- •Системи передачі даних
- •Вступ Тема 1. Етапи розвитку систем передачі інформації
- •Тема 2. Загальні принципи побудови систем передачі даних
- •Тема 3. Сигнали і спектри §3.1 Поняття про часове і спектральне представлення сигналів
- •§3.2 Спектральні характеристики періодичних сигналів
- •§3.3 Спектральні характеристики неперіодичних сигналів. Випадкові інформаційні сигнали
- •§3.4 Ширина спектру сигналіврізних типів спд
- •Тема 4. Принципи модуляційної обробки інформації в каналах спд § 4.1. Різновидності модульованих сигналів
- •4.1.1. Спектри сигналів ам-коливань
- •4.1.2. Спектри сигналів з кутовою модуляцією
- •4.1.3. Особливості імпульсної модуляції. Спектр сигналу амплітудно-імпульсних модульованих коливань
- •§4.2. Цифрові сигнали. Поняття про імпульсно-кодову модуляцію
- •§4.3. Загальні принципи детектування модульованих коливань та відновлення інформації з цифрового потоку ікм
- •4.3.1. Демодуляція ам та чм сигналів
- •4.3.2. Декодування цифрових сигналів
- •Тема 5. Перетворення інформації в цифрових спд
- •§5.1 Форматування даних
- •§5.2 Різновидності сигналів ікм
- •§5.3 Джерела спотворень сигналів
- •§5.4 Кореляційне кодування
- •Тема6. Аналіз каналів зв’язку §6.1. Різновидності ліній передачі даних
- •§6.2 Принципи багатоканальної передачі даних
- •§6.3. Організація каналів систем передачі даних
- •Сучасні методи формування групового сигналу
- •6.3.2. Методи об’єднання та ущільнення цифрових потоків даних
- •6.3.3. Методи асинхронної передачі
- •§6.4. Джерела шумів і завад в канал зв’язку
- •Тема 7. §7.1 Фільтрація та детектування цифрових сигналів
- •§7.2 Векторне представлення сигналів і шумів. Ортогональні сигнали. Нормоване значення енергії цифрового сигналу
- •§7.3 Узагальнене перетворення Фур’є. Представлення білого шуму через ортогональні сигнали. Співвідношення сигнал- шум у цифровій системі передачі даних
- •§7.4 Детектування двійкових сигналів за критерієм максимальної правдоподібності прийнятих імпульсів
- •§7.5 Детектування низькочастотних уніполярних та біполярних сигналів
- •§7.6 Візуальний контроль спотворень сигналів шумами. Глаз-діаграми біполярних сигналів
- •§7.7. Застосування трансверсальних фільтрів та еквалайзера зі зворотнім зв’язком для подавлення шумів квантування та інтерференції
- •Тема 8. Транспортні мережі передачі даних
- •Література
- •Умовні скорочення
- •58012, Чернівці, вул. Коцюбинського, 2
Сучасні методи формування групового сигналу
Мультиплексування первинних цифрових потоків використовується в широкосмугових, наприклад, оптичних або супутникових каналах зв’язку. Принцип дії таких систем аналогічний методиці багатократного телеграфування, однак замість механічних комутаторів використовуються інтегральні схеми мультиплексорного розподілу сигналів. Керування мультиплексором в найпростішому випадку здійснюється схемами лічильників імпульсів, вхідні сигнали на які подаються з генераторів тактових імпульсів.
Інший метод, який називається принципом чергування кодових послідовностей, полягає в тому, що в лінію зв’язку комутуються не окремі біти, а їх групи, які відносяться до одного і того ж джерела сигналу. Такий метод є зручнішим для передачі алфавітно-цифрового коду, в якому кожен символ кодується п’ятьма бітами. Для передачі аналогових сигналів цим методом використовуються АЦП і накопичувачі у вигляді запам’ятовуючих пристроїв, сигнали з яких мультиплексуються груповим методом у двопровідну лінію зв’язку. Після приймання кодової послідовності всі сигнали розділяються за допомогою демультиплексорів і перетворюються до аналогової форми з допомогою ЦАП.
Схеми керування і синхронізації аналогічні, як і в попередньому випадку:
Перша комерційна система ІКМ з’явилася у 1962 році. Вона забезпечувала комутацію 24 каналів на одну дінію зв’язку. Для такого об’єднання потрібно використати швидкість передачі цифрового потоку в лінії на рівні 1.544 Мбіт/с. звичайні телефонні лінії міського зв’язку забезпечують надійну комутацію сигналів на швидкості 2 Мбіт/с при допустимих рівнях спотворення, які виникають в кабельній витій парі, за рахунок високочастотних завад.
У 1968 році міжнародним електротехнічним комітетом запропоновано стандарт 2.048 Мбіт/с, який реалізується в системах ІКМ30 на 30 каналів. Для оптимізації апаратурної реалізації системи використовуються високошвидкісні АЦП та відповідні комутатори аналогових сигналів. Для перетворення аналогового сигналу в цифрову послідовність використовується один і той же перетворювач.
В такій системі не потрібне додаткове накопичення запам’ятовуючих пристроїв, зменшується структурна схема, однак значно зростають вимоги до синхронізації передаючої та приймальної сторони. В багатоканальних системах ВОДО використовують додатковий 21 ламеловий контакт при 4-канальних 5-бітних лініях, який керує електромагнітним гальмом. В ІКМ-системах застосовують синхроімпульси, які виділяються з прийнятих сигналів з допомогою ряду перетворень:
високочастотної фільтрації несучого коливання
підсилення
обмеження за рівнем
додаткового формування цифрового коду
В системах ІКМ30 використовується код 0011011. Він з’являється в цифровому потоці через кожних 250 мкс, тобто з частотою 4 КГц. Збій синхронізації можливий при тривалій відсутності зміни сигналів. Щоб уникнути цього використовується метод скремблювання. Він полягає в доданні до відомого інформаційного сигналу вже відомої так званої псевдовипадкової послідовності двійкових чисел. Це забезпечує зникання незручних послідовностей сигналів, на приймальній стороні має бути використаний демодулюючий пристрій.
Окрім відтворення синхроімпульсів з одержаного сигналу приймач повинен виділити повний інформаційний сигнал, значно спотворюється в лінії зв’язку.
Для відтворення інформаційного сигналу застосовуються найчастіше методи порогового формування. В якості формувачів використовуються тригери Шмідта або мультивібратори. Згідно теорії порогового формування оптимальним амплітудним значенням компаратора є значення 0.5 від Uампл. Дія завад може приводити до втрати як окремих біт, так і цілих груп, що відносяться до інформаційного сигналу. Для відновлення інформації застосовують методи завадостійкого кодування. В більшості випадків це так звані надлишкові коди, в яких крім інформаційних біт містяться додаткові групи інформаційних біт, одержаних певним законом перетворення. Найбільш поширений – код Хемінга. Числовий код поділяється на тетради, до яких додається код перевірки. Широко застосовують дво- та триінтервальні коди, три сигнальні та інші методи передачі інформації.