В.Н. Васюков - Теория электрической связи (1266498), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Номера (символы кода группового канала) могутпередаваться, например, посредством кодоимпульсной модуляции.Устройство объединения каналов при комбинационном разделении представляет собой комбинационную 2 схему, преобразующую комбинацию входных m -значных символов в один выходнойсимвол m N -значного кода, а устройство разделения – комбинационное устройство, выполняющее обратное преобразование.2В цифровой технике комбинационными называют логические устройства без памяти.32311.7. Многопозиционные сигналы11.7.
МНОГОПОЗИЦИОННЫЕ СИГНАЛЫПри кодовом уплотнении представляет интерес вопрос передачи символов mN-значного кода по групповому каналу. Как былосказано ранее, они могут передаваться, например, посредством кодоимпульсной модуляции. Другой способ основан на использовании многопозиционных сигналов.Многопозиционные сигналы образуются путем манипуляцииразличными параметрами гармонического переносчика.
Например,четырехпозиционный сигнал, известный как КАФМ-4, получаетсяманипуляцией амплитуд квадратурных составляющих значениями+1 и –1 (рис. 11.3, а) (буквами s и q обозначены синфазная иквадратурная составляющие). Очевидно, такой же вид имеет сигнал, полученный четырехуровневой манипуляцией фазы при постоянной амплитуде (ФМ-4).
На рис. 11.3, б показана амплитуднофазовая диаграмма сигнала КАФМ-16, получаемого квадратурнойамплитудно-фазовой манипуляцией с уровнями +1, –1, 0.5 и –0.5.qq–1, 11q–1, 11, 111, 1–1–11–1, –1–1s1s–1, –11, –1s1, –1–1абРис. 11.3. Многопозиционные сигналы КАФМ-4 и КАФМ-16Рассмотренные сигналы задаются в декартовой системе координат и формируются путем сложения квадратурных компонентпосле их амплитудной манипуляции (дискретной модуляции). Используя последовательно манипуляцию фазы и манипуляцию амплитуды, формируют многопозиционные сигналы, заданные в полярных координатах (рис.
11.4).q1q1–1–11–11s–1абРис.11.4. Многопозиционные сигналы, формируемыев полярных координатахs32411. ПРИНЦИПЫ МНОГОКАНАЛЬНОЙ СВЯЗИ…11.8. КОММУТАЦИЯ В СЕТЯХ СВЯЗИДля обмена информацией между многими пользователями(абонентами) создаются сети связи, в которых производится распределение информации в соответствии с заданными адресами.Сети связи подразделяются на некоммутируемые, в которых связьабонентов осуществляется по принципу «каждый с каждым» позакрепленным каналам, и коммутируемые, в которых связь осуществляется по временно выделяемым каналам.
Выделение каналовпарам абонентов производится узлами коммутации. Таким образом, сеть связи состоит из оконечных (абонентских) устройств, каналов связи и узлов коммутации. Сети могут иметь различнуюструктуру: линейную, радиальную, кольцевую, радиально-узловуюи т.д.
Построение и оптимизация сетей связи осуществляются наоснове теории графов и теории массового обслуживания.Наиболее широко известными узлами коммутации можно считать автоматические телефонные станции (АТС). Основной составной частью АТС как узла коммутации является коммутационное поле. Коммутационное поле может быть пространственным,характерным для аналоговых систем, или пространственновременным. В первом случае коммутационное поле электрическисоединяет отдельные линии на все время соединения. Во второмслучае линии соединяются на короткие временны́е интервалы всоответствии с методом временно́го уплотнения. В цифровых сетях связи применяется цифровая коммутация канальных интервалов, которая осуществляется записью принятых сегментов сообщений в память и считыванием их в определенном порядке [10].Для эффективного использования имеющихся каналов связи иузлов коммутации форма представления информации должна бытьстандартизована.
Существующий стандарт имеет иерархическую(многоуровневую) структуру, основанную на модели взаимодействия открытых систем.Эталонная модель содержит семь уровней. Каждый уровень позволяет рассматривать некоторый аспект функционирования системы или сети связи, абстрагируясь от содержания остальныхуровней (рис.
11.5).Физический уровень модели непосредственно взаимодействует сфизической средой распространения сигналов и обеспечивает передачу сигналов между двумя узлами. Сетевой уровень обеспечиваетустановление адреса и маршрута для передачи пакета данных от узла передачи до узла назначения. Транспортный уровень соответствует передаче данных между абонентами сети и характеризуется32511.8. Коммутация в сетях связиОконечный пользователь АПрикладной уровеньУровень представленияУровень сеансаОконечный пользователь БФункцииоконечногопользователяУровень представленияУровень сеансаТранспортный уровеньТранспортный уровеньСетевой уровеньПрикладной уровеньФункции сетиСетевой уровеньУровень каналаУровень каналаФизический уровеньФизический уровеньФизическая средаРис.
11.5. Эталонная модельмаксимальным временем установления соединения, пропускнойспособностью, временем задержки при передаче сообщений и т.п.Четыре нижних уровня реализуют функции сети, оставшиеся триуровня ориентированы на услуги, предоставляемые оконечнымпользователям. Уровень сеанса обеспечивает организацию диалога, очередность передачи данных, приоритеты и т.д.
