Передача даних, сигналів звукового мовлення, частотних груп і телевізійних сигналів по цифрових каналах

Передача даних, сигналів звукового мовлення, частотних груп і телевізійних сигналів по цифрових каналах

1. Методи передачі даних по цифровому каналу

Існують два методи передачі низькошвидкісних даних по цифровому каналу: метод простого накладення і метод кодування фронтів.

Метод накладення передбачає стробування інформаційних імпульсів послідовністю більш коротких імпульсів, у результаті чого кожен інформаційний імпульс перетворюється в пачку коротких імпульсів (рис. 1). Зазначене перетворення легко реалізується за допомогою схеми збігу, на один вхід якої подаються інформаційні, а на інший – стробуючі імпульси (CI).

Рисунок 1

У приймальному устаткуванні інформаційні імпульси відновлюються за огинаючою прийнятою імпульсною послідовністю. Оскільки при такому методі передачі інформаційні і стробуючі імпульси не синхронізовані між собою, то відновлення інформаційних імпульсів відбувається з крайовими перекручуваннями, максимальна величина яких () дорівнює тактовому інтервалу (періоду повторення) стробуючих імпульсів (), тобто , а відносна величина крайових перекручень , де і − швидкості потоків інформаційних і стробуючих імпульсів відповідно.

Чим вище частота проходження стробуючих імпульсів () у порівнянні з частотою повторення інформаційних імпульсів (), тим менше величина крайових перекручувань. Для заданих значень і припустима швидкість передачі інформаційних імпульсів складає величину =.

Наприклад, для =0,05 і =8 припустима швидкість передачі даних . Для передачі низькошвидкісних даних (наприклад, телеграфних сигналів) по каналу передачі дискретної інформації ЦСП ІКМ-30 використовується послідовність імпульсів першого розряду (Р1) канального інтервалу КIО. Швидкість передачі цього каналу =8 .

Оскільки,зазвичай, >, то для повного використання пропускної спроможності цифрового каналу в ньому можна організувати кілька каналів передачі даних. Кількість цих каналів визначається співвідношенням

.

Наприклад, для заданих значень =5%, =8 і =50 Бод величина

каналів.

Перевагою методу накладення є його простота. Недолік – низька ефективність використання цифрового каналу. Коефіцієнт використання цього каналу (К) чисельно дорівнює відносній величині крайових перекручувань, тобто .

Метод накладення через низьку ефективність використання пропускної спроможності цифрового каналу використовується для передачі сигналів зі швидкістю не вище 1200. Так, наприклад, при значеннях =64 (для передачі даних використовується ОЦК) і =1200 величина , тобто крайові перекручування невеликі, але і коефіцієнт використання цифрового каналу вкрай низький (К=0,02).

Існують більш ефективні, хоча і більш складні методи передачі даних, що забезпечують підвищення ефективності використання цифрового каналу. Одним з цих методів є метод кодування фронтів інформаційних імпульсів (метод ковзного індексу).

Метод кодування фронтів передбачає передачу інформації про наявність і напрямок переходів у дискретному сигналі (фронтів інформаційних імпульсів) всередині тактового інтервалу імпульсної послідовності цифрового каналу. Ця інформація передається кодовими комбінаціями, що складаються з розрядів. Значення першого (стартового) розряду визначає наявність фронту (переднього або заднього) інформаційного імпульсу в середині тактового інтервалу , значення другого – напрямок переходу інформаційного імпульсу (з нижнього рівня "0" у верхній "1" – 1, з верхнього рівня "1" у нижній "0" – 0). Значення інших n-2 розрядів визначають положення фронту інформаційного імпульсу в середині тактового інтервалу. Для n=3 значення 1 може відповідати положенню фронту в лівій половині тактового інтервалу , а 0 – у правій половині інтервалу . Якщо n=4, то положення фронту визначається з точністю до тривалості інтервалу .

Приклад, що пояснює розглянутий метод передачі даних для n=3, наведений на рис. 2.

Рисунок 2

Відновлення переданого сигналу в приймачі здійснюється із затримкою на З (за n=3). Відносна величина крайових перекручувань складає значення , тобто в рази менше, ніж при методі простого накладення тією самою частотою стробуючих імпульсів і швидкістю передачі цифрового каналу.Оскільки для кодування фронту інформаційного імпульсу необхідно не менше трьох імпульсів цифрового каналу, то максимальне значення коефіцієнта використання цього каналу складає величину .

У методі кодування фронтів момент змiни рівня інформаційного імпульсу і положення стартового імпульсу, що вказує наявність цієї зміни, не синхронізовані між собою. Це викликає "ковзання" стартового імпульсу по часовій осі, що визначило іншу назву цього методу – "метод ковзного індексу".

2. Передача сигналів звукового мовлення

сигнал кодування телевізійний звуковий частотний

Існує три класи сигналів ЗМ, що розрізнюються смугою ефективно переданих частот. Її величина складає 6.4, 10 і 15 кГц для каналів ЗМ 2-го, 1-го і вищого класу відповідно. Тому частота дискретизації () сигналів 3В має бути не менше 12,8 , 20 і 30 кГц для каналів 3В 2-го, 1-го і вищого класів відповідно. Оскільки частота дискретизації має бути кратною частоті дискретизації мовних сигналів одного каналу (8 кГц ), то канал 3В 2-го класу організовується в ЦСП ІКМ-15 замість двох ОЦК (що відповідає частоті дискретизації Fд=16кГц). Для організації каналу