Лекції оптсс - Стор 3
З виразу для U АМ видно, що вихідний сигнал міститься тільки в бічних
смугових частот, для його відновлення на прийомі не обов'язково наявність всього спектра АМ коливань. Враховуючи це, формування канальних сигналів можна осу-
існувати шляхом передачі: двох бічних смуг і несучої; однієї бічної смуги час-
той і несучий; двох бічних смуг частот без несучої; однієї бічної смуги частот без несучої; однієї бічної смуги частот, що несе і частини другої бічної по-
лоси частот. Стисло розглянемо ці методи з метою визначення особливостей організації зв'язку при використанні кожного з них.
Передача двох бічних смуг частот і несучої забезпечує відносно про-
стоїть отримання вихідного сигналу прийомі. Для цього достатньо подати сигнал АМ на демодулятор і за допомогою фільтра виділити вихідний сигнал. Кінцеве передавальне та приймальне обладнання буде відносно простим, канальні фільтри нескладні, у приймальному устаткуванні немає необхідності використовувати для демодуляції спеціальний генератор несучої частоти, оскільки вона передається у складі АМ коливання.
Однак цей метод має ряд істотних недоліків, які унеможливлюють застосування його при формуванні канальних сигналів у МСП з ЧРК, що працюють на значні відстані. Ці недоліки такі:
1) збільшення ширини смуги частот канального сигналу проти шириною смуги частот вихідного інформаційного сигналу (рис. 1). Якщо смуга частот вихідного сигналу ( F min K F max ), то ширина смуги частот канального сигналу буде 2 F max . При побудові МСП це збільшення призведе до подорожчання лінійного тракту.
Мал. 1. Передача двох бічних смугчастот і несучої
2) для зменшення амплітуд паразитних продуктів перетворення коефіцієнт модуляції зазвичай вибирається значно менше 1. З виразу U АМ отримаємо, що Ρ ω / Ρ ω ±Ω = 4 m 2 . Зазвичай m=0,2 тоді Ρω / Ρω +Ω = 100 тобто. потужність канальних підсилювачів визначатиметься в основному потужністю несучого коливання, що не містить корисного сигналу, що може призвести до неможливості використання підсилювачів, що підсилюють багатоканальний сигнал, які повинні бути надпотужними. Виконати підсилювачі з необхідними якостями.
ними показниками буде дуже важко, вони будуть енергоємними, їх вартість буде дуже високою.
Тому такий метод застосовується тоді, коли необхідне число каналів мало, кінцеве обладнання має бути простим і дешевим, дальність зв'язку незначна, проміжні підсилювачі відсутні. Приклад – одноканальна система передачі
АВУ (абонентська високочастотне ущільнення), що працює по АЛ ГТС.
Даний метод іноді застосовується при передачі каналами ТЧ інформаційних
сигналів, спектр яких починається від нульової частоти та займає нешироку смугу частот. І тут реалізувати метод ОБП неможливо. Прикладом таких сигналів можуть бути факсимільні сигнали та сигнали низькошвидкісної передачі даних.
Передача однієї бічної смуги частот і несучої дозволяє звузити смугу час-
канального сигналу в 2 рази (рис. 2). Вихідна інформація на прийомі утворюватиметься від взаємодії переданих бічної смуги частот і несучої. Однак для придушення однієї з бічних смуг необхідно використовувати складні реалізації канальні фільтри.
f + F min f + F max
Мал. 2. Передача однієї бічної смуги частот та несучої
Застосування підсилювачів для посиленнябагатоканального сигналу при цьому методі є ще складнішим завданням, оскільки потрібно збільшення співвідношення потужностей несучої і однієї з бічних смуг. При рівності потужностей передавальних пристроїв схибленість сигналу з придушенням однієї бічної смуги буде менше, ніж з передачею двох бічних смуг. Через ці недоліки даний метод практичного застосування не знайшов.
Передача двох бічних смуг без несучої частоти на відміну від методів пере-
Дачею несучої частоти дозволяє використовувати для посилення багатоканального сигналу підсилювачі. Відсутність несучої частоти дає можливість збільшити потужність бічних смуг частот і тим самим підвищити завадозахисність сигналів. Однак, ширина смуги частот канального сигналу дорівнює 2 F max (рис. 3). Ця обставина обмежує
застосування даного методу при побудові МСП, що працюють великі відстані. Однак він ефективний у МСП місцевих мереж, коли вартість 1 кан.-км в основному визначається вартістю кінцевих пристроїв. Ця вартість знижується, тому що немає необхідності використовувати складні та дорогі канальні фільтри. Однак, при описаному методі відновлення вихідного сигналу на прийомі утрудняється необхідністю дотримання суворої синхронності та синфазності несучих частот на передачі та прийомі. При недотриманні цієї вимоги прийом сигналу буде неможливим.
