Структура мови SQL

Временное разделение каналов (ВРК).

Кодовое разделение каналов (КРК).

Частотное разделение каналов (ЧРК).

Методы разделения сигналов.

В связи с быстрым ростом информационных потоков увеличение пропускной способности существующих линий связи является важнейшей задачей.

Одним из перспективных на современном этапе развития техники связи, методов увеличения пропускной способности линий связи является формирование многоканальной передачи.

Система связи называется многоканальной, если она обеспечивает взаимно независимую передачу нескольких сообщений по одной линии связи с применением общего передатчика и приемника.

На рис. 10.1. представлена структурная схема многоканальной связи.

Рис. 10.1

Сообщения , , ……, ,подлежащие передачи преобразуются в электрические сигналы ,…,, которые, затем, смешиваются в аппаратуре уплотнения , с образованием группового канала S(t).

Формирование канальных сигналов на передающем конце линии связи (ЛС) производиться модулятором и, соответствующим образом подобранными, переносчиками . Канальные сигналы отличаются не только передаваемыми сообщениями, но и переносчиками .

На приемном конце сигнал X(t) =S(t)+ n(t) поступает на систему разделения , которая разделяет групповой сигнал по каналам. После разделения канальные сигналы ,…,, преобразуются с помощью демодуляторов ,…,в сообщения ,…,, поступающих к получателю. Полученные сигналы отличаются от посланных из-за помех n(t) и несовершенства аппаратуры связи, поэтому и принятые сообщения также отличаются от переданных . В этой связи одной из основных задач при проектировании аппаратуры связи является задача обеспечения высокой верности принятой информации , т.е. предельно малое отличие от .

Операции над сигналом аналитически записываются в виде:

1) Операция формирования канальных сигналов

=, (10.1)

Где - оператор, описывающий действие преобразователя ;

2) Операция формирования группового сигнала

= F[, , ……, ], (10.2)

в частном случае: = (10.3)

3) Операция разделения канальных сигналов

={ X(t)}= {S(t)+n(t)}, (10.4)

где - оператор k -того разделителя,

n(t)- аддитивная помеха.

4) Операция восстановления принятого сообщения

={}, (10.5)

где - оператор, описывающий действие k -того демодулятора (детектора).

В идеальной системе при отсутствии помех и искажений = и принятый сигнал преобразуется в сообщение обратным оператором , т.е.

== (10.6)

В этом случае принятое сообщение тождественно переданному.

Одна из основных задач многоканальной связиявляется разделение сигналов из группового потока. Практически разделения не бывают совершенными – на сигнал одного канала накладываются (в той или иной мере) сигналы других каналов. Это создает специфические для многоканальной системы (МКС) переходные или взаимные помехи. Улучшением системы разделения каналов эти помехи могут быть сведены к минимуму (до допустимой величины).

В практике МКС преимущественное применение имеют частотный и временной способы разделения сигналов. Используется также кодовое разделение каналов.

При частотном разделении (например, FDMA) сигналы различных каналов размещаются в неперекрывающихся частотных полосах. В приемнике эти сигналы выделяются с помощью фильтров.

Для разделения спектров нескольких НЧ - сообщений в неперекрывающихся частотных полосах необходимо, чтобы несущие колебания (переносчики) в различных каналах имели различные частоты. «Переносчики» модулируются передаваемыми сообщениями по одному из параметров (амплитуде, частоте, фазе). Несущие частоты (переносчики) должны быть разнесены на интервал, равный ширине спектра модулированного колебания.

Например, при АМ интервал между несущими частотами должен равняться удвоенной ширине спектра НЧ - сигнала (сообщения), рис.10.2.

a)

б)

Рис. 10.2. Спектры трех сообщений – (а) и размещение АМ – группового сигнала на оси частот – (б).

Очевидно, наилучшее уплотнение по частоте можно получить при применении однополосной модуляции (ОМ).

Многоканальные системы используются для того, чтобы по одной физической цепи (линии связи) можно было одновременно и независимо друг от друга передавать несколько сообщений (т.е. организовать несколько каналов связи). Цепь (в этом случае) называется уплотненной. Основой любой МКС передачи сообщений является стандартный канал Тональной частоты (ТЧ), называемый телефонным каналом. Он представляет собой комплекс технических средств, обеспечивающих передачу сообщений в полосе телефонного сигнала (0,3 – 3,4 кГц) с соотношением «Сигнал/помеха» Дб, т.е. в 31,6 раза. Для создания МКС используют частотное разделение каналов (ЧРК), когда передаются значения сигналов в несовпадающие моменты времени. Используют также методы разделения сигналов по форме. При любом способе разделения канальные сигналы должны быть ортогональны между собой, с тем, чтобы их можно было разделить на приемном конце ЛС.

