Попередня сторінка          Зміст           Наступна сторінка          Електронні посібники ВНТУ

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4

ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ ІНФОРМАЦІЇ З ЧАСОВИМ РОЗДІЛЕННЯМ КАНАЛІВ

Мета: ознайомлення з основами побудови багатоканальних систем з однією лінією зв’язку, з використанням часового розділення каналів. Дослідження даних систем при зміні їх параметрів, вплив параметрів системи на сигнали, що передаються.

4.1 Теоретичні відомості

4.1.1 Формування сигналів в системі з часовим розділенням каналів

У багатоканальних системах з часовим розділенням каналів канальні сигнали не перекриваються в часі, що забезпечує їх ортогональність.

Розглянемо один із способів формування канальних сигналів в системі з часовим розділенням каналів. Повідомлення λ, що надходять від джерел, піддаються дискретизації за часом так, щоб відліки одного повідомлення не збігалися з відліками іншого (рис. 4.1).

У відповідності з моментами відліку виробляються імпульси, параметри яких змінюються в залежності від значень повідомлень в кожному відліку. Рисунок 4.2 ілюструє систему, в якій пропорційно повідомленню змінюється амплітуда імпульсів. Канальні сигнали, утворені з повідомлення λ, не збігаються у часі з канальними сигналами, утвореними з повідомлення λ.

Таким чином, в системі з часовим розділенням каналів відбувається періодичне підключення кожного джерела до лінії зв'язку. Частота підключення вибирається з умови відновлення безперервного повідомлення по його дискретним вибірках, тобто відповідно до теореми Котельникова. Послідовність імпульсів переносить повідомлення в кожному каналі. Залежно від того, які параметри імпульсної послідовності є інформативними, отримують ті чи інші системи з часовим розділенням каналів.

Генератор канальних імпульсів виробляє періодичні послідовності імпульсів, що переносять повідомлення для каналів. Утворені канальні сигнали не перекриваються в часі.

4.1.2 Система передачі інформації з часовим розділенням каналів

Часове ущільнення каналів базується на дискретизації неперервних повідомлень по часу. Використовують набір імпульсів, що не перекриваються у часі.

Для забезпечення поділу каналів пристрій формування синхроімпульсів виробляє синхроімпульси, параметри яких відрізняються від канальних імпульсів, а період повторення збігається з періодом повторення імпульсів. Сінхроімпульси складаються з канальними, і сумарний потік подається на модулятор передавача. Ритм роботи всієї системи забезпечується генератором тактових імпульсів. У передавачі реалізується другий ступінь модуляції, в результаті чого формується радіосигнал.

На приймальній стороні цей радіосигнал демодулюється і на виході демодулятора виділяється імпульсний потік групового сигналу. Селектор синхроімпульсів  виділяє з цього потоку синхроімпульсів ті, які забезпечують синхронну роботу генератора селекторних імпульсів. Поділ канальних імпульсних потоків здійснюється часовими селекторами, на які з одного боку подається груповий сигнал, з іншого – селекторні імпульси.

Багатоканальне повідомлення утворюють лінійним об'єднанням (сумуванням) модульованих імпульсів. Ширина спектру багатоканального повідомлення однозначно визначається тривалістю τ імпульсів.

Отже, часове ущільнення здійснюють у синхронному режимі. У кожному циклі спочатку передають синхроімпульс тривалістю τ_сх , а потім почергово імпульси усіх N каналів.

Для кожного каналу в інтервалі Т_п відводять час:

де γ_3i – захисний коефіцієнт канального проміжку (вибирають 1,5-2,0);

ΔT_i – інтервал зайнятий каналом з врахуванням модуляції.

Для збільшення числа каналів необхідно зменшувати тривалість імпульсів, тобто розширювати смугу частот багатоканального повідомлення.

4.2 Опис лабораторного дослідження

Для експериментальних досліджень роботи системи передачі інформації з часовим розділенням каналів використовується програма ElectronicsWorkbench, MicroCap або Proteus. В цих програмних середовищах необхідно промоделювати роботу системи передачі з часовим розділенням каналів (див. рис.4.3).

Склад схеми:

• Uis1, Uis2 – джерела сигналів першого і другого каналів;
• К1…К4 – комутатори;
• R5, Ug1, VD1, VD2, Up1 – генератор сигналу синхронізації першого каналу;
• R6, Ug2, VD3, VD4, Up2 – генератор сигналу синхронізації другого каналу;
• R1, R2, C1, R3, R4, C2 – фільтри нижніх частот першого і другого каналу.

В даній схемі генератори сигналів синхронізації – синхронні, синфазні.

4.3 Завдання до лабораторної роботи

1. В програмному пакеті зібрати схему моделі двоканальної системи з часовим розділенням каналів, яка представлена на рис.4.3. Налаштувати схему згідно з обраним варіантом  табл.Г.1 (додаток Г). Частоту сигналів синхронізації обрати самостійно. Зробити розрахунок фільтрів нижніх частот, виходячи з носійної частоти джерел сигналів першого і другого каналів.
2. иконати моделювання схеми (рис.4.3). Зняти осцилограми напруги на виході схеми і в лінії зв’язку. 
3. Дослідити вплив розсинхронізації генераторів на спотворення передавальних сигналів. Для цього необхідно змінити частоту одного з генераторів на 10%.

Зняти осцилограми напруги на виході і в лінії зв’язку. Які спотворення вносить часове розділення каналів в сигнали на виході при розсинхронізації генераторів?

4. Дослідити вплив зміщення фаз генераторів на спотворення передавальних сигналів. Для цього в початковій схемі змінити фазу одного з генераторів на 20 градусів.

Зняти осцилограми напруги на виході і в лінії зв’язку. Які спотворення вносить часове розділення каналів в сигнали на виході при зміщенні фаз генераторів?

За результатами досліджень зробити висновки по роботі.

4.4   Контрольні запитання

1. Що таке груповий сигнал?
2. Чим визначається число каналів в системі з часовим розділенням каналів?
3. Від чого залежить тимчасове розташування імпульсів групового сигналу?
4. Як потрібно вибирати частоту повторення синхронізуючих імпульсів?
5. Опишіть принцип часового поділу каналів.
6. Які види імпульсної модуляції можливі при часовому поділі каналів?