Principe division temporelle des canaux(VRK) est qu'un chemin de groupe est fourni à son tour pour transmettre les signaux de chaque canal d'un système multicanal

La transmission utilise un échantillonnage temporel (modulation par impulsions). Tout d'abord, l'impulsion du 1er canal est transmise, puis le canal suivant, etc. jusqu'au dernier canal numéroté N, après quoi l'impulsion du 1er canal est à nouveau émise et le processus est répété périodiquement. A la réception, un commutateur similaire est installé, qui connecte alternativement le chemin de groupe aux récepteurs correspondants. Dans un certain laps de temps, une seule paire récepteur/émetteur est connectée à la ligne de communication de groupe.

Cela signifie que pour travail normal un système multicanal avec un VRK nécessite un fonctionnement synchrone et en phase des commutateurs des côtés réception et émission. Pour ce faire, l'un des canaux est occupé pour la transmission d'impulsions de synchronisation spéciales.

En figue. les chronogrammes sont donnés, expliquant le principe du VRK. En figue. a-c montre des graphiques de trois signaux analogiques continus u 1 (t), u 2 (t) et u 3 (t) et les signaux PIM correspondants. Les impulsions des différents signaux PAM sont décalées dans le temps les unes par rapport aux autres. Lorsque des canaux individuels sont combinés dans un canal de communication (ligne), un signal de groupe est formé avec un taux de répétition des impulsions N fois supérieur au taux de répétition des impulsions individuelles.

L'intervalle de temps entre les impulsions les plus proches du signal de groupe T K est appelé créneau horaire... L'intervalle de temps entre les impulsions adjacentes d'un signal individuel est appelé cycle de transmission T Ts. Le nombre d'impulsions pouvant être placées dans le cycle dépend du rapport de T Ts et T K, c'est-à-dire nombre de canaux horaires.

Il y a une interférence mutuelle dans la division du temps, principalement pour deux raisons.

La première est que les distorsions linéaires résultant de la bande de fréquence limitée et l'imperfection des caractéristiques amplitude-fréquence et phase-fréquence de tout système de communication physiquement réalisable violent la nature impulsionnelle des signaux. Avec la division temporelle des signaux, les impulsions d'un canal se superposeront aux impulsions des autres canaux. Mutuel diaphonie ou alors interférence entre symboles.

Dans le cas général, pour réduire le niveau d'interférence mutuelle, il est nécessaire d'introduire des intervalles de temps "de garde", ce qui correspond à un certain étalement du spectre du signal. Les systèmes à division temporelle présentent un avantage indéniable en raison du fait qu'en raison de la différence de synchronisation de transmission des signaux provenant de différents canaux, il n'y a pas de diaphonie d'origine non linéaire.

Principes de transmission multicanal Les méthodes de séparation de canaux (RC) utilisées peuvent être classées en linéaire et non linéaire (combinaison). Dans la plupart des cas de division de canal, chaque source de message se voit attribuer un signal spécial appelé canal. Les signaux de canal modulés par message sont combinés pour former un signal en bande de base (GC). Si l'opération de combinaison est linéaire, le signal résultant est appelé signal linéaire en bande de base. Pour un canal standard, un canal de fréquence vocale (canal PM) est utilisé, ce qui assure la transmission de messages avec une bande de fréquence transmise efficacement de 300 ... 3400 Hz, correspondant au spectre principal du signal téléphonique.

Les systèmes multicanaux sont formés en combinant les canaux PM en groupes, généralement des multiples de 12 canaux. À son tour, utilisent souvent le "multiplexage secondaire" des canaux PM par des canaux de transmission de données télégraphiques. Schéma fonctionnel généralisé d'un système de communication multicanal

Les émetteurs de canaux avec l'additionneur forment l'équipement de combinaison. L'émetteur de groupe M, la ligne de communication du LAN et le récepteur de groupe P constituent le canal de communication de groupe (chemin de transmission), qui, avec l'équipement combiné et les récepteurs individuels, constitue un système de communication multicanal. En d'autres termes, des équipements de séparation doivent être prévus côté réception.

