Формирование канальных сигналов в МСП с ЧРК

Формирование канальных сигналов можно осуществить методами амплитудной (АМ), фазовой (ФМ) или частотной (ЧМ) модуляций. В МСП с ЧРК применяется АМ. При этом передачу можно осуществить несколькими способами:

• передача двух боковых полос и несущей.

Достоинство:
1.Простота получения исходного сигнала на приеме, для этого достаточно подать АМ сигнал на демодулятор и с помощью фильтра выделить исходный сигнал.

Недостаток:
1.Неэффективное использование частотного диапазона, широкая полоса частот. Если спектр сигнала Fmin...Fmax, то полоса частот канала равна 2 Fmax.
2.Энергия канала тратится и на передачу боковых полос, которые несут информацию, и на несущую, в которой не заложена информация, при этом мощность боковых мала, следовательно, нужно увеличивать мощность на передаче.
Данный способ используется только в малоканальных системах передачи.

• передача несущей и одной боковой полосы.

Достоинство:
1.Полоса частот уже, чем в первом методе, и равна Fmax.

Недостаток:
1.Так как передается несущая, то на нее тратится значительная доля энергии.
2.Большие искажения.
3.Сложность подавления одной БП.

Данный способ никогда не используется.

• передача двух боковых полос без несущей.

Достоинство:
1.Отсутствие несущей частоты позволяет повысить мощность боковых полос частот, а, следовательно, повысит помехозащищенность.

Недостаток:
1.Большая полоса частот канального сигнала, равная 2Fmax.
2.Наличие нестабильности несущей частоты вызывает биения, частота которых равна 2D w и изменение громкости сигнала.

Данный метод используется только в МСП на местных сетях.

• передача одной боковой полосы частот, несущей и части второй боковой полосы частот.

Данный способ используется, если спектр исходного сигнала начинается от очень низких частот, близких к нулю, например, для передачи факсимильных сигналов и сигналов телевидения.
При этом методе также имеют место квадратурные искажения.

• передача одной боковой полосы (ОБП).

По линии передается либо ВБП, либо НБП (w + W, w - W). Если выделяется верхняя боковая полоса ВБП, то говорят, что преобразование без инверсии. Если НБП, то - с инверсией (т.к. спектр переворачивается).

При этом методе происходит лишь перемещение сигнала по шкале частот, поэтому данный метод модуляции называют преобразованием частоты, а модуляторы и демодуляторы, используемые в аппаратуре при осуществлении этого метода, - преобразователями частоты.

Как и в предыдущем случае, на приемной станции необходимо восстанавливать несущую, приводит к изменению спектра канального сигнала на приеме на величину ± D w. Это вызывает ухудшение качества передаваемой информации по каналам. При передаче речи изменение частоты в канале не должно быть больше 50 Гц.

Достоинство:
1.Узкая полоса частот канального сигнала, равная полосе частот исходного сигнала.
2.Так как несущая не передается, то энергия тратится лишь для передачи одной боковой полосы.

Недостаток:

1.Необходимость восстановления несущей на приемной станции.
2.Сложность подавления несущей и боковой полосы на передающей станции.

Данный метод наиболее распространен.

При передаче данным методом необходимо подавить неиспользуемую боковую полосу и несущую. Подавление несущего колебания осуществляется непосредственно в схемах модуляторов, которые выполняются по балансным или двойным балансным схемам. Так как условие баланса выполнить достаточно трудно и на выходе модулятора будут присутствовать остатки несущего колебания, то к фильтрам, подавляющим неиспользованную БП, предъявляют дополнительные требования к затуханию на частоте несущего колебания. Это затухание должно превышать затухание в полосе пропускания не менее чем на 9 дБ.

Подавление ОБП осуществляется либо фильтровым, либо фазоразностным, либо фазофильтровым методом. Подробно рассмотрим лишь первый метод.

Фильтровый метод подавления ОБП

Неиспользуемая боковая полоса частот подавляется полосовым фильтром, включенным на выходе модулятора.

Неиспользуемая полоса частот одного канала практически полностью совпадает с полезной боковой полосой частот соседнего канала, т.к. интервал между несущими частотами соседних каналов составляет 4кГц. Поэтому требования к затуханию фильтров в полосе непропускания очень высокие, и составляют 60-70 дБ, иначе в соседнем канале появится помеха в виде переходного сигнала.

Таким образом, данные фильтры должны обладать очень крутой АЧХ, то есть переходные полосы должны быть как можно меньше. Крутизна характеристики АЧХ фильтра зависит:
1)от порядка фильтра - чем выше, тем лучше.
2)от добротности фильтра - чем выше, тем лучше.

Существует такое понятие, как относительная полоса расфильтровки d, равная:

d = D w / w н или d = 2Fmin / fнес.

d - определяет сложность фильтра и возможность фильтрации.

Трудность реализации фильтра возрастает с ростом частоты несущего колебания, так как относительная полоса расфильтровки уменьшается, следовательно, повышаются требования к крутизне характеристики фильтров. Поэтому в зависимости от величины d фильтры выполняются на различных элементах.

Если d ³ 0,025...0,03, то можно использовать LC - фильтры,

если d < 0,02, то используют кварцевые фильтры.

Кварцевые фильтры обладают большой добротностью порядка 1000....100000, тогда как у LC - фильтров добротность 200...300.

При большом числе каналов LC - фильтры применять не выгодно, это дорого, т.к. каждый фильтр, должен быть настроен на определенную свою полосу частот, следовательно, большое число разнотипных фильтров. Их применяют при многократном преобразовании частоты.

Дата добавления: 2014-12-16