Реферат: Разделение каналов в радиолинии

Колебания ( 19) будут оставаться ортогональными при любых значениях параметров , и , если частотные спектры канальных сигналов не перекрываются.

Спектр группового сигнала показан на рисунке 7.

Рисунок 7

Для лучшего разделения каналов между спектрами канальных сигналов вводят защитный интервал . Общая ширина спектра группового сигнала :

. ( 21)

Ширина спектра зависит от вида модуляции и ширины спектра первичного сигнала.

, ( 22)

где - ширина спектра первичного сигнала,

- коэффициент, зависящий от вида модуляции, для амплитудной модуляции (АМ) .

Для частотной (ЧМ) и фазовой (ФМ) модуляции зависит от девиации частоты и индекса модуляции.

Основным недостатком системы с ЧРК является то, что с ростом числа каналов возрастает ширина спектра группового сигнала. При ЧРК сообщения можно передавать амплитудной, частотной и фазовой модуляцией. Модуляция осуществляется непрерывно при передаче всего сообщения. Обычно используют две ступени модуляции. В первой ступени каждая поднесущая может быть промодулирована по амплитуде, частоте или фазе. Возможна одновременная модуляция поднесущей по амплитуде и частоте. Эта операция удваивает число каналов без существенного расширения полосы частот тракта, но создает значительные взаимные помехи. Кроме того, можно увеличить общее число каналов, применяя однополосную модуляцию с полным подавлением одной боковой и поднесущей. Сумма модулируемых поднесущих модулирует несущую частоту передатчика по амплитуде, фазе и частоте во второй ступени модуляции. Возможны различные комбинации способов модуляции поднесущих частот и несущих колебаний:

АМ – АМ; АМ – ЧМ; ОБП – ЧМ; АМ – ОБП; ИКМ – ЧМ – ЧМ

Выбор определенного варианта построения системы с ЧРК зависти от требований к эффективности и помехоустойчивости.

Структура передающей части системы с ЧРК приведена на рисунке 8,

Рисунок 8

где ПР – преобразователь, КМ – канальный модулятор, ГНК – генератор несущего колебания, ПФ – полосовой фильтр.

Перенос спектров осуществляет КМ, а ПФ пропускают все спектральные компоненты модулированного сообщения и задерживают их гармоники. Гармоники возникают из-за нелинейности модуляционной характеристики КМ. После сумматора сигнал подается на модулятор передатчика, где происходит модуляция несущей. На первой ступени осуществляется модуляция канальных сигналов, а на второй модуляция несущей частоты. Сигнал, полученный на приемной стороне, поступает на общий демодулятор, а затем на систему из N фильтров (рисунок 9).

Рисунок 9

Амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) фильтров аналогичны АЧХ фильтров, используемых на передающей стороне. После фильтров включены канальные демодуляторы (КД).

5 Временное разделение каналов

При временном разделении каналов (ВРК) сигналы, принадлежащие отдельным каналам, не перекрываются по времени. Импульс i-го канала группового сигнала может находиться только в i-м интервале времени (рисунок 10). Такие сигналы ортогональны независимо от формы импульсов, если только временное положение этих импульсов находится в пределах своего канального интервала. Частота переключения каналов выбирается так, чтобы для всех возможных реализаций сообщений удовлетворялся заданный показатель верности. Для выделения канального сигнала на приемной стороне используются базисные функции и .

Рисунок 10

Такие функции ортогональны:

( 23)

Для разделения каналов при ВРК необходимо производить следующие операции:

( 24)

При ВРК необходима многоступенчатая модуляция, минимальное число ступеней которой равняется двум. В первой ступени какой – либо параметр периодической последовательности видеоимпульсов моделируется сообщением . Число канальных импульсов равняется числу каналов. Определим периодическую последовательность импульсов следующим образом:

, ( 25)

где - функция, характеризующая форму импульсов, - амплитуда импульсов,

, ( 26)

определяют начало переднего фронта k-го импульса, , - период следования импульсов, - начало отсчета последовательности, - сдвиг k-го импульса относительно момента времени , - длительность k-го импульса.

В первой ступени часто применяют следующие виды параметрической модуляции:

( 27)

Возможна комбинированная модуляция, при которой одновременно меняются несколько параметров (АИМ-ШИМ, АИМ-ВИМ).

Применяют такие виды непараметрической модуляции, как КИМ,- модуляция.

Во второй ступени параметр синусоидального колебания высокой частоты модулируется суммой канальных импульсов. Обычно используется амплитудная, фазовая, частотная модуляция. В названии системы с ВРК первые буквы определяют вид модулированной последовательности импульсов, а последние – способ модуляции несущей суммы канальных импульсов (ШИМ-ЧМ, АИМ-АМ).

Рассмотрим структурную схему передающей части системы с ВРК (рисунок 11):

Рисунок 11

ГТИ вырабатывают последовательность импульсов с частотой . Построим эпюры в указанных точках (рисунок 12). Для синхронизации устройства разделения используют нулевой или канал. В устройстве формирования синхроимпульса (УФСИ) эти импульсы кодируются. Синхроимпульсы должны отличаться по форме от канального импульса. Первая ступень модуляции реализуется в канальном модуляторе (КМ), на который поступает первичный сигнал и периодическая последовательность канальных импульсов (в). Промодулированные в каждом канале импульсы складываются в сумматоре . Вторая ступень модуляции осуществляется в модуляторе (М) передатчика (ПрД).

Рисунок 12

На приемной стороне системы с ВРК принятое колебание усиливается в приемнике (ПрМ) и демодулируется (ДМ) (рисунок 13).