Файл: Хромых, М. К. Проектирование радиорелейных линий связи.pdf

отдельных каналов из многоканального АИМ сигнала. После ВСК импульсы в каждом канале расширяются до величины, равной тактовому интервалу Тh что приводит к увеличению мощности низкочастотного сигнала на выходе ФНЧ и позво­ ляет упростить схему УНЧ.

Рис. 67. Блок-схема многоканальной системы с КИМ:

а — передающая часть; б — приемная часть.

Групповое оборудование ГО передачи и приема выраба­ тывает последовательности управляющих импульсов. Для согласованной работы узлов приемника и передатчика к каждой кодовой группе добавляется 9-й синхронизирую­ щий импульс [57].

125

В системах КИМ находят широкое применение импульс­ ные устройства на полупроводниковых приборах, что допу­ скает микроминиатюризацию блоков, обеспечивающую вы­ сокую надежность работы аппаратуры. Однако вследствие применения многозначных кодов оборудование станций по­ лучается достаточно сложным. Значительное упрощение аппаратуры возможно при переходе к однозначному двоич­ ному кодированию, которое применяется в системах ДМ.

2

Рис. 68. ^Преобразование сигналов в тракте передачи системы КИМ:

а — групповой сигнал АИМ; б — групповой сигнал КИМ на выходе коде- м ра; в — сигнал КИМ—ЧМ на выходе передатчика.

Указанный принцип реализован в радиорелейной аппарату­ ре ДМ-400/6. Аппаратура работает в диапазоне 390—470 МГц и имеет восемь каналов. Тактовая частота последова­ тельности импульсов всех каналов составляет 800 кГц, поэтому в каждом канале частота следования импульсов равна 100 кГц. Первые шесть каналов предназначены для дуплексной телефонной связи и допускают вторичное уплот­ нение во времени для передачи дискретной информации. По седьмому каналу передается синхрокод 11100 для пра­ вильной расстановки канальных импульсов на приемной стороне. Частота передачи кодовой последовательности рав­ на 20 кГц. Восьмой канал обеспечивает служебную связь вдоль радиорелейной линии. Для служебных переговоров используется половина емкости канала (частота дискретиза­ ции 50 кГц), т. е. все нечетные импульсы, а четные импульсы применяются для передачи других сигналов. С помощью вторичного уплотнения во времени по служебному каналу

126

можно передавать сигналы вызова абонентов коммерческих каналов, кодовые сигналы синхронизации вторичного уплот­ нения коммерческих каналов и кодовые сигналы телеконт­ роля необслуживаемых станций. Полный такт служебного канала содержит 64 импульса.

На рис. 69 приведена упрощенная блок-схема оконечной станции ДМ-400/6. Прямоугольные импульсы с частотой

48,7-58,8МГц,

Рис. 69. Упрощенная блок-схема аппаратуры ДМ-400/6.

повторения 800 кГц вырабатываются высокостабильным за­ дающим генератором (ЗГ2) и подаются на первичный дели­ тель 8 : 1 . Серии импульсов А, В, С, D с частотой повторе­

ния 100 кГц и их инверсии А, В, С, D используются в ка­

нальных модуляторах, а последовательности С и D — для формирования синхрокода (рис. 70).

По существу первичный делитель выполняет функции распределителя канальных импульсов. Серии импульсов а,

...,с и а ,.... у, снимаемые с выходов двух последующих дели­ телей, обеспечивают деление последовательности импульсов служебного канала на 64, а также используются для раз­

127

Рис. 70. К пояснению принципа действия первичного делителя.

а затем на синхронизированный генератор (ЗГЗ), каналь­ ные модуляторы и синхронизирующее устройство СУ1. Блок СУ1 поочередно контролирует все каналы для того, чтобы найти синхрокод 11100, передаваемый по седьмому каналу. После отыскания канала синхронизации устанав­ ливается фаза первичного делителя, который начинает ра­ ботать синфазно с аналогичным устройством на передаче.

Синхронизирующее устройство СУ2 предназначено для отыскания синхрокода вторичного уплотнения телефонных каналов во времени, который передается по служебному ка­ налу. После нахождения указанного синхрокода, содержа­ щего четыре 1 и пятнадцать 0, устанавливается начало рабо­ ты вторичного и третичного делителей.

128

Принцип ДМ показан на рис. 71 ,а. На вычитающий каскад ВК подается модулирующее напряжение ua(t) и напряжение ид с выхода местного демодулятора Д .‘ Разностное напряже­ ние поступает на вход управляемого компаратора УК, роль которого часто играет триггер. Напряжение и$ предсказы­ вает изменение модулирующего напряжения на один такто­ вый интервал. Таким образом, данный модулятор относится

б

Рис. 71. Дельта-модулятор с обратной связью:

а — принцип получения дельта-модуляции; б — блок-схема канального моду­ лятора.

к классу систем с предсказанием. С другой стороны, напря­ жение щ формируется в результате демодулирования (ча­ ще всего интегрирования) выходного напряжения модулято­ ра. Поэтому данный модулятор относится к системам с об­ ратной связью.