Pour que les dispositifs de séparation puissent distinguer les signaux des canaux individuels, il doit y avoir certaines caractéristiques inhérentes uniquement à ce signal. Dans le cas général, de telles caractéristiques peuvent être les paramètres de la porteuse, par exemple l'amplitude, la fréquence ou la phase dans le cas d'une modulation continue d'une porteuse harmonique. Avec des types de modulation discrets, la forme d'onde peut également servir de caractéristique distinctive. En conséquence, les méthodes de séparation des signaux sont également différentes : fréquence, temps, phase et autres.

Ainsi, en sortie du réseau à quatre ports, en même temps que les fréquences des signaux d'entrée (ω, Ω), apparaissent : la composante constante ; les harmoniques secondes des signaux d'entrée ; les composantes du total (ω + Ω ) et les fréquences de différence (ω - Ω). (2ω, 2Ω); L'information aura également lieu dans les signaux avec des fréquences (ωн + Ω) et (ωн - Ω), qui ressemblent à un miroir par rapport à ω et sont appelées fréquences latérales supérieures (ω + Ω) et inférieures (ω - Ω). Si un signal de fréquence porteuse U 1 (t) = Um ∙ Cosωнt et un signal de fréquence de tonalité dans la bande Ωn ... Ωw (où Ωn = 0,3 kHz, Ωw = 3,4 kHz) sont appliqués au modulateur, alors le spectre du signal sur la sortie d'un réseau à quatre ports ressemblera à :

Spectre de signal à la sortie d'un réseau à quatre ports Les produits de conversion (modulation) utiles sont les bandes latérales supérieure et inférieure. Pour restituer le signal à la réception, il suffit de fournir la fréquence porteuse (ωн) et une des fréquences latérales à l'entrée du démodulateur.

Dans ISP-CHRK, un seul signal de bande latérale est transmis sur le canal et la fréquence porteuse est prise du générateur local. A la sortie de chaque modulateur de canal, un filtre passe-bande avec une bande passante ∆ω = Ωw - Ωn = 3,1 kHz est activé. Afin de réduire l'influence des canaux adjacents (diaphonie) causée par la réponse en fréquence imparfaite des filtres, des intervalles de garde sont introduits entre les spectres des messages de signal. Pour les canaux PM, ils sont égaux à 0,9 kHz. Spectre de signal de groupe avec intervalles de garde

Principes de construction des équipements FDD Dans les systèmes FDD avec un nombre de canaux de 12 ou plus, le principe de la conversion de fréquence multiple est mis en œuvre.Tout d'abord, chacun des canaux PM est "lié" à l'un ou l'autre groupe de 12 canaux, appelé le groupe (PG). L'équipement terminal (y compris AOK et ARC) est construit de telle manière qu'à chaque étape de la conversion de fréquence, des groupes de plus en plus élargis de canaux PM sont formés. De plus, dans tout groupe, le nombre de canaux est un multiple de 12.

Chaque canal contient les dispositifs individuels suivants : sur le limiteur d'amplitude de transmission OA, le modulateur M et le filtre passe-bande PF ; à la réception du filtre passe-bande PF, du démodulateur DM, du filtre passe-bas LPF et de l'amplificateur basse fréquence ULF. Pour convertir le signal d'origine, des fréquences porteuses multiples de 4 kHz sont fournies aux modulateurs et démodulateurs de chaque canal. Lors de l'organisation connexion téléphonique Un système de transmission bidirectionnel à deux fils ou un système de transmission unidirectionnel à quatre fils peut être utilisé. Le diagramme présenté sur la figure se réfère à la deuxième option.

Si le canal est utilisé pour la communication téléphonique, la section à deux fils du circuit de l'abonné est connectée au canal à quatre fils via un système différentiel (DS). En cas de transmission d'autres signaux (télégraphie, données, diffusion sonore, etc.), qui nécessitent un ou plusieurs canaux unidirectionnels, le DS est désactivé. Les limiteurs d'amplitude empêchent les amplificateurs de groupe de surcharger (et, par conséquent, de réduire la probabilité d'interférences non linéaires) lorsque les pics de tension de plusieurs signaux vocaux apparaissent.

