Параметры последовательности прямоугольных импульсов (ппи).

Последовательность прямоугольных импульсов одного знака характеризуется следующими параметрами:

• амплитудой U,

• длительностью импульса τ_и,

• периодом следования Т_с,

• частотой следования f_c =1/ Т_с,

• круговой частотой следования _c =2f_c=2/ Т_с,

• скважностью q= Т_с/τ_и.

Частотный спектр ППИ – дискретный, частоты спектральных составляющих кратны частоте следования импульсов; содержит постоянную составляющуюU₀ на f =0; амплитуды гармоник кратных скважности обращаются в ноль; чем короче длительность импульса τ_и, тем гуще спектральные линии и шире частотный спектр; количество спектральных линий в первом лепестке равно скважности.

	Временная диаграмма ППИ
	Спектральная диаграмма ППИ

АИМ – амплитудно-импульсная модуляция.

При АИМ по закону модулирующего сигнала изменяется амплитуда импульсов, а длительность τ_и и частота следования f_c остаются постоянными. Различают АИМ первого и второго рода АИМ-1 и АИМ-2.

При АИМ-1 амплитуда импульсов изменяется в пределах его длительности в соответствии с огибающей непрерывного сигнала.

При АИМ-2 амплитуда импульсов в пределах его длительности постоянна и соответствует значению модулирующего сигнала в момент начала отсчета.

Спектр АИМ-1 Спектр АИМ-2 по составляющим такой же, как АИМ-1 только изменяется соотношение между амплитудами частотных составляющих.

Частотный спектр АИМ-1 для однополярных прямоугольных импульсов длительностью , модулируемых синусоидальным сигналом с частотой (F) содержит: постоянную составляющую U0, гармоники на частоте следования импульсов fс (fд – частота дискретизации) и высшие гармоники на частотах (2fд, 3fд …), боковые составляющие частоты дискретизации fд.

1.1. Принцип временного разделения каналов

Непрерывный сигнал С_i(t) каждого из каналов поступает на ФНЧ, где проводится ограничение спектра частотой. Электронные ключи (ЭК) периодически замыкаются с частотой дискретизации f_д на время длительности импульса дискретизации. Работой электронных ключей управляет распределитель канальных интервалов (РКИ), выдавая импульсные последовательности, сдвинутые во времени на ∆t. Работа РКИ осуществляется под управлением тактовых импульсов, вырабатываемых генератором тактовых импульсов (ГТИ). В сумматоре происходит объединение дискретных отсчетов сигналов и импульсов цикловой синхронизации, вырабатываемых в формирователе импульсов цикловой синхронизации ФИЦС.

В групповом АИМ-сигнале значение канального отсчета соответствующего АИМ сигнала называется канальным интервалом (КИ1, КИ2, КИ3). Для того чтобы распределить на приеме отсчеты индивидуальных сигналов по своим каналам необходимо в начале каждой группы КИ ввести дополнительный импульс, отличающийся по какому–либо признаку от импульсов КИ. Таким импульсом является синхросигнал (СС). Он определяет начало цикла и обеспечивает правильное распределение дискретных отчетов КИ по соответствующим каналам. Циклом называется время, в течение которого однократно передаются все КИ объединенных каналов и СС.

На приеме происходит обратное преобразование – групповой АИМ сигнал поступает на ЭК, управляемые РКИ. Работой РКИ управляет тактовая последовательность от приемника цикловой синхронизации (ПЦС). Индивидуальные АИМ – сигналы поступают на ФНЧ, которые восстанавливают непрерывные сигналы из дискретных отсчетов. Принятый сигнал Сi*(t) отличается от переданного Сi(t), так как подвержен воздействию помех и искажений.

Рисунок – Структурная схема трехканальной системы передачи с ВРК

1.2. ИКМ

Операции ИКМ:

1. дискретизация по времени (осуществляется по теореме Котельникова),

2. квантование по уровню (по амплитуде)

Квантование – преобразование значений амплитуд дискретных сигналов в номер разрешенного уровня квантования.

Разность между соседними разрешенными уровнями квантования называется шагом квантования (∆). Если значение амплитуды отсчета в пределах двух соседних уровней больше половины шага квантования, то округление производиться в большую сторону, и наоборот.

Для речевого сигнала выбирается 256 квантованных уровней.

Ошибкой или шумом квантования называется разность между истинным значением АИМ-сигнала и его квантованным значением:

ε_кв=U_аим(t) – U_кв(t)

3. кодирование.

Номера уровней квантования переводятся в двоичную систему исчисления, и таким образом передается оцифрованный сигнал.

В ЦСП для кодирования двухполярных сигналов используют симметричный двоичный код. В этом коде старший разряд кодовой группы определяет полярность кодируемого отсчета (1 – положительный, 0 - отрицательный). Разрядность кодовой группы (количество знаков в группе) m при известном количестве уровней квантования: m=log2M (M – количество уровней квантования, М=2m). 011-трехразрядная кодовая группа, 1101010-семиразрядная кодовая группа.