Предгрупповой, первичный, вторичный широкополосные каналы и их основные характеристики. Теорема Котельникова, выбор частоты дескретизации

Основные нормы на электрические характеристики широкополосных каналов приведены в табл. 3.

Таблица 3.

Номинальные измерительные уровни и остаточное затухание измеряются на частотах 18 кГц для предгруппового, 82 к Гц — для первичного, 420 к Гц — для вторичного и 1545 к Гц — для третичного каналов. Допустимая неравномерность частотной характеристики остаточного затухания определяет границы эффективно передаваемой полосы частот; эта величина задается для одного переприемного участка. Для одного переприемного участка задается также допустимое отклонение ГВЗ.

Вопрос2:

Теорема Котельникова, выбор частоты дескретизации.

Возможность передачи непрерывного сигнала его дискретными отсчетами была обоснована В. А. Котельниковым в 1933 г. В соответствии с его теоремой , любой непрерывный во времени, но ограниченный по спектру частотой Fв сигнал, может быть восстановлен на приемной стороне по отчетам его мгновенных значений взятых через промежутки времени, называемые периодом дискретизации (ТД ,) если ТД <= 1/ 2Fв (ТД меньше либо равен 1/2Fв).

Величина обратная периоду дискретизации называется частотой дискретизации Fд= 1/ТД , для которой данное соотношение выглядит следующим образом: Fд2 Fв (Fд больше либо равна 2 Fв).

При временном разделении каналов по цепи передаются периодические последовательности очень коротких импульсов, амплитуды которых равны величинам мгновенных значений канальных сигналов.

Упрощенная структурная схема МСП с ВРК представлена на рисунке 1.

Исходные непрерывные сигналы каждого канала С1(t), ..., CN(t) после ограничения спектра фильтром нижних частот (ФНЧ) поступают на электронные ключи К1, ..., КN, которые осуществляют дискретизацию этих сигналов. Работой ключей управляет периодическая последовательность импульсов, вырабатываемая генераторным оборудованием ГОпер. Частота следования импульсов равна частоте дискретизации Fд.

Импульсные последовательности, управляющие работой разных ключей, сдвинуты друг от друга на равные временные интервалы, величина которых определяется Тд и числом каналов в системе.

Таким образом, групповой сигнал представляет собой последовательность коротких импульсов.

Рис. 1. Структурная схема МСП с ВРК

На приемной станции разделение канальных сигналов осуществляется ключами К1', ..., КN'. Работой ключей управляет последовательность импульсов от ГОпр. Для того, чтобы передаваемый сигнал поступил в соответствующий приемник, необходимо, чтобы электронные ключи на передаче и на приеме работали синхронно и синфазно. Для этого с передающей станции на приемную передается синхросигнал СС. В том случае, если ключи будут работать не синфазно, то сигнал попадет не в свой приемник, а в приемник соседнего канала. При несинхронной работе ключей сигнал вообще может не попасть ни в один приемник. На рисунке 2 представлены сигналы, поясняющие работу передающей части системы передачи с ВРК.

На приемной стороне восстановление исходного непрерывного сигнала из последовательности импульсов осуществляют фильтры нижних частот (ФНЧ) с частотой среза Fв. (Рис. 3)

Рис. 2. Сигналы, формируемые в тракте передачи системы с ВРК

Рис. 3. Спектр исходного и АИМ сигналов в МСП с ВРК

На основании теоремы Котельникова Fд 2Fв. Если выбрать Fд = 2Fв, то, как видно из рисунка 4, нижняя боковая частота, определяемая из условия:

Fд –Fв=2Fв-Fв=Fв

Рис. 4. Выбор частоты дискретизации.

совпадает с верхней частотой спектра модулирующего сигнала и для восстановления непрерывного сигнала из последовательности его дискретных отсчетов необходимо использовать идеальный ФНЧ с частотой среза Fc=Fв. В реальных системах частоту дискретизации выбирают из условия Fд>2Fв. Обычно Fд=(2,3...2,4)Fв.

Так, при дискретизации телефонных сигналов с диапазоном частот 0,3...3,4 кГц частота дискретизации равна 8 кГц (рис. 5).

Рис. 5. Выбор частоты дискретизации.

В данном случае упрощаются требования к параметрам ФНЧ, так как при этом образуется достаточно широкая (1,2 кГц) переходная полоса частот dfппч для расфильтровки, которая позволяет использовать простые ФНЧ на приеме для восстановления непрерывного сигнала из последовательности его дискретных отсчетов.

МСП с ВРК и АИМ имеют низкую помехозащищенность, поэтому АИМ применяют лишь на первой ступени преобразования в системах с импульсно-кодовой модуляцией.

Задача1 :

Величина отсчета исходного сигнала в некоторый момент равна 229,5 мВ. Шаг квантования равен 2,8 мВ. Определить кодовую группу, соответствующую этому отсчету