ПЕРЕДАЧА ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ

В результате проектирования подсистемы передачи дискретных сигналов должны быть рассчитаны:

Число организуемых каналов указано в табл. 1. Требования к качеству цифровых каналов приведены в табл. 2. Ожидаемые фазовые дрожания не должны превышать значения, указанного в таблице

d £ d_н.

Для организации каналов передачи дискретных сигналов с относительно невысокими скоростями (не выше 19,2 кбит/с) в настоящее время используются способы кодирования амплитуды и кодирования фронтов сигналов. Способы кодирования амплитуды в литературе называют способами стробирования или наложения. Известны модификации способа кодирования фронтов сигналов, например, способы скользящего индекса (СИ), фиксированного индекса (ФИ), скользящего индекса с подтверждением и другие.

Проектирование подсистемы предлагается выполнить в следующем порядке. Сначала рассчитываются параметры подсистемы при использовании способов наложения, скользящего индекса и фиксированного индекса при условии организации цифрового канала для передачи дискретных сигналов с заданной величиной фазовых дрожаний. Фактически предлагается рассчитать параметры трех кодеков. Затем производится анализ параметров с учетом числа организуемых каналов и других характеристик проектируемой ЦСП. По результатам анализа делается выбор способа передачи.

Расчет параметров подсистемы преобразования дискретных сигналов

Способ кодирования амплитуды сигнала

Число битов в кодовых группах канального цифрового сигнала ЦСП при использовании в кодере способа кодирования амплитуды равно единице. На кодер поступает только одна управляющая последовательность, частота следования импульсов которой равна f_к.

Максимальная абсолютная величина фазовых дрожаний равна длительности тактового интервала канального сигнала

.

Минимальное значение частоты следования кодовых групп зависит от заданной величины фазовых дрожаний

,

где f_с- частота следования символов дискретных сигналов, для двоичных сигналов численно равна скорости (табл. 1).

Коэффициент использования пропускной способности цифрового канала равен

.

Способ скользящего индекса

Способ основан на передаче информации о временных положениях фронта дискретного сигнала в двоичном коде. Эта информация передается с помощью кодовых групп, состоящих не менее чем из трех символов.

На кодер, в котором реализуется способ СИ, поступают две управляющие последовательности импульсов, частоты следования которых равны

f_к и .

Первый символ в кодовой группе равен “единице” при появлении любого фронта импульса дискретного сигнала, один символ используется для передачи характера фронта сигнала, остальные символы - для передачи расположения фронта дискретного сигнала по отношению к тактовым импульсам канального цифрового сигнала. Номер подынтервала, в котором наблюдается фронт имульса дискретного сигнала, кодируется натуральным арифметическим кодом. Если для передачи расположения фронта используется один символ, то точность передачи и максимальная величина фазовых дрожаний равны половине тактового интервала, если два, то максимальная величина фазовых дрожаний равна четвертой части тактового интервала и т.д. Начало кодовой группы – это всегда “единица”. Положения этих стартовых символов не синхронизированы с последовательностью тактовых импульсов канального сигнала. Это вызывает скольжение стартового символа по временной оси, отсюда название способа.

При использовании в кодере способа СИ максимальная абсолютная величина фазовых дрожаний при передаче дискретного сигнала равна

,

где T_к - период следования тактовых импульсов канального цифрового сигнала.

Способ СИ может быть реализован в кодере при условии, что

T_с ³ m ^. T_к

Относительная величина фазовых дрожаний будет равна

.

Примем

T_с = m ^. T_к ,

тогда .

Минимальное значение количества битов в кодовом слове равно трем. Следует подставить это значение в вышеприведенную формулу и рассчитать величину фазовых дрожаний. Если рассчитанное значение фазовых дрожаний меньше допустимого, то для реализации способа СИ достаточно иметь кодовые группы с числом битов, равным трем. Если полученное значение больше допустимого, то необходимо более точно передавать положение фронта дискретного сигнала и использовать в кодере число битов, равное четырем и т.д.

Минимальное значение частоты следования кодовых групп следует принять равным f_r = f_c .

Коэффициент использования пропускной способности цифрового канала может быть рассчитан по формуле

.

Способ СИ характеризуется размножением ошибок, т.е. одиночные ошибки (сбои символов) в групповом цифровом тракте системы передачи вызывают более чем одну ошибку в дискретном сигнале на приеме. Коэффициент размножения ошибок при средней длительности импульса дискретного сигнала 4 ^. m ^. T_к равен (m + 3).