В СП с ВРК используется АИМ. Различают АИМ 1ого рода и 2ого рода. При АИМ-I амплитуда отсчётов изменяется в соответствии с изменениями модулирующего сигнала. При АИМ-II амплитуда отсчёта постоянна и равна значению модулирующего сигнала в момент начала отсчёта. Частотный спектр модулированной последовательности при АИМ у неполярного сигнала содержит: постоянную составляющую, составляющие с частотами исходного модулирующего сигнала, составляющие с частотной дискретизацией и её гармоник. Составляющие боковых полос при частоте дискретизации и её гармоник, при дискретизации биполярных сигналов. В спектре АИМ сигнала практически отсутствуют постоянная составляющая и составляющие с частотой дискретизации и её гармоник. Для телефонного сигнала fв=3,4 кГц, то fд≥6,8 кГц. При полосе расфильтровки ΔFр=0 потребовался бы ФНЧ приёма с бесконечно большой крутизной.
При прохождении АИМ сигнала по цепям с ограниченной полосой пропускания искажается форма импульсов в результате затягивания фронтов и возникновения выбросов. Это может привести к перекрытию временных интервалов между каналами и вызвать переходные помехи.
Искажения первого рода возникают из-за ограничения полосы частот сверху. В результате происходит затягивание фронта и среза импульсов.
Искажения 2ого рода возникают из-за ограничения полосы частот снизу. В отличие от
искажений 1ого рода выбросы отрицательной полярности затухают медленно. В результате влиянию подвергаются даже каналы, удалённые от влияющего.
Дискретизация групповых сигналов.
Методы формирования широкополосных сигналов.
Возможны след. м-ды построения ВСП с ЧРК:1)индивидуальный (все устройства каждого канала являются отдельными и повторяются столько раз на сколько каналов рассчитана МСП); 2)групповой (для каждого канала отдельными явл. только некоторые устройства, а устройства оконечной и промежуточной аппаратуры явл. общими для всех каналов); 3)смешанный (часть устройств построена по индивидуальному, а часть по групповому).
При построении МСП по групповому методу используется многократное преобразование частоты. В соответствии с рек. МККТТ (МСЭ) принято стандартное группообразование. Первичная группа (ПГ) объединяет 12 каналов ТЧ (60,6-107,7 кГц). Вторичная группа (ВГ) формируется путём объединения 5 ПГ (312-5152 кГц). Третичная группа – путём объединения 5 ВГ (ПЧ 812-2044 кГц).
Выбор частоты дискретизации широкополосных сигналов.
Выполнение условия Fд.гр (граничная): Fд.гр=2Fв приводит к большой Fд, а следовательно к возрастанию тактовой частоты. С целью снижения Fд м выполнить предварительный перенос спектра стандартных групп в видеоспектр ( Fн=0).
Или Fд м б выбрана так, чтобы спектр исходного сигнала не перекрывался со спектрами
при Fд и её гармониках. При этом должно обеспечиваться выполнение условий: Fн≥n*Fд.гр/2;
Fв≤(n+1)*Fд.гр/2 или 2Fн/n≥F≥2Fв/(n+1).
Для получения равных промежутков расфильтровки д. полностью располагаться симметрично между соседними гармониками Fд.гр. Это соответствует выполнению условия: (2n+1)Fд.гр=2(Fн+Fв), в этом случае полоса расфильтровки: ΔFр=Fд.гр-ΔF.
Эти соотношения справедливы при n≠0, только для сигналов, у которых отношение Fв к Fн < октавы. Fв/Fн<2. Если Fв/Fн>2, то указанные соотношения имеют смысл только при n=0, что сводится к обычному условию Fд.гр≥2Fв.
Для снижения Fд.гр необходимо осуществить перенос исходного спектра в области более низких частот 2умя ступенями преобразования.
14. Квантование по уровню. Равномерное квантование. Неравномерное квантование. Амплитудные характеристики квантования. Защищённость от шумов квантования и ограничения
Амплитуда АИМ сигнала принимает бесконечное множество значений, что требует при кодировании исп-ние многоразрядных кодов. Задача решается путём ограничения числа возможных значений амплитуд АИМ отсчётов конечным множеством. При этом истинное значение АИМ отсчёта заменяется ближайшим разрешённым значением. Число разрешённых уровней квантования зависит от вида сигнала и требований качеству его преобразований. Квантователь характеризуется числом уровней квантования Nкв, шагом квантования δ, напряжением ограничения Uогр.
Если шаг квантования во всём динамическом диапазоне сигнала постоянный, то квантование наз-ся равномерным. При этом: δ= Uогр/Nкв.Ср. мощность шумов квантования при этом: Ршкв=δ2/12.
Поскольку Ршкв не зависит от мощности сигнала, то защищённость от шумов квантования Азкв=10lg(Рс/Ршкв)=Рс-Ршкв оказывается небольшой д/слабых сигналов и возрастает при увеличении уровня сигнала.
Д/того чтобы выполнить требования к Азкв необходимо уменьшить δ, т.е. увеличить Nкв. При уменьшении δ в 2 раза Ршкв ↓в 4 раза, а Азкв ↑на 6 дБ. Для максимального по амплитуде двуполярного сигнала Азкв=6m-9,2 дБ, где m – разрядность кода. Для слабых сигналов Азкв=6m-42,2 дБ. Если требуемая защищённость Азквтр=30 дБ, то потребуется m=12 (Nкв=4096). При этом Азквmax более чем на 30 дБ превышает Азквтр. Большая разрядность кода усложняет аппаратуру и увеличивает тактовую частоту. Указанный недостаток м. устранить неравномерное квантование. В этом случае для слабых сигналов δ выбирается минимальным и ↑д/сильных сигналов. При этом для слабых сигналов Ршкв ↓, для сильных – ↑. В результате Азквmin ↑, Азквmax – ↓. Неравномерное квантование позволяет снизить разрядность до m=8 (Nкв=256), обеспечивающее Азквтр во всём динамическом диапазоне сигнала (≈ 40 дБ).
Неравномерное квантование м. б. обеспечено путём сжатия динамического диапазона сигнала с последующим равномерным квантованием. Сжатие осуществляется с помощью компрессора, имеющего нелинейную АХ.
Для восстановления динамического диапазона необходимо использовать экспандер, АХ к-рого д.б. обратной АХ компрессора. Компрессор+экспандер= компандер. Результирующая АХ компандера д.б. линейной.
В ЦСП применяют двойные логарифмические характеристики компандирования типов А и µ. Характеристики принято изображать в нормированном виде. Характеристика типа А соответствует европейской иерархии, типа µ - северо-американской.