Принципы многоканальной передачи информации.Элементы теории разделения сигналов.

37. Принципы многоканальной передачи информации. Элементы теории разделения сигналов.

Поскольку экономически нецелесообразно использовать дорогостоящую линию связи для передачи информации единственной паре абонентов, то возникает необходимость построения многоканальных систем передачи, обеспечивающих передачу большого числа сообщений различных источников информации по общей линии связи. Многоканальная передача возможна в тех случаях, когда пропускная способность линии С не меньше суммарной производительности источников информации:

где R_uk- производительность k-гo источника, а N- число каналов (независимых источников информации). Многоканальные системы, так же как и одноканальные, могут быть аналоговыми и цифровыми.

Общий принцип построения системы многоканальной передачи поясняется с помощью структурной схемы рис1.

В этой системе первичные сигналы каждого источника b₁(t) , b₂(t), ..., b_i(t), .... b_N(t) с помощью индивидуальных передатчиков(модуляторов) M₁, M₂, ..., М_i, ..., M_N преобразуются в соответствующие сигналы u₁(t), u₂(t),.., u_i(t), .. ., u_N(t)Совокупность канальных сигналов на выходе устройства объединения Σ образует групповой сигнал u_г(t). В случае раздельной системы уплотнения это объединение сводится к обычному суммированию 

С учетом частотного диапазона направляющей системы (линии связи) сигнал u_г(t) с помощью группового передатчика Мпреобразуется в линейный сигнал u_л(t), который и поступает в линию связи (ЛС).Принимаемый линейный сигнал s_л(t) = γ u_л(t) , где γ-коэффициент передачи канала, который можно считать равным единице. Тогда на приемном конце линии связи (ЛС) линейный сигнал s_л(t) с помощью группового приемника Пр может быть вновь преобразован в групповой сигнал s_г(t) = γ u_i(t). Канальными, или индивидуальными, приемниками Пp₁,Пp₂,..,Пр_к,..,Пp_N  из группового сигнала выделяются соответствующие канальные сигналы s_i(t) = γ u_i(t), (i -1,..,N), которые посредством детектирования преобразуются в предназначенные индивидуальным получателям сигналы b’₁(t), b’₂(t),…, b’_i (t),…, b’_N (t).

Канальные передатчики вместе с устройствами объединения образуют аппаратуру объединения (уплотнения) каналовАОК.

Групповой передатчик, линия связи ЛС и групповой приемник Пр составляют групповой тракт передачи, который вместе с аппаратурой объединения и разделения каналов составляет систему многоканальной связи.

Аппаратуру индивидуальных приемников называют аппаратурой разделения каналов (АРК).

Чтобы разделяющие устройства были в состоянии различать сигналы отдельных каналов, должны существовать определённые признаки, присущие только сигналу данного канала (параметры переносчика, например, амплитуда, частота или фаза, временное положение, длительность или форма сигнала при модуляции импульсных переносчиков). Соответственно будут различаться и способы разделения сигналов: частотный, временной, фазовый, разделение по форме сигналов и др.

Для разделения N канальных сигналов на приемной стороне потребуется соответствующее число N разделяющих устройств, причем каждое k-е разделяющее устройство должно выполнять операцию выделения k-го сигнала. Действие приемного устройства k-го канала обозначим  оператором разделения П_k. Дополнительным требованием к оператору считается его линейность, т.е. он должен удовлетворять принципу независимости действия (суперпозиция): П_k(S_t+S_k)=П_k(S_t)+П_k(S_k). Для всех гик должно выполняться условие:

где s’_k (t)-отклик, т. е. результат воздействия оператора П_k приемного устройства k-гo канала на групповой сигнал.

Т.к. действие приемников Пp_k описывается линейным оператором П_k, то соответствующие устройства разделения являются линейными, а теорию разделения называют линейной.

Условие линейного разделения будет выполняться лишь тогда, когда канальные сигналы линейно независимы. Частным случаем линейно независимых сигналов являются ортогональные сигналы-сигналы с неперекрывающимися спектрами, а также неперекрывающиеся во времени сигналы.

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.