Способы передачи и обработки сигналов в системах ПДС

При передаче дискретных сигналов обычно используются многоканальные системы, каналы в которых образованы с помощью различных методов разделения сигналов. В системах ПДС наиболее широко используют следующие виды разделения сигналов:

· пространственный (ПР);

· частотный (ЧР);

· синхронный временной (СВР);

· комбинационный (КР);

· асинхронный временной (адресный) - (АВР).

Широко применяемый в системах передачи метод ЧР не наше практического применения в системах коммутации, несмотря на наличие большого числа изобретений в этой области, так как все предложенные реализации пока оказываются дорогими и сложными. Наиболее перспективными являются системы передачи с ВР, которым в силу вышесказанного соответствует временная коммутация, поэтому на новых сетях ПДС в основу интеграции положен временный метод.

Соответственно методам разделения различают методы синхронного и асинхронного распределения сообщений.

Рисунок 3.1 - Принцип СВРп

Обработка

сигналы, в том числе модулированные по амплитуде, частоте и фазе, в пределах единичного интервала τ₀ можно представить в виде суммы некоторых ортонормированных функций времени Ψ_k(t), взятых с соответствующими весовыми коэффициентами a_k.

Связь между сигналом s(t), представляемым рядом Фурье, базисными функциями Ψ_k(t) и спектральными коэффициентами a_k, выражается известной формулой:

Отсюда следует, что один и тот же сигнал в разных базисах может иметь разный спектр, то есть отображаться разными совокупностями чисел {a_k}.

Применение данного базиса значительно облегчает определение спектральных коэффициентов {a_k}.

В системах ПДС находят применение и другие базисные функции, например Уолша. Целесообразность применения той или иной системы функций определяется разработчиками аппаратуры, исходя из конкретных условий работы системы ПДС или ограничений на сложность ее реализации.

Сигналы, используемые в системах ПДС, могут быть отображены множеством двоичных чисел, а преобразования сигналов в процессе модуляции и демодуляции произведены путем соответствующих операций над двоичными числами, что технически легко осуществляется цифровыми элементами. Формирование и обработка сигналов на основе их отображения совокупностью чисел называются соответственно цифровой генерацией и цифровой обработкой. Устройства, реализующие такие операции, для краткости в дальнейшем именуемые устройствами цифровой обработки сигналов (ЦОС), имеют существенные преимущества по сравнению с устройствами аналоговой обработки и формирования сигналов.

1. Характеристики устройства ЦОС не изменяются при изменении внешних условий (температуры, влажности и так далее). Это объясняется тем, что устройства ЦОС реализуются на базе цифровых элементов, устойчиво работающих при изменении внешних условий.

2. Возможна реализация ряда операций обработки сигналов, принципиально не реализуемых на базе аналоговых элементов. Так, устройства ЦОС могут реализовывать алгоритмы обработки сигналов, требующих большое время хранения отсчетов сигнала, поскольку длительность хранения информации цифровыми элементами практически не ограничена.

3. Устройства ЦОС удобно изготавливать в виде больших и сверхбольших интегральных схем, в частности, в виде базовых кристаллов или на базе микропроцессоров. Это позволяет существенно уменьшить стоимость изготовления УПС.

4. Реализация устройств ЦОС на базе микропроцессоров дает возможность легко изменять алгоритмы генерации и обработки сигналов путем изменения лишь управляющей программы микропроцессора. Это обстоятельство весьма существенно при построении адаптивных систем передачи информации.

Помимо перечисленных возможностей, которые возникают при цифровом представлении сигналов, следует отметить еще и принципиальную возможность относительно простого применения при цифровом формировании и фильтрации сигналов методов помехоустойчивого кодирования. Действительно, результат искажения помехи спектральных коэффициентов сигнала можно рассматривать как искажения некоторых разрядов в двоичных числах, отображающих спектральные коэффициенты сигнала при прохождении им канала связи. Если для цифрового отображения спектральных коэффициентов использовать кодовые комбинации некоторого помехоустойчивого кода, то проблему фильтрации сигнала от помех можно рассматривать как процедуру обнаружения и исправления искаженных разрядов двоичных чисел, отображающих спектральные коэффициенты сигнала на входе приемника.