На рис. 71,6 изображена блок-схема дельта-модулятора, основанная на рассмотренных принципах. Прямоугольные импульсы с выходов триггера Тг превращаются интеграто­ рами в линейно меняющиеся напряжения, которые поступа­ ют на входы 1,2 и вычитаются из модулирующего напряже­ ния. Происходит аппроксимация входного сигнала симме­ тричными ступеньками треугольной формы [271. Разност-

ные напряжения заряжают конденсаторы С1 и С2, подклю­ ченные к счетному входу триггера. Управляется триггер

Рис. 72. Процесс получения кодовых импульсов при дельта-модуляции.

положительными перепадами «—6В» — «ОВ» импульсов серии А (рис. 72). Под действием каждого перепада триггер

-243

Рис. 73. Блок-схема канального демодулятора.

закрывается по тому входу, на конденсатор которого пода­ ется менее отрицательное напряжение с выходов дифферен­

130

циального усилителя. С выхода схемы И канальные импуль­ сы поступают на КК-

Серия импульсов X и ее инверсия X с выхода ФУ при­ емника поступают на диоды Д2 и Д4 цепей запуска триггера.

Рис. 74. Декодирование сигнала на приемной стороне.

Управляется триггер последовательностью импульсов с пер­ вичного делителя. С выхода триггера импульсы подаются на ключи Хл1 и Кл2, подключающие потенциал — 24В либо землю через резисторы R1 и R2 ко входу ФНЧ. Если сигнальный импульс присутствует в последовательности X, то открыт ключ Кл1. В противном случае открыт ключ Кл2. Выделенный ФНЧ разговорный сигнал поступает через НЧП к абоненту. Все узлы аппаратуры ДМ-400/6 выполне­ ны на полупроводниковых приборах с применением печатно­ го монтажа. Передатчик и приемник работают на общую спи­ ральную антенну.

3. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ШУМОВ В СИСТЕМАХ С ВРЕМЕННЫМ УПЛОТНЕНИЕМ

Механизм возникновения шумов в телефонных каналах при временном уплотнении на РР линии имеет свои особен­ ности. Шумы возникают в основном в радиорелейном тракте, т. е. в приемо-передающей СВЧ аппаратуре, антенно-фидер­ ных устройствах, блоке УПЧ, видеоусилителе.

Шумы в телефонном канале определяются в основном тепловыми шумами, которые появляются в результате сло-

жения собственных или флуктуационных шумов приемника с информационными импульсами.

Наименее чувствительной кфлуктуационным шумам при­ емника является ФИМ, что обусловило ее широкое приме­ нение на линиях с временным уплотнением [26]. Следует отметить, что при цифровых видах модуляции типа КИМ или ДМ можно построить систему связи, практически нечувстви­ тельную к собственным шумам приемника. При регенерации импульсов на промежуточных станциях протяженность РР линии не ограничена [58]. Нужно подчеркнуть, что при вре­ менном уплотнении мощность тепловых шумов во всех теле­

Вт • с; AFK— полоса частот телефонного канала, Гц; k„ — псофометрический коэффициент; Д tm— девиация импульса, с; Д/ — полоса пропускания приемного тракта, Гц; Ft — тактовая частота, Гц; Ga — коэффициент усиления антенн; Рпер.имп— мощность передатчика в импульсе, Вт; К — длина рабочей волны, м.

Помимо тепловых шумов в телефонных каналах действу­ ют переходные помехи.

Особенность переходных помех при временном уплот­ нении состоит в том, что они в основном являются внятными разговорами, поэтому их нельзя суммировать с тепловыми шумами, как это делается на линиях с частотным уплотне­ нием, где переходные помехи имеют характер шума [10, 27]

Переходные помехи в многоканальных системах с разде­ лением во времени бывают двух видов: переходные помехи первого рода, вызванные ограничением полосы пропуска­ ния группового тракта со стороны высоких частот; переход­

132

ные помехи второго рода, возникающие вследствие нелиней­ ности ФЧХ и неравномерности АЧХ в области низких ча­ стот видеотракта. Переходные помехи первого рода явля­ ются внятными и возникают только в одном соседнем, по отношению к мешающему, канале. Эти помехи возникают в аппаратуре уплотнения, передатчике и приемнике. Для оценки влияния переходных помех первого рода вводится коэффициент защищенности при различных видах модуля­ ции [27]. Например, для ФИМ—AM имеем

где

Д ^Д /.

2 / 2 In 2

Переходные помехи второго рода вызывают появление внят­ ных переходных разговоров из любого канала во все осталь­ ные в одинаковой степени. Данные помехи возникают в пе­ редатчиках и приемниках РР станций, например, из-за недостаточной величины емкости переходных конденсаторов и конденсаторов фильтров в цепи питания.

Переходные помехи при ФИМ — AM незначительны [27, 31]. Защищенность от внятных переходных помех согласно рекомендациям МККТТ на линии протяженностью L км

должна удовлетворять норме [12] 5 8 + 101g^% B .

Шумы в телефонном канале РР линии складываются из тепловых шумов и невнятных переходных помех, имеющих характер шумов. Величина переходных шумов почти не за­ висит от изменения мощности сигнала на интервалах РР ли­ нии. Поэтому максимальная мощность тепловых шумов в те­ лефонном канале

Рш.т.макс = Рш.доп Рш.п пВ т.

Расчет переходных шумов в многоканальных системах с временным уплотнением весьма сложен [27]. С достаточной для инженерных расчетов точностью можно отвести на Рш,„ до 20% допустимых шумов [52].

133