Частотное разделение каналов.

 

Для организации каналов связи по одной линии связи существует ряд методов разделения каналов: частотный, временной, фазовый, линейный, пространственный, по уровню уравновешенного моста. Наиболее широкое распространение на практике получили частотный и временной методы. Организация нескольких каналов связи по одной линии называется уплотнением линии связи.

При ЧРК спектры канальных сигналов располагаются на шкале частот таким образом, чтобы не происходило перекрытия их частотных полос, то есть для каждого канала связи отводится своя полоса частот.

 

 

1-й канал 2-й канал 3-й канал n-й канал

 

 

w_Н1 w_В1 w_Н2 w_В2 w_Н3 w_В3 w_Нn w_Вn w

 

Рис. 15. Расположение спектров канальных сигналов при ЧРК.

 

Для переноса спектра первичного сигнала в область полосы пропускания соответствующего канала связи применяется один из видов модуляции: амплитудная, частотная или фазовая, и используется своя несущая частота. Расстояние между несущими частотами по частоте выбирается таким образом, чтобы не было перекрытий частотных спектров модулированных сигналов соседних каналов.

Разделение сигналов, передаваемых по различным каналам, на приёмной стороне осуществляется при помощи полосовых фильтров. Если бы полосовые фильтры имели идеальные характеристики затухания, каналы связи при ЧРК можно было бы располагать по шкале частот рядом, и в отведённом диапазоне частот DF можно было бы получить:

[37],

где - полоса частот, занимаемая одним каналом, каналов связи. Однако из-за не идеальности характеристик затухания электрических фильтров часть полосы необходимо тратить на расфильтровку между каналами, чтобы предотвратить взаимное влияние спектров частот соседних каналов. Тогда с учётом потерь на расфильтровку, общее количество каналов связи при ЧРК определится из выражения:

[38],

где - полоса частот, отводимая на расфильтровку (между спектрами канальных сообщений вводят специальные защитные частотные интервалы).

 

 

 

Гн2

Гн2

Линия

ПСn

Пвыхn

Гнn

Гнn

ИСn

Пвхn

Мn

ПФn

ДМn

ПФn

Связи

 

Рис. 16. Структурная схема системы с ЧРК.

 

ИС – источник сообщения;

П_вх – входной преобразователь;

М – модулятор;

Г_н – генератор несущей частоты;

ПФ – полосовой фильтр;

ДМ – демодулятор;

П_вых – выходной преобразователь;

ПС – получатель сообщения.

 

От ИС в систему связи в зависимости от её вида может поступать либо звуковой сигнал (при телефонной связи), либо оптический (при факсимильной или телевизионной связи), либо механическое воздействие (при телеграфной связи). В случае передачи телефонных сигналов от каждого ИС на П_вх (телефон) поступают звуковые (речевые) сигналы. П_вх преобразует акустические воздействия в электрические сигналы, занимающие полосу частот 300 – 3400 Гц. С выхода П_вх электрические сигналы подаются на модулятор М, где происходит формирование канальных сигналов, то есть перенос исходного спектра частот (300 – 3400 Гц) в полосу частот данного телефонного канала, которая зависит от несущей частоты, подаваемой на данный модулятор с Гн1. Если в качестве модулятора используется, например, амплитудный модулятор, то на его выходе появится модулированный сигнал, содержащий две боковые полосы частот. Так как частоты верхней и нижней боковых полос несут туже информацию, то для передачи по линии связи нет необходимости передавать две полосы частот. Поэтому для осуществления передачи с одной боковой полосой (ОБП) на выходе модулятора устанавливается полосовой фильтр ПФ, который выделяет одну боковую полосу частот для передачи её в линию связи. В линию связи поступают также сигналы других каналов связи, полосы частот которых не перекрываются благодаря соответствующему выбору несущих частот, подаваемых на различные канальные модуляторы.

На приёмной стороне групповой сигнал из линии связи, представляющий собой сумму канальных сигналов, поступает на гребёнку полосовых канальных фильтров, каждый из которых выделяет полосу частот своего канала и подаёт её на демодулятор (ДМ). Последний производит обратный перенос спектра канальных сигналов в исходную полосу частот 300 – 3400 Гц. Сигнал с частотами 300 – 3400 Гц подаётся на П_вых (телефон), где производится обратное преобразование электрических сигналов в звуковые, которые далее подаются получателю сообщения (ПС).

К недостаткам ЧРК следует отнести неполное использование отведённого диапазона частот из-за потерь на расфильтровку каналов и большой объём затрат на оборудование.