Планы частот в ее характерных точках (см. Схему)
В ЧРК доминирующее положение занимает вид модуляции АМ-ОБП, поскольку является наиболее компромиссным.
Рисунок – Варианты полосой фильтрации при АМ-ОБП
Формирование сигнала АМ-ОБП в технике связи осуществляется двумя способами:
Фильтровой способ
Фазоразностный способ
Фильтровой способ чаще используется в технике МСП, в то время как фазоразностный как правило в малоканальных системах передачи.
Фильтровой способ
На передающей стороне
Пример:
Спектр сигнала 0,3 – 3,4 кГц. Определить результат АМ-ОБП, если в качестве несущей используется гармоническое колебание с частотой 100 кГц.
На приемной стороне
Примечание: Нестабильность по частоте (рассогласование) между генераторным оборудованием передающей и приемной сторон для первичной группы сигнала (12x КТЧ) должно составлять не более 1,5 Гц.
Фазоразностный способ
Принцип работы: схема состоит из двух плеч, объединяемых на входе и выходе с помощью развязывающих устройств (РУ). На модулятор (M2) одного плеча исходный сигнал и несущая частота подаются сдвинутыми по фазе на π/2 относительно сигнала и несущей частоты, подаваемых на модулятор (M1) другого плеча. В результате на выходе схемы будет колебание только одной боковой полосы. Фазовые контуры (ФК1, ФК ФК2) обеспечивают сдвиг по фазе на π/2.
Условием разделимости канальных сигналов в МСП с ЧРК является их ортогональность, т.е.
где
энергетический
спектр i-го канального
сигнала;
границы полосы частот, отводимой в
линейном тракте для i-го канального
сигнала.
Ширина частотного спектра группового сигнала f определяется числом каналов в системе передачи (N); шириной спектра канальных сигналов fi, а также частотными характеристиками затухания канальных полосовых разделительных фильтров КПФ-1, КПФ-2, КПФ-n.
Разделительные фильтры обеспечивают малое затухание в полосе пропускания (апр) и необходимую величину затухания в диапазоне эффективного задерживания (апод). Между этими полосами находятся полосы расфильтровки разделительных фильтров. Следовательно, канальные сигналы должны быть разделены защитными промежутками (fз), величины которых должны быть не меньше полос расфильтровки фильтров.
Следовательно, ширина группового сигнала может быть определена по формуле
f гр N (fi f з )
так как затухание разделительных фильтров в полосе задерживания конечно (апод), то полное разделение канальных сигналов невозможно. Вследствие этого появляются межканальные переходные помехи.
В современных МСП телефонной связи каждому КТЧ выделяется полоса частот 4 кГц, хотя частотный спектр передаваемых звуковых сигналов ограничивается полосой от 300 до 3400 Гц, т.е. ширина спектра составляет 3,1 кГц. Между полосами частот соседних каналов предусмотрены интервалы шириной по 0,9 кГц, предназначенные для снижения уровня взаимных помех при расфильтровке сигналов. Это означает, что в многоканальных системах связи с частотным разделением сигналов эффективно используется лишь около 80% полосы пропускания линии связи. Кроме того, необходимо обеспечить высокую степень линейности всего тракта группового сигнала.
Методы формирования группового сигнала
Системы передачи с частотным разделение каналов строятся на основе многократного преобразования частоты, при этом, на передаче исходный сигнал несколько раз перемещается по шкале частот. На приемной станции осуществляется аналогичное перемещение, но в обратном порядке.
Преимущества многократного преобразования:
- применение простых и дешевых фильтров;
- возможность стандартизации оборудования в системах передачи с различным числом каналов.
Принцип построения систем передачи с использованием многократного преобразования частоты и группообразования можно пояснить с помощью следующего рисунка:
На 1-й ступени преобразования общее число каналов системы (N) разбивается на n2 группы по n1 каналов в каждой. В результате преобразования формируется групповой сигнал первичной группы из n1 каналов. Эта ступень преобразования называется индивидуальной. Вторая и последующие ступени преобразования являются групповыми. На 2-й ступени n2 одинаковых первичных групп преобразуются во вторичную группу, содержащую (n1n2) каналов, на следующей ступени образуют третичную группу, объединяющую (n1n2n3) каналов.
При построении систем передачи с очень большим числом каналов можно использовать четверичные и пятеричные группы каналов, которые образуются путем объединения соответственно третичных и четверичных групп.
В настоящее время аналоговые системы передачи предусматривают образование следующих широкополосных каналов:
Предгрупповой канал с полосой частот 12..24 кГц взамен трех каналов ТЧ.
Первичная группа (ПГ) - 12 каналов ТЧ, спектр 60...108 кГц. Образуется однократным преобразованием с помощью несущих частот 64, 68, 72, .., 108 кГц или двукратным преобразованием с помощью образования 4 трехканальных групп на несущих 12, 16, 20 кГц и их последующего преобразования на несущих 84, 96, 108, 120 кГц.
Вторичная группа (ВГ) - 60 каналов ТЧ, спектр 312...552 кГц. Образуется из 5 ПГ с помощью несущих 420, 468, 516, 564, 612 кГц. Возможность параллельной работы фильтров обеспечивается их подключением через развязывающий блок параллельной работы первичных групп (ПРПГ).
Третичная группа (ТГ) - 300 каналов ТЧ, спектр 812...2044 кГц. Образуется из 5 ВГ с помощью несущих (1364+(n-1)248) кГц, где n - номер ВГ в спектре ТГ.
Четверичная группа (ЧГ) - 900 каналов ТЧ, спектр 8516..12388 кГц. Образуется из 3 ТГ. Может также формироваться из 15 ВГ.
Кроме перечисленных каналов в системах передачи формируются каналы вещания и телевидения (со звуковым вещанием).
Совокупность преобразовательного оборудования всех групп носит название каналообразующей аппаратуры. Ее назначение заключается в преобразовании индивидуальных сигналов в групповой сигнал одной из стандартных групп. Использование каналообразующей аппаратуры позволяет строить оконечную аппаратуру систем передачи различной емкости на основе стандартного преобразовательного оборудования и, следовательно, создавать унифицированное техническое оборудование.
Пример группообразования каналов КТЧ до третичной группы приведен на следующей схеме.
Рисунок – Структурная схема аппаратуры формирования