Частотное разделение каналов

Системы передачи, в которых канальные сигналы размещаются в неперекрывающихся частотных полосах, получили название сис­тем передачи с частотным разделением каналов (ЧРК).

Один из способов разделения канальных сигналов (или разделе­ния каналов) заключается в следующем. В качестве переносчиков выбирают гармонические несущие колебания с различными часто­тами. В результате каждый первичный сигнал после преобразования в канальный сигнал (т.е. после модуляции) будет размещаться в своей полосе частот. В качестве примера на рис. 5.1. показано преобразование N первичных сигналов, имеющих одинаковые спек­тры, путем модуляции по амплитуде (AM) несущих колебаний с раз­личными частотами. Интервал между несущими частотами соседних каналов должен быть таким, чтобы полосы частот канальных сигна­лов не перекрывались.

Рис. 5.1.

На рис. 5.2. представлена структурная схема многоканальной сис­темы передачи. Первичные сигналы s1(t), s2(t),..., sN(t) преобра­зуются устройствами М1, М2,.... MN; модулированные несущие ко­лебания v1(t), v2(t),.... vN(t), полученные на выходе этих уст­ройств, называются канальными сигналами. В отличие от первичных сигналов, имеющих общий спектр, канальные разнесены по спектру (рис. 5.1). Групповой сигнал v(t) получается объединением канальных сигналов (t), v1(t), v2(t),..., vN(t) в устройстве объединения (УО).

На приемном конце канальные сигналы выделяются из группового с помощью разделительных частотных фильтров Ф1,Ф2,.....ФN, пропускающих сигналы своего канала и подавляющих остальные. Вос­становление первичных сигналов s1(t),s2(t),...,sN(t) из канальных v1(t),v2(t),...,vN(t) производится с помощью демодуляторов Д1,Д2,....,ДN, в состав которых входят фильтры нижних частот.

Рис. 5.2. – Многоканальная система передач с частотным разделением каналов

Принципы построения систем передач с ЧРК

Наибольшее распространение в системах передач с ЧРК получила амплитудная модуляция, при которой требуется значительно меньшая полоса частот для организации одного канала, что позволяет разместить большее число каналов в отведенной полосе частот.

Однако, помехозащищенность АМ гораздо ниже, чем у сигналов ФМ и ЧМ. Полезная информация содержится как в нижней так и в верхней боковой полосе, а в несущей полезной информации нет. Поэтому передавать АМ сигнал по общему групповому тракту можно одним из следующих способов:

1. Передача токов несущей и обеих боковых полос (рис. 5.3. а);

2. Передача несущей и одной боковой полосы (рис. 5.3. б);

3. Передача одной боковой полосы с восстановлением на приеме (рис. 5.3. в);

4. Передача двух боковых полос с восстановлением несущей на приеме (рис. 5.3. г);

5. Передача несущей, одной из боковой и части второй боковой (рис. 5.3. д).

Рис. 5.3. а, б, в, г, д

Наиболее применима оказалась передача АМ сигнала с одной боковой полосой, поскольку имеет наименьшую ширину спектра по сравнению с остальными. Также в силу отсутствия несущей передавать сигнал с ОБП по линии с усилителями оказывается наиболее применимым, поскольку отсутствие несущей снижает динамический диапазон (Pmax/Pmin) сигналов в групповом тракте, что снижает взаимные влияния в параллельных цепях.

Несмотря на недостатки, аппаратура систем передач с ЧРК всегда строилась по групповому принципу. При построении используется многоканальное преобразование частоты, в результате которого формируется линейный спектр систем передачи (рис. 5.4.).

1. Первичная группа – 12 каналов ТЧ – 60-108 кГц;

2. Вторичная группа – 60 каналов ТЧ (5 ПГ) – 312-552 кГц;

3. Третичная группа – 300 каналов ТЧ (5 ВГ) – 812-2044 кГц;

4. Четвертичная группа – 900 каналов ТЧ (3 ТГ) – 8516-12388 кГц.

Полоса частот каждой типовой группы каналов выбирается таким образом, чтобы ее абсолютная и относительная полоса (ширина) была как можно меньше.

 

где: АППГ – аппаратура преобразования первичной группы; АПВГ – аппаратура преобразования вторичной группы; АПТГ – аппаратура преобразования третичной группы; АС – аппаратура сопряжения; ОЛТ – оборудование линейного тракта; ГО – генерирующее оборудование.

АС осуществляет формирование линейного спектра системы передачи путем преобразования полосы частот соответствующих типовых групповых каналов на передаче и обратного преобразования на приеме.

ОЛТ – содержит линейные усилители передачи и приема, устройства авторегулировки уровней (АРУ) линейного тракта, устройства согласования входных сопротивлений аппаратуры и физические цепи, корректоры АЧХ и т.д.

ГО – генераторное оборудование вырабатывает индивидуальные и групповые несущие частоты и контрольные частоты для работы АРУ.

 

Рис. 5.4. –

Структурная схема системы передачи с ЧРК

 

Полоса частот каждой типовой группы каналов выбирается таким образом, чтобы ее абсолютная и относительная полоса (ширина спектра) была как можно меньше.

Абсолютная ширина зависит только от эффективной передаваемой полосы частот канала ТЧ и частотного интервала, необходимого для разделения канала ТЧ.

 

 

Рис. 5.5. – Абсолютная ширина полосы частот канала

Относительная ширина полосы частот каждой группы зависит от места ее размещения на шкале частот. Желательно, чтобы fMAX / fMIN < 2. Тогда вторые и комбинационные частоты (гармоники) разместятся, в основном, за пределами полосы частот данной группы и не будет оказывать мешающего действия.

 

 

Рис. 5.6. – Относительная ширина полосы частот канала

21 групообразвоание в чрк АСП ЧРК