Des bandes de fréquences identiques de cinq PG sont réparties en fréquence dans la bande 312 ... 552 kHz et forment un groupe (secondaire) de 60 canaux (SH). À l'aide de filtres passe-bande PF 1 - PF 5, connectés aux sorties des convertisseurs de groupe, des signaux de type SSB sont formés avec une bande de fréquence de 48 kHz chacun. À la suite de l'addition de ces cinq signaux qui ne se chevauchent pas dans le spectre, le spectre SH avec une bande de fréquence de 240 kHz est formé.

Pour réduire les effets transitoires entre les signaux SH transmis par des chemins adjacents, les spectres direct et inverse de PG 2 - PG 5 peuvent être utilisés dans le spectre SH. Dans le premier cas, les fréquences porteuses 468, 516, 564, 612 sont appliquées au GP 2 - GP 5 c. Hz, et les filtres passe-bande correspondants accentuent les bandes latérales inférieures (comme le montre la figure ci-dessus). Dans le second cas, les fréquences porteuses de 300, 348, 396, 444 kHz sont transmises à GP 2 - GP 5, et les bandes latérales supérieures sont mises en évidence par des filtres passe-bande PF 2 - PF 5. La fréquence porteuse pour PG 1 est la même dans les deux cas (420 kHz), et le spectre de PG 1 n'est pas inversé.

Caractéristiques de base des messages de groupe Ces paramètres sont déterminés par les caractéristiques de fréquence, d'information et d'énergie correspondantes. Sur recommandation du CCITT, la puissance moyenne des messages dans le canal actif en un point de niveau relatif nul est fixée égale à 88 microns. W0 (- 10,6 pouces Bm 0). Cependant, lors du calcul de Pav, le CCITT recommande de prendre la valeur P 1 = 31,6 microns. W0 (- 15 in. Bm 0) Si N 240, alors la puissance moyenne du message de groupe au point de niveau relatif zéro est Pav = 31,6 N, μ. W, et le niveau correspondant de puissance moyenne pav = - 15 + 10 lg N, d. Bm 0.

Si N

Multiplexage temporel (TDM), méthodes de transmission analogique Avec le TDM côté émission, les signaux continus des abonnés sont transmis en alternance. Le principe de la division temporelle des canaux

Pour ce faire, ces signaux sont convertis en une série de valeurs discrètes qui se répètent périodiquement à certains intervalles de temps Td, appelés période d'échantillonnage. Selon le théorème de VAKotelnikov, la période d'échantillonnage d'un signal continu à spectre limité avec une fréquence supérieure Fw >> Fn doit être égale à Td = 1 / Fd, Fd 2 Fw L'intervalle de temps entre les impulsions les plus proches du le signal de groupe Tk est appelé intervalle de canal ou intervalle de temps (Time Slot).

Du principe de combinaison temporelle de signaux, il s'ensuit que la transmission dans de tels systèmes s'effectue par cycles, c'est-à-dire périodiquement sous la forme de groupes de Ngr = N + n impulsions, où N est le nombre de signaux d'information, n est le nombre de signaux de service (impulsions de synchronisation - IC, communication de service, contrôle et appels). Alors la valeur de l'intervalle de temps est ∆tk = Td / Ngr Ainsi, avec TDM, les messages de N abonnés et appareils supplémentaires sont transmis via un canal de communication commun sous la forme d'une séquence d'impulsions dont la durée de chacune est τi

Signal de groupe avec FDM avec PPM Avec division temporelle des canaux, les types suivants modulation d'impulsion : AIM - modulation d'amplitude d'impulsion ; PWM - modulation de largeur d'impulsion; FIM - Modulation de phase d'impulsion.

Chacune des méthodes énumérées de modulation d'impulsions a ses propres avantages et inconvénients. AIM - facile à mettre en œuvre, mais faible immunité au bruit. Utilisé comme forme intermédiaire de conversion de modulation Signal analogique en numérique Avec PWM, le spectre du signal change en fonction de la durée d'impulsion. Le niveau de signal minimum correspond à la durée d'impulsion minimum et, par conséquent, au spectre de signal maximum. Avec une bande passante de canal limitée, de telles impulsions sont fortement déformées.

