Радиотехника, электроника және телекоммуникация
дәріс. Көп арналы телекоммуникациялық жүйелер
жүктеу/скачать 1,12 Mb.
|
копарналекция
| 4 дәріс. Көп арналы телекоммуникациялық жүйелер
Дәрістің мақсаты: көп арналы жүйе таратушының жиілік бойынша және уақыттық арна арасында тұрғызылуын, олардың құрылымдық сұлбалары және топтық сигналдың құрылу әдістерін оқып білу. Сызықты байланыста жиіліктік арналар айырмасы әдісі көп қолданысқа ие, сигналдар әртүрлі арналарда жиіліктік шкалада тізбекті орналасады. Жиіліктік арналар айырмасының таратушы жүйеде құрылуының қағидасының негізгі басы, әр арнада өзінің жиіліктік сызығы болады. Г Жтар, ГЖқаб (ГОпер Гопр) – тарату және қабылдау бөліктерінің генераторлық жабдықтары; ТЖФ (ФНЧ) – төменгі жиіліктер сүзгі; ЖФ – жолақтық сүзгілер. 7 сурет – Көпарналы тарату жүйелері арналары жиілікпен бөлінген құрылымдық сұлбасы Көпарналы тарату жүйесін құрғанда арналық сигналдарды топтық сигналға біріктірудің екі әдісін қолданады: - арналардың жиілік бойынша бөлінуі бар жүйе (АЖБ); - арналардың уақыт бойынша бөлінуі бар жүйе (АУБ). АЖБ кезінде тарату жолындағы әрбір арнаға белгілі бір жиіліктер спектрі беріледі. Сондықтан шығыстық сигналдың түрлендірушілерінің мақсаты сигналдың бастапқы жиілік спектрін осы арнаға тарату жолында берілген жиілік жолағына тасымалдау болып табылады. Жиіліктің (спектрдің) мұндай ығысуы немесе тасымалдануы амплитудалық (АМ), фазалық (ФМ) немесе жиіліктік (ЖМ) модуляция арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Бастапқы сигнал Fmin–Fmax модулятордың көмегімен оған сәйкес келетін жолдық спектрдің тиісті бөлігіне тасымалданады. Жиіліктерді тасымалдау үшін модуляторларға генераторлық жабдықтан ГЖтар тиісті тасушы жиіліктер беріледі. Модуляторға берілетін тасушы жиіліктер арналық сигналдардың жиіліктер спектрлері жолдық спектрде жабылып кетпейтіндей етіп таңдалады. Модулятордың шығыс жағында бастапқы сигналға сәйкес келетін сигналдарды жіберіп, керек емес жолдық сигналдарға бөгет жасау үшін жолақтық сүзгіні (ЖФ) қояды. Олар әр түрлі жиіліктер жолақтарын жібереді. Содан кейін осы сигналдар спектр кеңдігі төмендегідей болатын топтық сигналға біріктіріледі: Δfтоп = 2N-f1. Қабылдау бөлігінің кіріс жағында f2N-1–f2N жиіліктер жолақтарын бөліп алатын ЖС қойылады. ДМ-ға fн1–fнN электр сигналдары беріледі. ДМ-ға сонымен қатар ГЖтар-да қолданылған жиіліктермен бірдей ГЖқаб-дан тасушы жиіліктер беріледі. ДМ-да модуляцияға кері процесс, яғни спектрді жиіліктік аумақтан жолдық спектрге тасымалдау және электр сигналдарын бастапқы сигналға түрлендіру жүзеге асырылады. Сигналдармен бірге тарату жолынан келген бөгеуілдер және шуылдар ТЖС көмегімен басылады. ТЖС-нің шығыс жағында Fmin–Fmax аламыз. Мұнда В–3–3 жүйесі үшін мысал келтіруге болады: 8 сурет –Тарату жүйесінде жолдық спектрді құру сұлбасы Арналық жиіліктер спектрінің кеңдігі Δfар және бастапқы жиіліктер спектрінің