Отчёт №2а

Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта
Лабораторная работа №2а
«Построение двухканальной ИКМ системы»
Выполнили студенты 3 курса:
Балясников Александр
Бахтиаров Станислав
Захаров Игорь
Цель работы: Изучить принцип временного разделения каналов.
Задание: построить модель двухканальной ИКМ системы, пользуясь результатами
лабораторной работы №2, исследовать помехоустойчивость ИКМ системы, используя
Фурье-анализатор исследовать характеристики системы в частотной области.
Двухканальная ИКМ система.
Преобразование синусоидальных сигналов показаны ниже на разных стадиях обработки:
Параметры сигналов:
Два канала ИКМ Системы (Цифровые сигналы)
Двухканальная ИКМ Система - Выходной сигнал 1
Два канала ИКМ Системы–на выходе блока квантователя.
Двухканальная ИКМ Система- Выходной сигнал 2
Двухканальная ИКМ Система - Сигнал на входе блока demuxing
Двухканальная ИКМ система с блоком Spectrumscope
Частотные спектры каналов ИКМ:
Вывод:
1. Если мы подаем 2 сигнала с одинаковыми частотами дискретизации, то они
накладываются друг на друга и на их спектрах наблюдается больше шумов, чем на
спектрах сигналов с разной частотой дискретизации.
2. Амплитудный спектр при этом почти не отличается, и пики амплитуд
наблюдаются на тех же частотах.
Ответы на вопросы:
1) В чём состоит принцип временного разделения каналов?
В цикле организуется 32 временных интервала, из которых 30 временных интервалов
используются для передачи 30 телефонных сигналов, а 2 интервала – для передачи
сигналов синхронизации, сигнализации и организации служебных каналов.
Телефонный сигнал дискретизируется по времени с частотой Fопр = 8 кГц. Выборки
телефонного сигнала следуют через интервал времени 125 мкс. Это время составляет
длительность цикла. Каждая выборка телефонного сигнала передается с помощью
двоичного кодового слова, состоящего из k = 8 бит. Скорость передачи информации для
одного телефонного сигнала составляет R = Fопрk = 64 кбит/с. Скорость передачи
группового сигнала равна Rгр = 32R = 2,048 Мбит/с. За время одного кадра передается
8*32 = 256 бит.
2) Дайте определение модулятору и квантователю. Что является полезными
продуктами модуляции?
Модулятор — устройство, осуществляющее управление какими-либо параметрами
высокочастотного сигнала в соответствии с изменениями передаваемого низкочастотного
сигнала — модуляцию. По виду управляемых параметров модуляторы делятся на
амплитудные, частотные, фазовые, квадратурные, однополосные и т.д. Модулятор
является одной из составных частей передающих устройств радиосвязи, радио- и
телевещания.
Квантователь отображает числовой сигнал с областью значений X в квантованный сигнал
области У с уменьшенным числом значений. Это дает возможность представить
квантованные величины с меньшим числом бит по сравнению с исходными
неквантованными величинами. Скалярный квантователь отображает один входной сэмпл
в одно квантованное значение на выходе, а векторный квантователь отображает группу
сэмплов на входе (вектор) в группу квантованных величин.
3) Чем обусловлены взаимные помехи, возникающие при разделении каналов? Что
делают для снижения уровня взаимных помех?
Взаимные помехи между каналами.
Из-за неидеальности работы устройств формирования
канальных сигналов на передаче и устройств разделения канальных
сигналов на приеме на приеме в многоканальных
системах передачи возникают специфические переходные или
взаимные помехи между каналами. Причиной таких помех могут
быть линейные или нелинейные искажения в устройствах передачи
группового (многоканального) сигнала.
Неидеальность функционирования устройств формирования канальных сигналов
приводит к тому, что канальные сигналы формируются лишь приближенно. Искажения и
мультипликативные помехи в трактах передачи также изменяют форму канальных
сигналов, нарушается условие ортогональности сигналов-переносчиков. В результате
канальные сигналы, поступающие на вход приемного устройства, удовлетворяют
условиям разделения лишь приближенно. Неидеальность функционирования устройств
разделения не позволяет точно реализовать алгоритмы разделения.
Для снижения уровня взаимных помех приходится вводить "защитные" временные
интервалы. Это требует уменьшения длительности импульса каждого канала и, как
следствие, расширения спектра сигналов. Так, например, в многоканальных системах
телефонии полоса эффективно используемых частот — F = 3100 Гц; в соответствии с
теоремой отсчетов минимальное значение частоты дискретизации — f д = 2FB = 6200 Гц
.Однако в реальных системах частоту следования импульсов выбирают несколько
большей (с некоторым запасом): f д = 8 кГц. Для передачи таких импульсов в
одноканальном режиме потребуется полоса частот не менее FB =4кГц.