Dans les équipements avec un VRM et des méthodes de modulation analogique, PPM a reçu la plus grande application, car lors de son utilisation, il est possible de réduire l'effet d'interférence du bruit additif et des interférences en limitant dans les deux sens les impulsions en amplitude, et également de faire correspondre de manière optimale la durée d'impulsion constante avec la bande passante du canal. Par conséquent, dans les systèmes de transmission avec VDK, PPM est principalement utilisé. Une caractéristique des spectres du signal lors de la modulation par impulsions est la présence de composantes de fréquences Ωn… Ωw du message transmis uк (t) Cette caractéristique spectrale indique la possibilité de démoduler le filtre passe-bas (LPF) AMM et PWM avec une coupure fréquence égale à v.

La démodulation ne s'accompagnera pas de distorsions si les composantes de bande latérale basse (ωd - Ωw) ... (ωd - Ωn) ne tombent pas dans la bande passante du filtre passe-bas, et cette condition sera remplie si Fd> 2 Fw est sélectionné. Prenons généralement ωd = (2,3 ... 2,4) Ωw et lors de l'échantillonnage d'un message téléphonique avec une bande de fréquence de 0,3 ... 3,4 kHz, la fréquence d'échantillonnage Fd = ωd / 2π est choisie égale à 8 kHz, kHz une période d'échantillonnage Td = 1 / Fd = 125 µs Avec PPM, les composantes du spectre du message modulant (Ωn… Ωw) dépendent de sa fréquence et ont une faible amplitude, donc la démodulation PPM est effectuée uniquement en convertissant en PWM ou PWM avec un filtrage ultérieur en un filtre passe-bas.

Pour assurer le fonctionnement des modulateurs de canaux et des dispositifs supplémentaires, les séquences d'impulsions de fréquence d'échantillonnage Fd sont décalées par rapport au premier canal de i · tk, où i est le numéro de canal. Ainsi, les instants de démarrage du fonctionnement CM sont déterminés par les impulsions de déclenchement du RC, qui détermine les instants de connexion au canal large bande général de l'abonné correspondant, ou appareil supplémentaire... Le signal de groupe reçu ugr (t) est envoyé à l'entrée du régénérateur (P), ce qui donne aux signaux discrets des différents canaux les mêmes caractéristiques, par exemple la même forme d'impulsion.

Tous les appareils destinés à générer un signal ugr (t): KM 1 ... KMN, RK, GIS, DUV, DSS, R - sont inclus dans l'équipement de combinaison de signaux (AO). Pour assurer une séparation correcte des canaux, le RK ′ AR doit fonctionner de manière synchrone et en phase avec le RK AO, ce qui est réalisé à l'aide d'impulsions de synchronisation (IS) allouées par les sélecteurs appropriés (SIS) et l'unité de synchronisation (BS). Les messages des sorties CD vont aux abonnés appropriés via des systèmes différentiels.

L'immunité au bruit des systèmes de transmission avec un VRK est largement déterminée par la précision et la fiabilité du système de synchronisation et des distributeurs de canaux installés dans l'équipement de combinaison et de séparation des canaux. Pour assurer la précision du système de synchronisation, les impulsions de synchronisation (IS) doivent avoir paramètres qui permettent de les séparer le plus facilement et de manière fiable du signal de groupe de séquence d'impulsions u * gr (t). Le plus avantageux en FIM s'est avéré être l'utilisation de circuits intégrés doubles, pour la transmission desquels l'un des intervalles de temps ∆tk est alloué à chaque période d'échantillonnage Td.

Déterminons le nombre de canaux qui peuvent être obtenus dans un système avec FIM. Td = (2∆tmax + tg) Ngr, où tg est l'intervalle de garde ; tmax - déplacement maximal (déviation) des impulsions. Dans ce cas, nous supposons que la durée des impulsions est faible par rapport à tg et tmax. , Déviation maximale des impulsions pour un nombre donné de voies. Accepter donc

En tenant compte du fait que pour la transmission téléphonique Td = 125 s, on obtient : à Ngr = 6 tmax = 8 s, à Ngr = 12 ∆tmax = 3 s, à Ngr = 24 ∆tmax = 1,5 s. Plus le ∆tmax est élevé, plus l'immunité au bruit du système avec PPM est élevée. Lors de la transmission de signaux de PPM sur des canaux radio, une modulation d'amplitude (AM) ou de fréquence (FM) peut être utilisée au deuxième étage (dans l'émetteur radio). Dans les systèmes avec PPM - AM sont généralement limités à 24 canaux, et dans un système plus insensible au bruit PPM - FM - 48 canaux.