Мал. 3. Передача двох бічних смуг без несучої частоти
Передача однієї бічної лінії забезпечує найменшу можливу ширину
спектра канального сигналу, що дорівнює ширині спектра вихідного сигналу (рис. 4), що дозволяє найбільш економно реалізувати лінійний спектр частот СП.
Під час передачі ОБП у результаті модуляції відбувається лише переміщення сигналу за шкалою частот. Такий методмодуляції називають перетворенням частоти, а модулятори та демодулятори, що використовуються в апаратурі – перетворювачами часто-
f − F max f − F min
Мал. 4. Передача однієї бічної лінії
Пригнічення несучої частоти, потужність якої значно перевищує потужність бічної смуги частот, дає можливість за допомогою підсилювачів одночасно посилювати сигнали всіх СП каналів. Це економічно вигідним, т.к. зменшується обсяг устаткування. Передача ОБП дозволяє при заданій потужності підсилювачів збільшити її потужність і тим самим підвищити перешкоди для захисту сигналів.
Зазначені переваги визначають його переважне застосування для формування канальних сигналів у провідних МСП з ЧРК.
Недолік – необхідність придушення несучої та невикористовуваної бічної смуги частот на передачі та відновлення несучої частоти на приймальній станції, що призводить до ускладнення кінцевого обладнання МСП, оскільки розбіжність несучих частот обумовлює зміщення спектра відновленого на прийомі вихідного сигналу.
Це називається зміною частоти переданого сигналу каналі. Зміни-
ня частоти призводить до погіршення якості інформації, що передається по каналу. При передачі мовленнєвої інформації знижується розбірливість, під час передачі музичних програм змінюється характер звучання окремих музичних інструментів, під час передачі сигналів тонального телеграфу збільшуються помилки як переважань у приймачі сигналів. Оскільки канали сучасних МСП використовуються передачі різних сигналів, то граничне зміна частоти у яких не повинно бути більше 2 Гц. Це сильно ускладнює побудову генераторного обладнання МСП із ЧРК.
Розбіжність фаз несучих частот на передавальної та приймальної станціях не впливає на якістьсигналів, що передаються, що не вимагає дотримання умови синфазності несучих частот.
Передача однієї бічної смуги частот, що несе і частини другої бічної по-
Лос частот використовується, коли спектр вихідного сигналу починається від дуже низьких частот, близьких до нуля. До сигналів такого виду відносяться сигнали телебачення та факсимільний. При реалізації цього методу передачі канальний фільтр повинен мати кососиметричну характеристику коефіцієнта передачі щодо частоти, що несе.
Методи формування ОБП.
При передачі ОБП необхідно придушити несучу і другу бічну смугу частот, частота, що несе, усувається безпосередньо в схемах перетворювачів, які з цією метою виконується за балансними або подвійними балансними схемами. Несуча на виході таких схем буде відсутня за дотримання умов балансу схем. Так як виконати ці умови практично не вдається, то до фільтрів, що пригнічують другу бічну смугу, зазвичай пред'являють деякі додаткові вимоги до загасання на частоті коливання; воно має бути на 9 дБ вище загасання фільтра у смузі пропускання.
Усунення бічної смуги, що не використовується, можна здійснити фільтровим,
фазоразностним та фазофільтровим методами. Останній метод у МСП із ЧРК застосування не знайшов. Найбільшого поширення набув фільтровий метод , при якому бічна смуга частот, що не використовується, пригнічується смуговим фільтром, включеним на виході перетворювача. Якщо врахувати, що в сучасних МСП інтервал між несучими частотами сусідніх каналів становить 4 кГц, то вимоги до загасання смуги непропускання таких фільтрів повинні бути дуже високі. Пояснюється це тим, що бічна смуга частот будь-якого каналу, що не використовується, практично повністю збігається зкорисною бічною смугою сусіднього каналу. Тому якщо згасання в смузі непропускання фільтра буде недостатнім, то в сусідньому каналі з'явиться перешкода у вигляді перехідного сигналу.