید کننده طرف های فرستنده و گیرنده برای گروه اولیه سیگنال (12x CFC) نباید بیش از 1.5 هرتز باشد.

روش اختلاف فاز

اصل عمل:این طرح شامل دو بازو است که در ورودی و خروجی با کمک دستگاه‌های جداکننده (ID) ترکیب شده‌اند. به مدولاتور (M2) یک بازو، سیگنال اصلی و فرکانس حامل توسط π/2 نسبت به سیگنال و فرکانس حامل ارائه شده به مدولاتور (M1) بازوی دیگر، به صورت فاز تغییر داده می‌شوند. در نتیجه تنها یک باند جانبی در خروجی مدار نوسان می کند. خطوط فاز (FK 1، FK FK 2) یک تغییر فاز از π/2 را ارائه می دهند.

شرط تفکیک پذیری سیگنال های کانالدر SMEها با PRK آنها است متعامد بودن، یعنی

جایی که طیف انرژی سیگنال کانال i-ام.

مرزهای باند فرکانس اختصاص داده شده در مسیر خطی برای سیگنال کانال i.

عرض طیف فرکانس سیگنال گروه D f S با تعداد کانال های سیستم انتقال (N) تعیین می شود. عرض طیف سیگنال کانال D fمن، و همچنین ویژگی های فرکانستضعیف فیلترهای باند گذر کانال KPF-1، KPF-2، KPF-n.

فیلترهای متقاطع تضعیف باند کم ( آوریل) و مقدار تضعیف مورد نیاز در محدوده حفظ موثر ( apod). بین این باندها نوارهای فیلتر کننده فیلترهای متقاطع وجود دارد. بنابراین، سیگنال های کانال باید با شکاف های محافظ (D fz) که مقادیر آن نباید از نوارهای فیلتر کمتر باشد.

از این رو، عرض سیگنال گروهرا می توان با فرمول تعیین کرد

D f گرم= ن×(D فی+ دی f)

از آنجایی که تضعیف فیلترهای متقاطع در باند توقف محدود است ( apod، در این صورت جداسازی کامل سیگنال های کانال امکان پذیر نیست. در نتیجه وجود دارد متقابل.

در تلفن ISP مدرن، هر CFC باند فرکانسی 4 کیلوهرتز را به خود اختصاص داده است طیف فرکانسیمنتقل شده است سیگنال های صوتیمحدود به باند از 300 تا 3400 هرتز، یعنی. عرض طیف 3.1 کیلوهرتز است. بین باندهای فرکانس کانال های مجاور، فواصل با عرض 0.9 کیلوهرتز وجود دارد که برای کاهش سطح تداخل متقابل در هنگام فیلتر سیگنال طراحی شده است. این بدان معنی است که تنها حدود 80 درصد از پهنای باند پیوند ارتباطی به طور موثر در سیستم های ارتباطی چند کاناله با تقسیم فرکانس سیگنال ها استفاده می شود. علاوه بر این، لازم است از درجه بالایی از خطی بودن کل مسیر سیگنال گروه اطمینان حاصل شود.

شکل - نمودار ساختاری تجهیزات سازند

مبحث 5. روش های جداسازی کانال

5.1 روش های جداسازی کانال: فضایی، خطی (فرکانس، زمان)، بر اساس شکل. شرایط جداسازی خطی کانال ها. حامل های سیگنال و مدولاسیون پارامترهای آنها.

5.2 سیستم های مخابراتی چند کاناله با تقسیم فرکانس کانال ها. روش های تشکیل سیگنال کانال

5.3 سیستم های مخابراتی چند کاناله با تقسیم زمانی کانال ها. تحلیل تطبیقیروش های مدولاسیون پالس آنالوگ