МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Университет «МИРАС»

Кафедра «Радиотехника, электроника и телекоммуникация» конспект лекции

по дисциплине «Многоканальные телекоммуникационные системы»

для студентов специальности: 5В071900 «Радиотехника, электроника и телекоммуникация» очной форм обучения

Количество кредитов – 3 Шымкент-2014г.

УДК 621.395

ББК

Составитель: Ортаева К.А., к.п.н., ст.преподаватель.

Конспект лекции по дисциплине «Многоканальные телекоммуникационные системы»для студентов специальности:5В071900 «Радиотехника, электроника и телекоммуникация» очной форм обучения.

Шымкент: Университет «Мирас», 2014 , 141 стр.

Конспект лекции составлены в соответствии с требованиями учебного плана и программой дисциплины «Многоканальные телекоммуникационные системы»и включает все необходимые сведения курса.

Конспект лекции выполнены для студентов специальности: 5В071900 «Радиотехника, электроника и телекоммуникация» очной форм обучения.

Рецензент: Ханжаров Н.С – к.т.н., ст.преподаватель, университет «Мирас».

Рассмотрено и рекомендовано к изданию заседанием кафедры «Радиотехника, электроника и телекоммуникация» протокол №5 от «26» 12.2014г., методической комиссией факультета протокол №2 от «27 » 12.2014 г.

Рекомендовано к учебно-методическим Советом университета «Мирас»

протокол № 3 от «30» 12. 2014г.

Конспект лекции является собственностью университета «Мирас»

и предназначена для внутреннего пользования.

Университет «мирас Конспект лекционных занятий

Лекция 1. ВВЕДЕНИЕ.

1. Основные характеристики сигналов.

2. Виды каналов связи

3. Принципы построения многоканальных систем передачи

1.1 Основные характеристики сигналов

Современные многоканальные системы передачи должны обеспе­чивать передачу различных сигналов: телефонных, телеграфных, факсимильных, передачи данных, звукового вещания, телевизион­ного вещания, телеметрии и телесигнализации. Эти сигналы яв­ляются случайными функциями времени, т. е. случайными про­цессами. Достаточно полно описать случайный процесс позволяют многомерные плотности вероятности, нахождение которых пред­ставляет чрезвычайно сложную и трудоемкую задачу. Однако для решения ряда практических задач в таком полном описании сиг­нала нет надобности. Для выяснения соотношения между харак­теристиками сигнала и свойствами канала, например, достаточно знать такие более простые характеристики сигналов, как динами­ческий диапазон, длительность существования и ширина спектра частот.

Динамическим диапазоном сигнала называется отношение наи­большей мгновенной мощности сигнала Ртах к той наименьшей Рты, которую необходимо отличать от нуля при заданном каче­стве передачи. Эта характеристика сигнала определяет пределы изменения мгновенной мощности сигнала. Обычно динамический диапазон выражают в логарифмических единицах, т. е. ==. Динамический диапазон телефонного (речевого) сигнала не превышает 40 дБ, факсимильного сигнала для полу­тонового изображения — 25 дБ, сигнала телевизионного веща­ния — 40 дБ. Наибольший динамический диапазон, равный 75 дБ, имеет сигнал звукового вещания при передаче симфонической му­зыки. Следует отметить, что для телеграфных сигналов и сигна­лов передачи данных, мощность которых постоянна, понятие ди­намического диапазона неприменимо.

Длительность сигнала определяется интервалом времени, в те­чение которого он существует. Чем меньше длительность сиг­нала, тем меньшее время для его передачи будет занят канал.

Сигналы электросвязи, непрерывные и дискретные, являются непериодическими функциями времени. Таким сигналам соответ­ствует сплошной спектр, т. е. спектр, содержащий бесконечно большое число составляющих. Однако всегда можно указать диа­пазон частот, в пределах которого сосредоточена основная энер­гия сигнала. Этим диапазоном и определяется ширина спектра частот сигнала.

Для улучшения экономических показателей систем передачи спектр сигнала необходимо ограничивать. Это ограничение должно осуществляться без заметного ухудшения качества. Как пока­зали экспериментальные исследования, спектр телефонного сигна­ла может быть ограничен полосой 300 ... 3400 Гц, а звукового ве­щания — 300 ... 15 000 Гц. Такая ширина спектров этих сигналов достаточна для обеспечения требуемой разборчивости и естествен­ности звучания. При сужении спектра сигнала звукового веща­ния до 50... 10 000 или 50... 6400 Гц, что часто встречается на практике, восприятие музыки несколько ухудшается.

Ширина спектра частот телеграфного сигнала и сигнала пере­дачи данных (0—Fmax) зависит от длительности импульса, т. е. скорости передачи. Частота определяется как F_max=l,5 В.

где В — скорость передачи сигнала в бодах. Это соотношение вы­брано из условия возможности воспроизведения импульса на при­еме. Скорость передачи телеграфных сигналов составляет 50... ... 200 Бод, а сигналов передачи данных до 200 Бод при низкоско­ростной, до 9600 Бод при среднескоростной и до сотен килобод при высокоскоростной передаче. В соответствии с этими скоростя­ми изменяется и ширина спектра частот сигнала.

Необходимая ширина полосы частот факсимильного сигнала определяется требуемой четкостью изображения на при­еме. Частота F_max зависит от характера передаваемого изображе­ния, скорости () и шага () развертки и определяется как== Учитывая, что , получаем ,

где D — диаметр барабана, п — частота вращения барабана, об/мин. Для используемых факсимильных аппаратов F_max не превышает 1465 Гц. Важнейшим видом факсимильной связи является переда­ча изображений центральных газет в областные и республиканские центры, где они печатаются. При использовании для этой цели аппаратуры «Газета-2» F_max— 180 кГц.

Ширина спектра сигнала телевизионного вещания определяет­ся требуемой четкостью воспроизведения мелких деталей и рез­ких границ в изображении.

При стандарте в 625 строк, принятом в Советском Союзе, верхняя частота спектра телевизионного сиг­нала составляет 6 МГц, а нижняя — 0 Гц. Таким образом, шири­на спектра частот сигнала телевизионного вещания составляет 0 Гц ... 6 МГц.