Multiplexage temporel (multiplexage temporel)

Le multiplexage temporel est utilisé dans les lignes de communication à multiplexage temporel. Ces liaisons transportent des signaux pulsés, tandis que les signaux continus sont typiques des liaisons à division de fréquence. Avec des données de télémétrie changeant lentement, le signal sera à bande étroite (par exemple, les données de température peuvent être transmises à faible vitesse ; disons, une fois toutes les 10 s), et il est extrêmement peu économique d'occuper la totalité de la liaison radio avec un tel signal. Pour augmenter l'efficacité de la transmission, la même ligne de communication peut être utilisée pour transmettre d'autres mesures dans les pauses entre la transmission des valeurs de température. Il est clair qu'une utilisation efficace de la ligne de communication peut être obtenue en divisant temporairement le canal de communication entre plusieurs paramètres mesurés, dont chacun est transmis avec une fréquence correspondant à son taux de variation. Avec cette division temporelle, chaque valeur mesurée se voit attribuer son propre intervalle de temps de répétition. Dans notre exemple, plusieurs groupes de données différents doivent être transmis dans les 10 secondes. Valeurs de diverses grandeurs mesurées. sont transmises les unes après les autres par la même ligne de communication, chaque valeur à ses propres intervalles. L'appareil récepteur doit pouvoir diviser le flux de valeurs en canaux de sorte que dans chacun des canaux il y ait des séquences de valeurs correspondant à la valeur mesurée principale. Pour ce faire, il est nécessaire de prévoir une synchronisation temporelle ou une étiquette à chaque intervalle de temps afin que chaque source de données puisse être reconnue à l'extrémité réceptrice. En figue. 16 montre le multiplexage temporel et le schéma fonctionnel d'un système de télémétrie temporel typique.

Une méthode courante pour identifier chaque intervalle de temps consiste à compter sa position par rapport aux impulsions d'horloge présentes au début du cycle des valeurs de données transmises - "impulsions d'horloge". En figue. 17, a montre des schémas fonctionnels plus détaillés de l'interrupteur et du désinterrupteur.

Figure. seize.

a-répartition des tranches horaires (10 canaux) ; b-schéma fonctionnel simplifié du système.

Le commutateur rassemble plusieurs canaux d'entrée provenant de sources de signaux en une seule ligne de transmission. Le compteur spécifie chaque intervalle de temps et donc l'emplacement dans la boucle pour chaque source de données. Par exemple, le cinquième canal de données dans le schéma ci-dessus est connecté à la ligne de communication radio au moment où le compteur est en position 5, ou lors du comptage 5. Dans la fig. 17, b montre un schéma simplifié de commutation et de déconnexion. Lorsque l'interrupteur de l'interrupteur est en position 1, l'interrupteur du désinterrupteur est également dans la même position, qui est jouée par l'interrupteur travaillant dans le sens inverse. Par conséquent, les données du premier canal sont transmises et reçues.Les deux commutateurs fonctionnent de manière synchrone.

Figure. 17.

a - schéma fonctionnel ; b - schéma d'interaction. Le signal de synchronisation dans le récepteur peut être extrait des impulsions de synchronisation transmises sur la ligne de communication ou générées par un générateur local.

L'horloge de synchronisation fournit une synchronisation précise du début du cycle, assurant une commutation et une désactivation cohérentes. Notez que le commutateur et le désenclenchement utilisent le même matériel ; la différence est uniquement dans le sens de déplacement des données.

