Для одновременной передачи по линии связи большего числа каналов следует разделить эти каналы либо по частоте, либо во времени.
На рис.8 приведена структурная схема системы связи с частотным разделением каналов.
Принятые обозначения:
ПП - первичный преобразователь - преобразует сообщение в электрический сигнал. Примеры ПП: микрофон, передающая ТВ трубка, блок клавиатуры компьютера, др.
УНЧ - усилитель низкой частоты - усиливает первичный сигнал.
М - модулятор, в котором происходит перенос первичного низкочастотного сигнала в область высоких частот. На выходе модулятора ВЧ сигнал, несущий информацию о первичном НЧ сигнале.
Рис. 8 Структурная схема системы связи с частотным разделением каналов
ГВЧ - генератор высокой частоты. Вырабатывает гармонический сигнал высокой несущей частоты. В каждом канале своя несущая частота. Благодаря этому каждый канал занимает свою полосу частот, не смешиваясь с сигналами других каналов.
УВЧ - усилитель высокочастотного модулированного сигнала.
В устройстве формирования группового сигнала создается сигнал, спектральная диаграмма которого представлена на рис. 9
…… f(кГц)
fнесn fнес6 fнес5 fнес4 fнес3 fнес2 fнес1
Рис.9 Спектральная диаграмма группового сигнала, поступающего в линию связи в системе с частотным разделением каналов.
Устройство разделения каналов содержит набор электрических фильтров, каждый из которых выделяет определенную полосу частот, предназначенную определенному каналу и передает ее в канал.
Д - детектор (демодулятор) - преобразует ВЧ модулированный сигнал в НЧ первичный.
ОП - оконечный преобразователь - преобразует электрический сигнал в сообщение.
Примеры ОП: динамик, монитор, др.
Рис.10 Структурная схема системы связи с временным разделением каналов
На рис.10:
Дискретизатор - превращает непрерывный первичный сигнал в короткие импульсы, следующие через интервал Δt ≤ 1/(2fВ) (с), где fВ - наивысшая частота в спектре первичного сигнала.
Интервал дискретизации Δt определен по теореме Котельникова: если непрерывный сигнал u(t) имеет ограниченный спектр и наивысшая частота в спектре (fВ), то сигнал u(t) полностью определяется последовательностью своих мгновенных значений в дискретные моменты времени, отстоящие друг от друга не более чем на 1/(2fВ) секунд. Так, для передачи телефонного сигнала, спектр которого ограничен частотой 3,4 кГц, получим частоту дискретизации fд ≥ 6,8 кГц (6,8 тысяч отсчетов в секунду).
ГТИ - генератор тактовых импульсов - обеспечивает работу дискретизатора, выдает импульсы с частотой fд.
Квантующее устройство - округляет значения амплитуд импульсов до ближайшего разрешенного уровня - уровня квантования. Интервал между соседними разрешенными уровнями называется шагом квантования - Dи.
Кодер - преобразует значения уровней импульсов в кодовые комбинации. При двоичном коде это токовые и бестоковые посылки.
Электронный ключ на передающей стороне, подключаясь по очереди к каждому каналу, забирает первые кодовые комбинации, затем - вторые и т.д.
Электронный ключ на приемной стороне, работая синхронно с ключом передатчика, подключаясь поочередно к каждому каналу, раздает первые комбинации, вторые, и т.д.
Декодер - преобразует кодовые комбинации в импульсы соответствующего уровня.
ФНЧ - фильтр нижних частот - восстанавливает огибающую импульсов, т.е. первичный сигнал.