4 Расчет длительности единичного элемента

Длительность единичного элемента кодовой комбинации цифрового кодированного сигнала с проверкой на четность определяется исходя из величин интервала дискретизации F_д и длины кодовой комбинации кода проверки на четность- n. Длительность единичного элемента называют тактовым интервалом Т_такт., а частоту следования элементов- тактовой частотой F_такт. Приводимый расчет- теоретический и выполняется для одноканальной системы передачи, без учета необходимых дополнительных служебных каналов. В расчетах, однако, учтено кодирование корректирующим кодом проверки на четность.

Расчеты:

Т_такт=Т_д/n, с; F_такт=1/Т_такт, Гц или F_такт= F_д∙n, Гц и Т_такт=1/F_такт, с.

F_такт= 8∙11=88 кГц; Т_такт=1/(88∙10³)=11,4∙10^-6 с=11,4 мкс.

5 Расчет скорости модуляции и передачи информации

С учетом необходимости обеспечения синхронной и синфазной работы цифровых систем передачи, кроме информационных сигналов, требуется передача служебного синхросигнала. Кроме того, необходима передача служебных сигналов взаимодействия между АТС и аварийных сигналов между обслуживаемыми станциями. Поэтому в ЦСП, кроме информационных каналов, требуется организация также служебных каналов.

При определении скоростей модуляции B и передачи информации R в N-канальной системе передачи следует учесть следующее:

- цикл передачи системы должен содержать N канальных интервалов (каналов) для передачи N канальных (информационных) сигналов и хотя бы один дополнительный канальный интервал (служебный канал) для передачи синхросигнала и других служебных сигналов;

- скорость модуляции в системе передачи В численно равна количеству единичных элементов, передаваемых в единицу времени, т. е. тактовой частоте системы передачи;

- при определении тактовой частоты нужно помнить, что в канальном интервале передается n-элементная кодовая комбинация отсчета;

- скорость передачи информации в системе передачи рассчитывается с учетом частоты дискретизации, энтропии элемента, без учета элементов, не несущих информации: служебных сигналов, передаваемых в служебном канале, проверочных элементов кода проверки на четность в кодовых комбинациях отсчетов. Таким образом, за интервал дискретизации следует учитывать только передачу N k-элементных кодовых комбинаций отсчетов канальных сигналов, несущих информацию.

Для простейшего случая возьмем один служебный канал. Тогда, в N-канальной ЦСП, скорость модуляции В (техническая скорость передачи, равная количеству элементов, передаваемых в секунду) и скорость передачи информации R (информационная скорость передачи, равная количеству информации, передаваемой в секунду) равны: В=F_Nтакт=F_д∙n∙(N+1), Бод, R=Н_эл∙Fд∙k∙N, бит/с, где Н_эл- энтропия элемента (среднее количество информации в одном элементе). Считая, что Н_эл=Н_{эл.макс}=1 бит, при р(1)=р(0), получим R=Fд∙k∙N, бит/с

Расчеты:

В= 8∙10³∙11∙(10+1)=968∙10³ Бод= 968 кБод.

R = 8∙10³∙10∙10=800∙10³ бит/с= 800 кбит/с.

6 Структурная схема цифрового модулятора

Структурная схема цифрового модулятора приведена на рисунке 7

S_н(t)

Рисунок 7- Структурная схема цифрового относительного фазового модулятора.

Г_н- генератор несущего сигнала S_н(t)=U∙cosω_нt

Х- перемножитель сигналов

-

_/

преобразователь однополярного сигнала в двухполярный

m2- сумматор по модулю два

Л.З. τ₀ - линия задержки сигнала на длительность единичного элемента ₀ (₀=Т_такт)

ЦФМ- цифровой фазовый модулятор

БВО- блок внесения относительности

Алгоритм работы цифрового относительного фазового модулятора приведен в таблице 2.

Таблица 2

Символ	Первичный сигнал Uцк(t) на входе модулятора	Сдвиг по фазе φi= φi - φi -1	Вторичный модулированный сигнал S(t) на выходе модулятора
0	U0(t)=0	φi = 0 рад	Если Si-1(t)= Sн(t)= U∙cosωнt , то Si(t)= Sн(t)= U∙cosωнt
1	U1(t)=Uимп	φi = π рад	Если Si-1(t)= Sн(t)= U∙cosωнt , то Si(t)= U∙cos(ωнt+π)= = - + Sн(t)= - + U∙cosωнt

При передаче символа "0", фаза сигнала на этом единичном интервале совпадает с фазой сигнала на предыдущем единичном интервале, т.к. φ_i =0. При передаче "1", фаза сигнала на этом интервале противоположна фазе сигнала на предыдущем интервале, т.к. φ_i = π.

Временные диаграммы сигналов в различных точках схемы модулятора показаны на рисунке 8.

1-я кодовая 2-я кодовая

U_цк(t) комбинация комбинация

1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1

1)

0 t, мкс

2)

0 t, мкс

3) S₁(t)

0 t, мкс

4) 0 t, мкс

5) S(t) t, мкс

0 125 250

Рисунок 8- Временные диаграммы сигналов в различных точках схемы модулятора

Спектральная диаграмма ЦОФМ сигнала изображена на рисунке 9.

Ширина спектра ЦОФМ сигнала определяется по упрощенной формуле:

F_ЦОФМ = 2/Т_такт., Гц, или F_ЦОФМ = 2F_такт. , Гц.

F_ЦОФМ = 288=176 кГц.

0

Рисунок 9- Спектральная диаграмма ДОФМ сигнала