Comme la commutation et la décommutation sont contrôlées par une synchronisation à fréquence fixe, la fréquence de commutation est également stable et la durée de chaque intervalle de temps est la même. Cependant, cela peut être désavantageux dans les cas où des bandes de fréquences sensiblement différentes sont nécessaires pour différentes sources de données. Afin de comprendre la relation entre la bande passante et la fréquence de commutation, il est nécessaire de considérer le processus d'échantillonnage des données.

Comme indiqué précédemment, une sinusoïde peut être reconstruite à partir d'une séquence d'échantillons de ses valeurs instantanées. Pour reproduire une onde sinusoïdale de 1 kHz avec une haute fidélité (moins de 1 % de distorsion), au moins 5 échantillons de chaque période de forme d'onde sont nécessaires. Par conséquent, un signal de 1 kHz doit être échantillonné à 5000 valeurs par seconde, soit 5 échantillons par période de valeur mesurée. Si nous avons l'intention de commuter des signaux provenant de 10 sources de données (ayant une bande passante de 1 kHz), dont chacune nécessite un taux d'échantillonnage de 5000 échantillons par seconde, une vitesse de commutation de 10 × 5000 échantillons / s est requise. = 50 000 échantillons/s. Le commutateur doit basculer de source en source à 50 kHz (toutes les 20 ms) afin que chaque source de signal soit interrogée une fois tous les 10 commutateurs, c'est-à-dire une fois toutes les 20 ms, mais à 5 kHz. La fréquence d'horloge, c'est-à-dire le nombre de cycles d'horloge par seconde, sera de 5000 horloges/s. La fréquence de commutation est égale à la fréquence d'horloge multipliée par le nombre de sources de données dans le système, ou à la fréquence d'horloge multipliée par le nombre d'impulsions par cycle d'horloge (5000 × 10 = 50 000 impulsions/s). La ligne de communication doit être capable de transmettre des données pulsées à un débit aussi élevé (50 000 impulsions/s) sans distorsion perceptible. Cela signifie qu'un système de communication est nécessaire. avec une bande passante bien supérieure à 50 000 Hz.

Des échantillons de données provenant de diverses sources dans le système illustré à la Fig. 16, b, modulent directement la porteuse. En plus de cette modulation directe, il arrive souvent que des échantillons de données soient utilisés pour moduler une sous-porteuse, qui à son tour module la porteuse, comme le montrent les lignes en pointillés de la Fig. 16, b. Des échantillons de données provenant d'un groupe de sources sont ainsi transmis sur l'une des sous-porteuses dans un système multiplexé par répartition en fréquence. Cela vous permet d'utiliser les deux méthodes de multiplexage des canaux dans la même ligne de communication. En eux-mêmes, les échantillons de données ne sont rien de plus que les valeurs d'impulsion du signal avec modulation d'amplitude d'impulsion (PAM), c'est-à-dire l'information est modulée en amplitude et en impulsion. Puisque de tels signaux PIM modulent une sous-porteuse (par exemple, FM), qui module ensuite la porteuse (par exemple, également FM), le résultat est un système PAM/FM/FM.

Considérons maintenant un exemple qui démontre l'effet de l'échantillonnage du signal sur la bande passante d'un système de communication.