(CDMA – Code Division Multiple Access)

При кодовом разделении каналов, так же как и при временном, производится передача сигналов в различных каналах в дискретные моменты времени (моменты опроса). Сигнал каждого канала состоит из двух частей: адреса и, собственно, сигнала (рис. 10.3.)

Рис. 10.3. Общая структура сигнала с КРК.

Т– длительность адреса;

Т с – длительность сигнала сообщения;

Т к – канальный интервал времени.

«Адрес» - содержит информацию о номере канала, «сигнал» - величину сигнала в данном канале в момент опроса. «Адрес» - передается в цифровой форме – кодом. Сигналы различных каналов передаются в различные моменты времени в любом порядке, который может изменяться в процессе передачи. Пример передачи сигналов с КРК для различных каналов приведен на рис. 10.4.

Рис. 10.4. Передача сигналов с КРК для трех каналов.

() –импульсы кода адреса,

(-импульсы кода сигнала.

Код сигнала и адреса – пятиразрядный.

Тактовые импульсы отличаются от импульсов кода длительностью.

Для частотного уплотнения в технике радиосвязи применяют двойную модуляцию: - передаваемыми сообщениями модулируют поднесущие колебания с различными частотами .

Число поднесущих равно числу каналов n. Суммамодулированных поднесущих образует групповой сигнал, которым, затем, модулируется несущая ( >> ). На приемном конце ЛС сначала детектируется несущая и выделяется групповой сигнал, а, затем, при помощи фильтров из группового сигнала выделяется канальные сигналы, представляющие собой поднесущие, промодулированные передаваемыми сообщениями. Детектирование канальных сигналов позволяет выделить сообщение на выходе каждого канала.

Система поднесущих широко используется в РРЛ при передаче телеметрии.

Помехоустойчивость и эффективность систем с поднесущими зависит от вида модуляции как поднесущей, так и несущей.

Применяются АМ-АМ, АМ-ЧМ, ОМ-ЧМ, АМ–ФМ и т.д.. Широко распространенная в РЛЛ система ОМ-ЧМ обеспечивает сравнительно высокую помехоустойчивость систем при малом уровне помех. С увеличением индекса модуляции заметно снижается эффективность использования полосы частот.

К недостаткам ОМ-ЧМ относятся:

1) наличие порога помехоустойчивости;

2) появление переходных помех при многолучевом распространении радиоволн;

Система ОМ-ОМ обеспечивает высокую эффективность, не имеет порога и свободна от переходных помех за счет многолучевого распространения радиоволн. Многоканальная радиотелеграфная связь применяется в КВ – диапазоне, обычно используется ЧМ–ОМ или -ОМ; при небольшом числе каналов. В УКВ – диапазоне и РРЛ для телеграфии выделяется часть телефонных каналов, которые уплотняются телеграфными каналами.

При ВРК все каналы занимают одну и ту же полосу частот, но линия связи используется поочередно для передачи канальных сигналов. ВРК применимо только в случае импульсной модуляции (см. рис. 10.5.)

Рис. 10.5. Структурная схема многоканальной системы передачи при ВРК (TDMA – Time Division Multiple Access)

При импульсной модуляции благодаря большой скважности импульсов одного канала остается большой промежуток времени, в котором можно разместить импульсы других каналов.

Основу системы составляют два синхронно работающих коммутатора и . На передающем конце ЛС к неподвижным контактам коммутатора подводятся канальные сигналы от входных преобразователей ,…,. Перемещающийся контакт коммутатора поочередно подключает канальные сигналы на вход импульсного модулятора (ИМ), который осуществляет модуляцию импульсной последовательности, поступающей в него от генератора импульсов (ГИ). Импульсы, модулированные сообщениями всех каналов, поступают в линию связи (ЛС), а пройдя ее, затем – на коммутатор , разделяющий каналы на приемном конце. Коммутатор подключает каждый входной преобразователь в момент, когда по каналу связи поступает импульс данного канала.

Для системы с ВРК важнейшим условием является абсолютная синхронность работы коммутаторов и . Для синхронизации работы и передают вспомогательные синхронизирующие импульсы, для которых отводится один (или несколько) каналов. Применяют электронные коммутаторы.

При ВРК используются различные виды импульсной модуляции: ИКМ, ФИМ, ШИМ и др.