кеңдігі бірдей болмауы мүмкін, яғни: Δfар ³ ΔF. Ең жақсы жағдайда Δfар = ΔF. Сонда топтық сигналдың бір жиіліктер жолағында неғұрлым көп арналар санын орналастыруға болады. Арналық сигналдарды қабылдау бөлігінде толығымен бөліп алу үшін қабылдағыштың ЖС-нің сипаттамасы идеал болуы керек. Арналардың уақыт бойынша бөлінуі (АУБ) кезінде тізбек бойымен амплитудасы бастапқы сигналдың сәйкес уақыт мезгіліндегі лездік мәніне тең болатын өте қысқа импульстердің тізбегі таралады. Бірінші арнаның импульсін таратқаннан кейін екінші, үшінші және і-ші арнаның импульстері таратылады, сонымен, таралу циклі қайталана береді. Суретте көрініп тұрғандай, шыққан сигналдар біркелкі сызықты жиілікте болады, оларды біріктіруге болмайды және бірге сызықта жіберуге болмайды, сигналды қабылдағанда оларда үш қабылдаушы хабарламаға бөле алмайды. Топтық жоғарғы жиілікті сигналда әрбір шыққан сигнал өзінің сызықты жиілігінде орналасады. Онда қабылдағанда жолақты фильтрлер көмегімен топтық сигналдарды арна бойымен бөлуге болады. Уақыт бойынша бөлу оңай жүзеге асырылады (1.6-суретті қараңыз). Егер импульстердің тізбегі таралатын болса, онда бір арнаның импульстерінің арасындағы интервал басқа арналардың импульстерімен толтырылады. Арналар арқылы үздіксіз (сөйлеу) сигналдарын таратқанда оларды уақыт бойынша дискреттеу керек. Нәтижесінде үздіксіз сигналдар амплитудасы әртүрлі болатын импульстер тізбегіне түрлендіріледі. Бастапқы С1(t)–СN(t) сигналдары олардың жиілік жолағын шектейтін ТЖС арқылы өтеді. Содан кейін сигнал ГЖтар –дан берілетін импульспен (сигналмен) қысқа уақытқа тұйықталатын электрондық кілттерге (ЭК) беріледі. Сонымен, ЭК1-ЭКN кілттерін тізбектей тұйықтағанда бастапқы сигналдың көзі қысқа уақытқа тарату жолдарына қосылады, яғни физикалық жолға (тізбекке) қысқа импульстердің тізбегі арналардың кезегі бойынша беріледі. Бір арна кілтінің тұйықталу жиілігі дискреттеу жиілігі деп аталады. Котельников теоремасы бойынша: fд ³ 2·Fмах және Тд = , мұндағы Тд – арналық интервалдардың периоды; fд – дискреттеу жиілігі. СС – синхросигнал; ССТ (ФСС) – синхросигналды түзуші; ССҚ (ПРСС) – синхросигналдың қабылдағышы. ГҚқаб. (ГОпер) – генераторлық құрылғы. 9 сурет – АУБ КТЖ-нің ықшамдалған құрылымдық сұлбасы Қабылдау жағында тиісті арналардың кілттері осы арнаның импульсі өткен кезде тұйықталуы тиіс. ТЖС алынған импульстік тізбектен оның спектрінің құрамында болатын сигнал спектрін қалпына келтіреді. Арналарды дұрыс бөліп алу үшін таратқыш пен қабылдағыштың кілттерін синхрондау керек. Синхрондау үшін импульстерге кезекпен ССТ-тан келген синхросигнал енгізіледі. Синхросигнал параметрлері бойынша арналық сигналдар импульсінен өзгеше. СС-ты негізгі сигналдан бөліп алу үшін қабылдау бөлігінде ССҚ қояды. Осы синхросигнал кілттердің дұрыс тұйықталу кезегін қамтамасыз ету үшін қабылдаудың ГҚ басқарады. АУБ бар КТЖ-нің жұмыс істеу қағидасы 10 