Considérons une porteuse de 100 MHz qui est modulée (FM) par une sous-porteuse avec une fréquence centrale de 70 kHz. L'information est transportée en utilisant une modulation de fréquence d'une sous-porteuse de 70 kHz. Ainsi, nous avons un canal de communication FM/FM. Pour être conforme aux normes, l'écart de fréquence de la sous-porteuse doit être limité à ± 15 %. Cela signifie qu'avec un indice de modulation de 5, la bande passante d'information est limitée à 2100 Hz, c'est-à-dire qu'elle est beaucoup plus étroite que la bande passante de 50 000 Hz requise pour le système proposé avec division de canal. Si le nombre d'échantillons par cycle était réduit à un, ce qui signifie quitter l'une des sources de données, alors une fréquence de commutation de 5 kHz serait nécessaire, c'est-à-dire encore plus large que la bande passante de 2100 Hz de la sous-porteuse de 70 kHz. A noter que dans le cas d'une source de données unique, aucun multiplexage de canal n'est requis et donc une transmission continue directe (pas d'échantillonnage) est possible. Dans ce cas, la bande passante 2100 Hz est le double de la bande passante requise pour un seul signal source (1 kHz dans l'exemple précédent). Cette dégradation de l'efficacité de la bande passante (l'échantillonnage nécessite une bande passante de 5 kHz, le non-échantillonnage de 1 kHz seulement) est due aux propriétés de l'échantillonnage du signal lui-même. Lors de la génération de cinq échantillons de valeurs de signal instantanées pour chaque période d'un signal continu, nous augmentons la bande passante du signal de plus de cinq fois et, par conséquent, la bande passante du canal requise. Bien qu'utilisant une seule sous-porteuse pour transmettre les signaux de un grand nombre la bande passante de la source est utilisée de manière inefficace, mais cela a ses avantages, qui se manifestent dans les signaux à bande étroite provenant des sources. Par conséquent, la division temporelle, nécessitant un échantillonnage du signal, est principalement utilisée dans les applications nécessitant une faible bande passante. Cependant, des signaux à large bande peuvent également être transmis en utilisant de longs échantillons. La durée de chaque échantillon dans cette méthode est beaucoup plus longue que la période d'information, et est de 5 ou plus de ses périodes. Cela signifie simplement que l'échantillon ne contient pas une valeur instantanée, mais un segment fini de valeurs de signal transmises dans un intervalle d'horloge donné. Avec cette méthode, il est nécessaire de s'assurer qu'il n'y a pas de perte de données lors de l'interruption du transfert de niformacine à partir d'une source spécifique.

Ci-dessus, il a été supposé que la méthode de transmission est FM / FM. Par conséquent, à chaque intervalle de temps discret, la fréquence de sous-porteuse variable représente la valeur mesurée échantillonnée à cet instant. Pendant cet intervalle de temps, le décalage de fréquence par rapport au centre de la sous-porteuse correspond à la tension d'échantillonnage qui module la fréquence de la sous-porteuse. La largeur de ces intervalles de temps est fixe et l'horloge de leur séquence est réglée par l'impulsion de synchronisation. L'impulsion de synchronisation provoque la déviation de fréquence maximale et a une durée égale à deux fois l'intervalle de temps normal. L'élargissement est nécessaire pour séparer l'impulsion de synchronisation des impulsions d'échantillon de signal.

L'établissement des normes et le contrôle des caractéristiques des lignes de transmission sont assurés par divers organismes étatiques ou internationaux (selon la nature des lignes : télémesure satellitaire - par accords internationaux, télémesure industrielle - par les organismes de contrôle étatique, etc.). Par example, fréquence d'horloge doit être maintenu constant avec une précision de ± 5 % (stabilité à long terme) ; la longueur de l'horloge est limitée à 128 intervalles de temps maximum, etc. (IRIG, Normes de télémétrie). A noter également que pour hautes fréquences les sous-porteuses ont souvent une bande passante plus large ; cela signifie que la fréquence de commutation peut être plus élevée.

Pour améliorer l'efficacité, il est parfois utile d'avoir des taux d'échantillonnage différents pour différentes sources.

La source large bande doit être interrogée plus souvent que la source bande étroite. Ceci est facilement réalisé par de simples modifications des connexions internes de l'interrupteur et du désinterrupteur. Par exemple, si nous connectons les positions 1 et 5 dans un commutateur à dix points (diviseur de canal), la source de données connectée aux positions 1 et 5 sera interrogée deux fois dans un cycle d'horloge, c'est-à-dire avec deux fois la fréquence. Il est également possible de faire une sous-commutation, c'est-à-dire allouer un ou plusieurs intervalles de temps dont la durée est divisée en parties pour la transmission de données à partir d'un nombre supplémentaire de sources. Dans ce cas, la durée de l'intervalle d'horloge principale devient une sous-horloge pour le sous-commutateur.

Ces méthodes permettent d'adapter facilement le système à un large éventail d'exigences de bande passante.

La ligne de communication est l'élément le plus coûteux du système de communication. Par conséquent, il est conseillé d'effectuer une transmission d'informations multicanal à travers elle, car avec une augmentation du nombre de canaux N, son débit augmente S. Poich. la condition doit être remplie :

Н К - productivité du k-ième canal.

