Для снижения переходных влияний между сигналами ВГ, передаваемыми  по смежным трактам, в спектре ВГ могут использоваться как прямые, так и инверсные спектры. В первом случае на ГП₂ – ГП₅ подаются несущие частоты 468, 516, 564, 612 кГц, а соответствующие полосовые фильтры выделяют нижние боковые полосы. Во втором случае на ГП₂ – ГП₅ подаются несущие частоты 300, 348, 396, 444 кГц, а полосовыми фильтрами ПФ₂ – ПФ₅ выделяются верхние боковые полосы. Несущая частота для ПГ₁ в обоих случаях одинаковая (420 кГц), и спектр ПП₁ не инверсируется. Следующие ступени группового преобразования выполняются аналогично. 
 
После того как путём последовательного объединения достигается номинальное число каналов, обычно осуществляется ещё одно преобразование частоты: суммарный (групповой) спектр преобразуется в линейный спектр, то есть в ту полосу частот, в которой многоканальный сигнал этой системы передаётся по линии. При этом учитываются особенности каждой линии передачи. 
 
Если индивидуальное и групповое преобразования обычно осуществляются в типовых блоках и стойках, то сопряжение этой аппаратуры (в частности, формирование линейного спектра) с линейным трактом выполняется в оборудовании, специфичном для каждой проводной или радиосистемы. 
 
 

     2. Причины появления искажений в ТМ системах с ЧРК

     В РТМ системах с ЧРК возможны следующие  виды искажений передаваемых сообщений:

• искажения, появляющиеся из-за внутренних флюктуационных шумов;
• переходные (линейные) искажения;
• перекрестные (нелинейные) искажения.

     Линейные  искажения при попадании в  полосу пропускания одного канала сигналов соседних каналов. Они обусловлены недостаточной селективностью реальных полосовых канальных фильтров.

     Нелинейные  искажения возникают из-за наличия  нелинейных элементов в групповом  тракте и образования при этом множества комбинационных частот.

     Рассмотрим  подробнее перекрестные искажения. 
 

     2.1. Перекрестные искажения (нелинейные) 

     Полагаем  флюктуационные шумы отсутствующими. Перекрестные искажения разделяются  на низкочастотной и высокочастотной  части тракта. К низкочастотной части  тракта относят модулятор и демодулятор, к высокочастотной – радиотракты ПРД и ПРМ, а также пространство распространения радиоволн.

     Если  полоса пропускания тракта симметричны  относительно несущей частоты, то как  можно показать, причиной искажений  при АМ во второй ступени является только нелинейность амплитудных характеристик тракта. Если приемник не настроен на частоту несущей сигнала, то нелинейные искажения возникают также за счет АЧХ и ФЧХ.

     При ЧМ во второй ступени, кроме искажений  вызванных нелинейностью амплитудной  характеристики, основное влияние на уровень искажений оказывает фазовая характеристика.

     Паразитные  изменения амплитуды ЧМ сигнала  устраняются ограничителем.

     Нелинейность  ФЧХ при ЧМ сигнале приводит к  различию между мгновенными значениями частот на входе и выходе высокочастотной  части тракта. 

     2.1.1 Перекрестные искажения в низкочастотной части группового тракта

     Полагаем, что высокочастотная часть тракта искажений не вносит.

     Перекрестные  искажения в низкочастотной части  группового тракта определяются нелинейностью  модуляционной и демодуляционной характеристик. Эти искажения проявляются как при АМ, так и при ЧМ во второй ступени. Для анализа перекрестных искажений аппроксимируем АХ степенным полиномом 

      , ( 28) 

     где - постоянные коэффициенты, - передаваемое и принимаемое многоканальное сообщение.

     При анализе обычно ограничиваются тремя  первыми членами выражения ( 28). Представим групповое сообщение в виде 

      , ( 29) 

     где - амплитуда поднесущей, - поднесущая частота i-ого канала. Подставляя ( 29) в ( 28) получим 

      , ( 30) 

     где - перекрестная помеха. Используя формулы тригонометрии можно представить выражение для перекрестной помехи в виде суммы гармонических составляющих. В таблице 1 приведены значения спектральных составляющих помехи.

