Реферат: Передача даних, сигналів звукового мовлення, частотних груп і телевізійних сигналів по цифрових каналах

1. Методи передачі даних по цифровому каналу

Існують два методи передачі низькошвидкісних даних по цифровому каналу: метод простого накладення і метод кодування фронтів.

Метод накладення передбачає стробування інформаційних імпульсів послідовністю більш коротких імпульсів, у результаті чого кожен інформаційний імпульс перетворюється в пачку коротких імпульсів (рис. 1). Зазначене перетворення легко реалізується за допомогою схеми збігу, на один вхід якої подаються інформаційні, а на інший – стробуючі імпульси (CI).

Рисунок 1

У приймальному устаткуванні інформаційні імпульси відновлюються за огинаючою прийнятою імпульсною послідовністю. Оскільки при такому методі передачі інформаційні і стробуючі імпульси не синхронізовані між собою, то відновлення інформаційних імпульсів відбувається з крайовими перекручуваннями, максимальна величина яких () дорівнює тактовому інтервалу (періоду повторення) стробуючих імпульсів (), тобто , а відносна величина крайових перекручень , де і − швидкості потоків інформаційних і стробуючих імпульсів відповідно.

Чим вище частота проходження стробуючих імпульсів () у порівнянні з частотою повторення інформаційних імпульсів (), тим менше величина крайових перекручувань. Для заданих значень і припустима швидкість передачі інформаційних імпульсів складає величину =.

Наприклад, для =0,05 і =8 припустима швидкість передачі даних . Для передачі низькошвидкісних даних (наприклад, телеграфних сигналів) по каналу передачі дискретної інформації ЦСП ІКМ-30 використовується послідовність імпульсів першого розряду (Р1) канального інтервалу КIО. Швидкість передачі цього каналу =8 .

Оскільки,зазвичай, >, то для повного використання пропускної спроможності цифрового каналу в ньому можна організувати кілька каналів передачі даних. Кількість цих каналів визначається співвідношенням

.

Наприклад, для заданих значень =5%, =8 і =50 Бод величина

каналів.

Перевагою методу накладення є його простота. Недолік – низька ефективність використання цифрового каналу. Коефіцієнт використання цього каналу (К) чисельно дорівнює відносній величині крайових перекручувань, тобто .

Метод накладення через низьку ефективність використання пропускної спроможності цифрового каналу використовується для передачі сигналів зі швидкістю не вище 1200. Так, наприклад, при значеннях =64 (для передачі даних використовується ОЦК) і =1200 величина , тобто крайові перекручування невеликі, але і коефіцієнт використання цифрового каналу вкрай низький (К=0,02).

Існують більш ефективні, хоча і більш складні методи передачі даних, що забезпечують підвищення ефективності використання цифрового каналу. Одним з цих методів є метод кодування фронтів інформаційних імпульсів (метод ковзного індексу).

Метод кодування фронтів передбачає передачу інформації про наявність і напрямок переходів у дискретному сигналі (фронтів інформаційних імпульсів) всередині тактового інтервалу імпульсної послідовності цифрового каналу. Ця інформація передається кодовими комбінаціями, що складаються з розрядів. Значення першого (стартового) розряду визначає наявність фронту (переднього або заднього) інформаційного імпульсу в середині тактового інтервалу , значення другого – напрямок переходу інформаційного імпульсу (з нижнього рівня "0" у верхній "1" – 1, з верхнього рівня "1" у нижній "0" – 0). Значення інших n-2 розрядів визначають положення фронту інформаційного імпульсу в середині тактового інтервалу. Для n=3 значення 1 може відповідати положенню фронту в лівій половині тактового інтервалу , а 0 – у правій половині інтервалу . Якщо n=4, то положення фронту визначається з точністю до тривалості інтервалу .

Приклад, що пояснює розглянутий метод передачі даних для n=3, наведений на рис. 2.

Рисунок 2

Відновлення переданого сигналу в приймачі здійснюється із затримкою на З (за n=3). Відносна величина крайових перекручувань складає значення , тобто в рази менше, ніж при методі простого накладення тією самою частотою стробуючих імпульсів і швидкістю передачі цифрового каналу.Оскільки для кодування фронту інформаційного імпульсу необхідно не менше трьох імпульсів цифрового каналу, то максимальне значення коефіцієнта використання цього каналу складає величину .

У методі кодування фронтів момент змiни рівня інформаційного імпульсу і положення стартового імпульсу, що вказує наявність цієї зміни, не синхронізовані між собою. Це викликає "ковзання" стартового імпульсу по часовій осі, що визначило іншу назву цього методу – "метод ковзного індексу".

2. Передача сигналів звукового мовлення

сигнал кодування телевізійний звуковий частотний

Існує три класи сигналів ЗМ, що розрізнюються смугою ефективно переданих частот. Її величина складає 6.4, 10 і 15 кГц для каналів ЗМ 2-го, 1-го і вищого класу відповідно. Тому частота дискретизації () сигналів 3В має бути не менше 12,8 , 20 і 30 кГц для каналів 3В 2-го, 1-го і вищого класів відповідно. Оскільки частота дискретизації має бути кратною частоті дискретизації мовних сигналів одного каналу (8 кГц ), то канал 3В 2-го класу організовується в ЦСП ІКМ-15 замість двох ОЦК (що відповідає частоті дискретизації Fд=16кГц). Для організації каналу 3В-1-го класу в ЦСП ІКМ-30 частота дискретизації вибирається рівною 32кГц, тобто використовуються чотири канали (канальні інтервали КІ 1, КІ 9, КІ 17 і КІ 25). Тому швидкість передачі сигналу 3В складає .

Структурна схема приймача-передавача сигналів ЗМ 1-го класу наведена на рис.

Рисунок 3

Аналоговий сигнал ЗМ проходить через попередньо перекручуючий контур (ПрК), що послаблює низькочастотні складові сигналу ЗМ. Фільтр НЧ обмежує спектр сигналу частотою 10 кГц. Далі модулятор (М) дискретизує сигнал ЗМ, після чого АIM-сигнал ЗМ надходить у груповий тракт АIM сигналів, кодується і після перетворювання в лінійний код груповий ІКМ-сигнал передається в цифровий лінійний тракт (ЦЛТ).

На приймальній стороні після декодування з групового АIM-сигналу за допомогою часового селектора (ЧС) виділяються відліки ЗМ-сигналу, що виникають з частотою F=4*8=32кГц. Фільтр НЧ перетворює АIM-сигнал ЗМ в АМ-сигнал. Відновлюючий контур (ВК) компенсує попередні перекручування, що були внесені на передавальній стороні попередньо перекручуючим контуром. Для компенсації цих попередніх перекручувань необхідно, щоб залежності загасання від частоти попередньо перекручувального ( ) контуру і контуру, який вiдновлює (), були взаємно-зворотні, тобто . Для цього необхідно, щоб виконувалася умова (у дБ) Загальний характер частотних залежностей загасання контурів ПК і ВК наведено на рис.4.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--