Le principal problème de la transmission multicanal est la séparation des signaux des canaux du côté réception. Formulons les conditions de cette séparation.

Soit qu'il soit nécessaire d'organiser la transmission simultanée de plusieurs messages sur un canal commun (de groupe), dont chacun est décrit par l'expression

(7.1.1)

En tenant compte de la formule (7.1.1.), on obtient :

En d'autres termes, le récepteur a des propriétés sélectives vis-à-vis du signal Sk (t).

Compte tenu de la question de la séparation des signaux, une distinction est faite entre la fréquence, la phase, la division temporelle des canaux, ainsi que la division des signaux par forme et autres caractéristiques.

Deuxième question du tutoriel

Multiplexage par répartition en fréquence

Schéma structurel un système de communication multicanal (ISS) avec multiplexage par répartition en fréquence (FDM) est illustré à la Fig. 7.1.1, où il est indiqué : IS - source de signal, i - modulateur, Фi - filtre du i-ème canal, Σ - signal additionneur, GN - générateur de porteuse, PRD - émetteur, LAN - ligne de communication, IP - source d'interférence, PRM - récepteur, D - détecteur, PS - destinataire du message.

Graphique 7.1.1. Schéma fonctionnel d'un système de communication multicanal

Avec le FDM, les signaux porteurs ont des fréquences fi différentes (sous-porteuses) et sont espacés d'un intervalle supérieur ou égal à la bande passante du signal de canal modulé. Par conséquent, les signaux de canal modulés occupent des bandes de fréquences qui ne se chevauchent pas et sont orthogonaux les uns aux autres. Ces derniers sont sommés (multiplexés en fréquence) dans le bloc Σ, formant un signal de groupe, qui module l'oscillation de la fréquence porteuse principale fn dans le bloc M.

Toutes les techniques connues peuvent être utilisées pour moduler les supports de canal. Mais plus économiquement, la bande passante de la ligne de communication est utilisée pour la modulation à bande latérale unique (SSB AM), puisque dans ce cas la largeur spectrale du signal modulé est minimale et égale à la largeur spectrale du message transmis. Dans la deuxième étape de modulation (signal de groupe), AM SSB est également utilisé plus souvent dans les canaux de communication filaires.

Un tel signal à double modulation, après amplification dans l'unité de transmission, est transmis par la ligne de communication au récepteur du PRM, où il subit le processus de transformation inverse, c'est-à-dire la démodulation du signal le long de la porteuse dans l'unité D pour obtenir un groupe signal, en séparant les signaux des canaux avec des filtres passe-bande Фi et démodulation de ces derniers en blocs Di. Les fréquences centrales des filtres passe-bande i sont égales aux fréquences des porteuses du canal, et leurs bandes de transparence sont égales à la largeur du spectre des signaux modulés. L'écart des caractéristiques réelles des filtres passe-bande par rapport à l'idéal ne devrait pas affecter la qualité de la séparation des signaux, par conséquent, des intervalles de fréquence de garde entre les canaux sont utilisés. Chacun des filtres de réception F ne doit laisser passer sans atténuation que les fréquences qui appartiennent au signal de ce canal. Le filtre doit supprimer les fréquences des signaux de tous les autres canaux.

où g k est la réponse impulsionnelle d'un filtre passe-bande idéal qui passe la bande de fréquence du k-ième canal sans distorsion.

Les principaux avantages du CHRK: simplicité de mise en œuvre technique, haute immunité au bruit, possibilité d'organiser un nombre quelconque de canaux. Désavantages: extension inévitable de la bande de fréquence utilisée avec une augmentation du nombre de canaux, efficacité relativement faible de la bande passante de la ligne de communication en raison des pertes de filtrage ; encombrement et coût élevé de l'équipement, principalement dus au grand nombre de filtres (le coût des filtres atteint 40% du coût d'un système avec un PFC). Une ISS avec un ChRK de type K-24T a été développée pour le transport ferroviaire, dans laquelle des filtres électromécaniques de petite taille sont utilisés.

Troisième question d'étude