Изучение физических процессов, происходящих в системах передачи информации с частотным разделением каналов

Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения

Кафедра: “Электрическая Связь”

Лабораторная работа № 133

Изучение физических процессов, происходящих в системах передачи информации с частотным разделением каналов.

Выполнил студент                                                              Проверил

группы АСВ – 107                                                                  Ковалев Н. П.

Нелюбов Н.Н.                                                                         Казакевич Е. В.

Санкт-Петербург

2004

          Цель работы: изучение принципа частотного разделения каналов связи (ЧРК) и физических процессов, происходящих в отдельных элементах каналов.

Принцип частотного разделения каналов:

            В данной работе изучению подлежит принцип частотного разделения каналов. При ЧРК отличительным признаком является размещение нескольких спектров сигналов, например, трех , в неперекрывающихся частотных полосах . В соответствии с принципом независимости (суперпозиции) при передаче в линию электрических колебаний, спектры частот которых не перекрываются, они распространяются па линии независимо друг от друга. Однако, спектры сигналов, поступающих от абонентов , занимают одинаковую полосу частот 0,3 – 3,4 кГц. Поэтому необходимо осуществить преобразование спектров сигналов каждого из абонентов, распределив их по диапазону частот, передаваемому по линии. Указанное преобразование осуществляется в модуляторах с помощью токов несущих частот . Значения частот ненесущих токов выбирают таким образом, чтобы спектры модулированных колебаний не перекрывались. Используя в качестве устройства разделения на приемной станции систему электрических полосовых фильтров, можно выделить сигнал каждого канала.

Очевидно, что после разделения фильтрами спектров сигналов  на приемной станции необходимо выполнить обратное преобразование. Указанная операция осуществляется в демодуляторах с помощью токов несущих частот, значения которых должны быть такими же, как на передающей станции. На выходе каждого демодулятора появляются электрические колебания, содержащие составляющие со спектром частот исходного сигнала и высокочастотные продукты преобразования. С помощью фильтра нижних частот, включаемого на выходе демодулятора, высокочастотные составляющие подавляются, и сигнал с исходным спектром частот поступает к абоненту.

Частотное разделение каналов характеризуется основными особенностями:

·  постоянным подключением всех каналов системы к общему тракту.

·  минимальным диапазоном частот, занимаемым одним каналом.

·  потерей определенной части диапазона частот на полосы расфильтровки между соседними каналами.

·  наличием взаимных помех между каналами одной системы вследствие конечной величины затухания фильтров в полосе непропускания, совпадающей с частотной полосой соседнего канала.

·  ограничением уровней передачи по каждому каналу для избежания перегрузки групповых элементов системы передачи.

·  высокими требованиями, предъявляемыми к линейности тракта, для уменьшения уровней гармонических и комбинационных составляющих, которые создают помехи в соседних каналах связи.

·  накоплением помех и искажений сигналов с увеличением дальности связи.

Структурная схема лабораторной установки показана на рисунке 1.

            Осциллограммы напряжений.

Выводы: в данной лабораторной работе мы исследуем принцип частотного разделения каналов и ознакомились со структурной схемой лабораторной установки. 

К основным преимуществам систем с ЧРК можно отнести следующие:

• Возможность организации большого количества каналов
• Сравнительно неширокий спектр частот, занимаемый каналом.

Однако, существуют и недостатки:

• Система имеет невысокую помехоустойчивость.
• Информация от всех каналов в линии существует одновременно, что ограничивает мощность, передаваемую каждым каналом.
• Восприимчивость к внешним воздействиям.
• По мере удлинения линии связи происходит накопление помех, что ограничивает дальность связи.

            Система получила широкое распространение и применяется для передачи аналоговой информации, а также дискретной, после вторичного уплотнения.

Характеризуется высокими требованиями синхронности работы генераторного оборудования на передающей и приемной станциях, для увеличения разборчивости и улучшения натуральности  восприятия речевого сигнала.