суретте көрсетілген. Біртекті арналардың импульстерінің арасындағы уақыт интервалдарына Тд = 125 мкc (fд = 8 кГц) сәйкес келеді. Арналық сигнал импульсінің ұзақтығын t0 қысқа етіп таңдалады. Импульстердің арасына арналарды сенімді бөліп алу үшін импульс-аралық немесе қорғаныс интервалы енгізіледі. Синхросигнал импульсі қандай да бір параметрі бойынша (біздің жағдайымызда ұзақтығы бойынша) сөйлеу арналарының импульстерінен ерекшеленеді. Мұндай жағдайда АУБ КТЖ амплитудасы сигналдың лездік мәніне сәйкес келетін амплитудалық-импульстік модуляцияны (АИМ) жүзеге асырады. АИМ әдісінің бөгеуілдерге тұрақтылығы өте төмен, себебі бөгеуіл ең бастысы сигналдың амплитудасына әсер етеді. Сондықтан іс жүзенде АУБ-сы бар КТЖ-ны жүзеге асыру үшін бөгеуілдерге неғұрлым тұрақты тарату жүйелерін (ТЖ) қолданады. Мысалы: фазалық-импульстік модуляциясы (ФИМ) бар ИКМ қолдану. 10 сурет – АУБ КТЖ-нің жұмыс істеу қағидасы Сигналдың таралу ортасы (кабель, РРЖ күре жол, ұңғы) құрылымдық бөліктерінің бірі болып табылатын типтік арналардың түзілуін тарату жүйесі қамтамасыз етеді. Тарату ортасы ретінде бойымен N арна тарала алатын физикалық жұптар (2-4 сым) немесе физикалық жолдар (радиотехникада ұңғы) болуы мүмкін. АУБ бар КТЖ үшін бағытаушы орта ретінде симметриялы, коаксиалды және оптикалық-талшықты кабельдер қолданылуы мүмкін. Магистральды ТЖ үшін КМ–4 және КМ–8/6 коаксиалды кабель, ал аумақтық желі үшін АЖБ бар жүйелерде 1920 немесе 3600 арна, АУБ бар жүйелерде 1920 арна ұйымдастыруға мүмкіндік беретін кіші габаритті МКТ–4 кабелін қолданады. Аумақтық желіде кіші габаритті МКТ–4 кабелін қолдану К–300 және ИКМ–480 жүйелерімен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Симметриялы кабельдерді аумақтық және жергілікті желілерді кеңінен қолданады. Бірақ оларда жиілік артқан сайын тізбектер арасындағы өзара әсерлесу ұлғая түседі. Осыған байланысты 260 кГц-тен артық жиіліктерде қажетті бөгеуілдерге тұрақтылықты қамтамасыз ету қиын, сондықтан АЖБ бар жүйелерде берілген кабель арқылы арналар саны көп болмайтын (60 немесе одан да аз) жүйелер жұмыс істей алады. Бөгеуілдерге неғұрлым тұрақты ИКМ жүйелері АЖБ бар жүйелерде 60 арнаның орнына 120 арна (ИКМ-120) алуға мүмкіндік береді. Ауа жолдары аумақтық және жергілікті желілерде қолданылады. Ауа жолдары біртіндеп кабельдік жолдармен алмастырылады. Ауа жолдарының кемшілігі – параметрлерінің ауа райының бұзылуы жағдайларынан, жиіліктің өсуіне қарай өтпелі әсерлердің ұлғаюына байланысты болатындығында. Сондықтан олардың жоғарғы жиіліктік шекарасы 150 кГц-тен артық болмайды, бұл АУБ бар жүйелерде 30 арна ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Бағыттаушы ортадағы өшу тарату қашықтығының ұзаруына қарай арта түседі. Мұны компенсациялау үшін АЖБ бар жүйелерде негізгі бөлім болып табылатын күшейткіш қолданылады. жүктеу/скачать 1,12 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|