Рассмотрим частотно-временное представление ВРК (рис.2.126).
Рис.2.126
На рис.2.126: 1¸3 - номер канала; Tk – время подключения ЛС к каналу; tk – время передачи информации канала; tз – защитный временной интервал; Tц – время цикла или время передачи информации N каналов (обычно Tц=Dtр); СИ - синхронизирующая информация по циклу (для передачи выделяется специальный канал).
При ВРК одна ЛС с полосой DwЛС поочередно используется для передачи информации от разных источников. Для правильной работы нужна синхронизация. В основе ВРК лежит идея временной дискретизации информационного сигнала xk(t) и импульсной модуляции.
Носитель в каждом канале – это последовательность прямоугольных импульсов. Применяют следующие виды модуляций: АИМ, ШИМ, ФИМ, ЧИМ и КИМ. Для разделения сигналов в приемнике носители должны быть ортогональными. Применяют неперекрывающиеся во времени сигналы (рис.2.127). Такие сигналы ортогональны.
Рис.2.127
Следовательно, ортогональные носители можно получить при помощи временного сдвига последовательности импульсов.
|
|
Рассмотрим принцип ВРК на примере АИМ (рис.2.128)
Рис.2.128
Рассмотрим структуры систем с ВРК.
а) Система с индивидуальными модуляторами (рис2.129).
Рис.2.129
Распределитель канальных импульсов (РКИ) формирует неперекрывающиеся во времени последовательности прямоугольных импульсов . Эти поднесущие сигналы используются в модуляторах M1-MN для первичной модуляции ® АИМ, ЧИМ, ВИМ, КИМ. Модулированные канальные сигналы Uk(t) суммируются. В конце каждого цикла к этой сумме добавляется синхронизирующая информация с выхода формирователя синхронизирующей информации ФСИ. В результате на выходе сумматора S получают групповой сигнал U(t) цикла. В групповом устройстве ГУ групповой сигнал может подвергаться повторной импульсной модуляции, например КИМ. Тогда имеем систему с комбинированной модуляцией типа АИМ-КИМ или ВИМ-КИМ.
На приемной стороне ГУ демодулирует сигнал повторной модуляции. Схема выделения синхронизирующей информации СВСИ обеспечивает фазную и синхронную работу распределителя селекторных импульсов (РСИ) по отношению к РКИ передатчика. Для правильной работы системы необходимо соблюдать следующие условия:
1) РКИ и РСИ должны быть в фазе - это значит, что импульс носителя yk(t) k-го канала должен появляться во времени одновременно как в передатчике, так и в приемнике;
2) РКИ и РСИ должны работать с одинаковой скоростью, т.е. синхронно, а именно импульсы носителя yk(t) k-го канала должны появляться с одинаковой частотой как в передатчике, так и в приемнике.
Временные селекторы ВС1-ВСN обеспечивают селекцию (выбор) каналов во времени. Каждый селектор открывается импульсом соответствующего носителя на время его длительности. При этом на выход селектора проходит соответствующий канальный сигнал. Демодуляторы ДМ1-ДМN выполняют демодуляцию сигналов с первичной модуляцией.
|
|
б) Система с групповым модулятором (рис.2.130).
Рис.2.130
На рис.2.130: Д1-ДN - датчики; ЭК1-ЭКN - электронные ключи; ГТИ - генератор тактовых импульсов; РКИ - распределитель канальных импульсов; ФСИ - формирователь синхронизирующей информации; M - групповой модулятор; S - сумматор; ГУ - групповое устройство; ЛС - линия связи; СВСИ - схема выделения синхронизирующей информации; РСИ - распределитель селекторных импульсов; ДМ1-ДМN - демодуляторы.
РКИ и РСИ управляют электронными ключами (ЭК). Ключи и распределитель составляют коммутатор. Коммутатор передающего устройства ПУ поочередно подключает датчики к модулятору. Время подключения определяется длительностью импульса на выходе РКИ. Модулятор выполняет модуляцию импульсного носителя. Носителем y(t) является последовательность прямоугольных импульсов ГТИ. Промодулированные канальные сигналы поочередно отправляются через сумматор и ГУ в линию связи ЛС. В ГУ может осуществляться повторная модуляция носителя y1(t). После опроса датчиков ФСИ формирует синхронизирующий импульс, который поступает в ЛС вслед за канальными сигналами. На этом цикл работы ПУ заканчивается.
На приемной стороне действуют в обратном порядке с учетом одной особенности. В ПРУ коммутатор работает под управлением ГТИ ПРУ. Для правильной работы системы (в ПУ и ПРУ включены одинаковые ключи) он синхронизируется с помощью СВСИ. Цель синхронизации: коммутаторы ПУ и ПРУ должны работать с одинаковой скоростью (т.е. синхронно) и быть в одной фазе, т.е. работать синфазно. Фазность обеспечивается цикловой синхронизацией, синхронность - тактовой синхронизацией, которая поддерживает равенство частот тактовых импульсов ГТИ в ПУ и ПРУ.
В случае АИМ функцию канальных модуляторов M1-MN могут выполнять ключи ЭК1-ЭКN. Тогда модулятор М не нужен и получим схему с индивидуальными модуляторами. В случае с КИМ имеем: М АЦП; ДМ ЦАП.