Уровень представления определяет коды, форматы данных, способы сжатия ит.п. Прикладной уровень служит для реализации услуг, предоставляемых сетью пользователям (электронная почта, телетекст, факс,электронные переводы, пакетная передача речи и т.п.) [10].Уровни модели взаимодействуют со смежными (верхним инижним соседними) уровнями; кроме того, возможно взаимодействие различных пользователей на одинаковых уровнях. Правилавзаимодействия одного уровня называются протоколом. Взаимодействие на некотором уровне обеспечивается предоставлениемему услуг смежным нижележащим уровнем.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ1. Объясните, почему в системах с ВРК нет жестких требованийк нелинейности группового канала.2.
В чем заключаются причины межканальных помех в системах с частотным и временным разделением каналов?3. Почему необходимы защитные интервалы при ВРК и ЧРК?Чем они различаются, и в чем состоит их сходство?4. Для чего нужна синхронизация в системах с разделениемсигналов по форме при реализации селекторов: 1) в форме корреляторов? 2) в форме согласованных фильтров?32611. ПРИНЦИПЫ МНОГОКАНАЛЬНОЙ СВЯЗИ…5. Какими свойствами должны обладать сигналы, применяемыев асинхронных адресных системах? Можно ли в них использоватьсигналы Баркера (см. разд.
2)?6. Какие сигналы называются многопозиционными?7. Для чего нужны узлы коммутации?8. Что такое протокол?УПРАЖНЕНИЯ1. Рассмотрите в качестве канальных сигналов u1 (t ) cos( 0t ) иu2 (t ) cos( 0t ) , где 0 – частота, – начальная фаза. Выясните, можно ли использовать такие сигналы в двухканальной системесвязи (воспользуйтесь определителем Грама).
Если да, то какоезначение является наилучшим с точки зрения помехоустойчивости?2. Проверьте непосредственными вычислениями, можно ли построить систему связи с фазовым разделением каналов при числеканалов более двух.3. Предложите амплитудно-фазовую диаграмму многопозиционного сигнала, пригодного для передачи 3-значного кода; 8-значного кода; 12-значного кода.12.1. Основные понятия цифровой обработки сигналов…32712.
ОСНОВЫ ЦИФРОВОЙОБРАБОТКИ СИГНАЛОВод обработкой сигналов в широком смыслеПможно понимать совокупность преобразований, направленную на наиболее эффективную передачу, хранение иизвлечение информации. В последние десятилетия все более широкоприменяется цифровая обработка сигналов (ЦОС), которой свойственны следующие преимущества перед аналоговой обработкой:– принципиальная возможность реализации практически любых алгоритмов обработки (в аналоговой технике могут быть реализованы далеко не всякие алгоритмы); развитие элементной базыобеспечивает реализуемость все более широкого класса алгоритмов обработки в реальном масштабе времени;– потенциально сколь угодно высокая точность реализацииалгоритмов, определяемая разрядностью цифровых устройств;– принципиальная возможность безошибочного воспроизведения сигналов при передаче и хранении на основе помехоустойчивого кодирования, которое применимо только к цифровым сигналам.Реализация перечисленных преимуществ на практике возможналишь на основе глубокого понимания теории дискретных сигналови цепей, которая во многом сходна с аналоговой теорией, но в тоже время имеет и существенные особенности [5, 19].12.1.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ.ДИСКРЕТНЫЕ И ЦИФРОВЫЕ СИГНАЛЫЦентральным в теории ЦОС является понятие дискретногосигнала. Математической моделью дискретного сигнала служитрешетчатая функция, или последовательность x[n] , где n – аргумент, принимающий значения из дискретного множества, а функ-32812. ОСНОВЫ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВция x[] может принимать значения из непрерывного множествавещественных или комплексных чисел (впрочем, в обработке пространственно-временных сигналов функция x[] принимает векторные значения).
Как следует из теоремы отсчетов, аналоговыйсигнал xa (t ) с финитным спектром, сосредоточенным в полосечастот Fв , Fв , может быть без потерь информации заменен дискретной последовательностью x[n] xa (nTd ) своих значений, взятых с шагом Td 1/(2Fв ) ; эта последовательность и представляетсобой дискретный сигнал. В дальнейшем, если не сказано иное,предполагается, что аргумент n последовательности x[n] принимает целые значения от до (обозначается n , ).Напомним, что дискретный аргумент принято заключать в квадратные скобки.Под цифровым сигналом понимают дискретный сигнал, квантованный по уровню. Другими словами, цифровой сигнал – этопоследовательность, принимающая значения из дискретного (к тому же, как правило, конечного) множества.
Это связано с тем, чтоцифровые устройства всегда имеют ограниченную разрядность иотсчеты сигналов, подлежащих цифровой обработке, неизбежноокругляются (квантуются). Для изучения большинства вопросовцифровой обработки сигналов удобнее считать, что сигнал принимает значения из непрерывного множества, поэтому всюду, гдевозможно, используется модель дискретного сигнала. Модельюцифрового сигнала пользуются обычно лишь в тех случаях, когдарассматриваются специфические эффекты, связанные с квантованием сигнала, округлением промежуточных результатов, ограничением разрядной сетки цифрового устройства и т.п.При доказательстве теоремы отсчетов было установлено, чтопри умножении аналогового сигнала на периодическую последовательность-функций происходит периодическое продолжениеспектральной плотности сигнала по частотной оси с периодом,равным частоте дискретизации.Для последовательности (дискретного сигнала) x[n] , n , можно определить преобразование ФурьеX (e j ) x[n] e jn n,(12.1)12.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