     Выводы:

1. В системах ЧРК с однополосной модуляцией в первой ступени, при том же числе каналов, уровень помех меньше, чем в системах с АМ, т.к. поднесущие отсутствуют.
2. Часть составляющих на выход группового тракта не пройдет.
3. Составляющие четвертого типа не влияют на РТМС с ЧМ, т.к. увеличение составляющих на частотах устраняется ограничителем при демодуляции.
4. В полосу группового тракта не попадают постоянные составляющие.
5. При расчетах необходимо учесть вторых и третьих гармоник, а также половину комбинационных составляющих шестого и седьмого типа.

 

     Таблица 1

 
 
     

6. Составляющие, возникающие из-за члена  , дают практически равномерный спектр в полосе группового тракта со спектральной плотностью

 

      . ( 31) 

     

7. Для получения  малого уровня перекрестных помех необходимо, чтобы

     а) ,

     б) уменьшить уровень  (применяя ОБП),

     в) увеличивать . 

     2.1.2 Перекрестные искажения в высокочастотной части группового тракта

     Полагаем, что низкочастотная часть тракта искажений не вносит. Рассматривается  случай ЧМ во второй ступени. Пусть  на вход ПРМ поступает ЧМ сигнал. 

      . ( 32) 

     Тогда сигнал на выходе тракта имеет вид 

      , ( 33) 
 

     где - АЧХ тракта, - ФЧХ тракта.

     В соответствии с выражениями ( 32), ( 33) мгновенные значения частот ЧМ сигналов на входе и выходе тракта равны 

      , ( 34)

      , ( 35) 

     где и - фазы ЧМ сигналов на входе и выходе тракта. Если представить ФЧХ в виде полинома 

      , ( 36) 

     то  частотная погрешность 

      . ( 37) 

     Обычно  достаточно .

     При линейной ФЧХ в спектре напряжения на выходе демодулятора не появляются новые составляющие. Таким образом, напряжение перекрестных помех на выходе общего демодулятора ЧМ равно при  

      , ( 38)

     модуляция частотный искажение телеметрический

     где - коэффициент передачи частотного детектора.

     Определим спектральную плотность помехи , полагая, что модуляция поднесущих отсутствует 

      . ( 39) 

     Подставляя ( 39) в ( 38) получим 

      ( 40) 

     где . Выражение в квадратных скобках аналогично выражению для перекрестной помехи в низкочастотной части тракта.

     Из  теории преобразования Фурье известно, что если две функции связаны выражением 

      , ( 41) 

     то  их спектральные плотности связаны  соотношением 

      . ( 42) 

     С учетом соотношений ( 42) и ( 31) спектральная плотность перекрестных помех, возникающих из-за нелинейности ФЧХ, имеет вид 

      . ( 43) 

     Из  формулы ( 43) следует, что спектральная плотность таких помех имеет  квадратичную зависимость от частоты, поэтому влияние перекрестных помех  сказывается сильнее на каналы с  более высокими поднесущими.

     Во  многих случаях искажениями из-за нелинейности ФЧХ можно пренебречь по сравнению с искажениями из-за нелинейности АХ группового тракта.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МНОГОКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ  ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

     Задача

       Вариант 2

     Определить  основные параметры многоканальной системы передачи информации с ВРК  и кодово-импульсной модуляцией, при  некогерентном приёме элементарных сигналов.

   Дано:

• Число каналов N=11;
• Верхняя граничная частота энергетического спектра сигнала ;
• Допустимая ошибка квантования ;
• Синхроимпульсы занимают один канал;
• Приёмник синтезирован по критерию идеального наблюдателя;
• Спектральная плотность мощности помехи G₀ постоянна в полосе пропускания приёмника ;
• Энергия элементарного сигнала на входе приёмника .

   Определить:

1. Тактовую частоту F_т ;
2. Число уровней квантования М_кв;
3. Число размеров двоичного кода m (n=2);
4. Допустимую длительность элементарного сигнала ;
5. Ширину полосы пропускания приёмника ;
6. Отношение с/ш в полосе пропускания приёмника, d;
7. Вероятность ошибки приёма одного элемента сообщения Р_ош
8. Частоту ошибок m_ош

     Решение

     1. В зависимости от принципа действия генератора канальных импульсов ГКИ частота генератора ГТЧ может равняться тактовой частоте F_т или превышать её в N+1 раз. Воспользуемся первым случаем. Тогда

     

,

где - коэффициент следования импульсов.

     2. Число уровней квантования найдём  из формулы:

     

     

;

     3. Тогда зная, что число символов  дискретного алфавита  , определим число символов в двоичном коде: