СИНХРОНИЗАЦИЯ В ЦИФРОВА ПРЕДАВАТЕЛНА СИСТЕМА С PCM
За правилната работа на предавателните и приемащите станции на предавателните системи PCM е необходимо да се осигури еднаквост на скоростите на обработка на сигнала в тези станции, координираното разпределение на AIM сигнали и контролни сигнали и комуникация на обмена през съответните канали. За тази цел се предвижда синхронизиране на работата на генераторното оборудване на приемно-предавателните станции по тактова честота, по цикли и суперцикли.
Синхронизацията на часовника осигурява равенство на скоростта на обработка на сигнала в приемната и предавателната станция, което се постига чрез честотна и фазова синхронизация на генериращото оборудване на приемащата станция с предавателната станция. За това се използва тактова честота, извлечена от линеен цифров сигнал.
Тактовата честота е честотата на повторение на импулса на груповия цифров сигнал в линията. Стойността на тактовата честота на цифрова предавателна система се определя по формулата
,
където е броят на времевите интервали.
Така например в системата PCM-30 броят на битовете ( ) в кодовата комбинация е 8, броят на интервалите от време е 32, два от които се използват за предаване на часовникови сигнали, SUV и други служебни сигнали, честотата на дискретизация на гласовия честотен канал е 8 kHz, тогава .
Ако разгледаме спектъра на еднополюсен цифров линеен PCM сигнал (вижте фигури 13 и 14), тогава той ще съдържа дискретни и непрекъснати части. Когато ( е продължителността на импулса на кодовите групи), дискретната част от спектъра ще се състои от постоянен компонент, тактова честота и нейните хармоници. Следователно задачата за получаване на тактова честота е да се изолира дискретният компонент на тактовата честота (първият хармоник) с помощта на теснолентов филтър (резонансна верига) и да се формира последователност от правоъгълни тактови импулси.честоти.
Синхронизацията на кадрите осигурява правилното декодиране на кодовите групи на отделните канали и правилното разпределение на груповия AIM сигнал между приемниците на съответните канали.
За да се синхронизира работата на PCM системите в цикли, в началото на всеки цикъл се въвежда специален тактов сигнал в груповия цифров сигнал (виж Фигура 16), който е отделен импулс или група от импулси. За да може кадровият синхронизиращ сигнал да бъде разграничен от импулсите на каналните кодови групи, той е надарен с отличителна черта. Такъв признак обикновено е постоянното присъствие на импулси в тактовия сигнал при постоянна честота на повторение, докато появата на импулси в кодовите групи на каналните сигнали е случайна. Например в системата PCM-30 кодовата група на синхронизиращия сигнал има формата 0011011, но честотата на повторение на синхронизиращия сигнал е два пъти по-малка от честотата на дискретизация и е равна на 4 kHz.
Към рамковите системи се налагат следните изисквания:
w времето за влизане в синхрон при първоначалното включване на оборудването в работа и времето за възстановяване на синхрона след прекъсване на комуникацията трябва да бъде минимално;
w състоянието на синхрон по време на работа на оборудването трябва да се поддържа непрекъснато и автоматично;
w Приемникът на часовника трябва да е устойчив на шум.
Многокадровата синхронизация осигурява правилното разпределение на SUV сигналите.
ПРИНЦИП НА ИЗГРАЖДАНЕ НА ЦИФРОВА СИСТЕМА
PCM ТРАНСМИСИИ
Принципът на работа на предавателното устройство се обяснява от блоковата схема на предавателната система (Фигура 19). Съобщения ... от 1.2.Nизточници на информация (абонати) чрез нискочестотни филтри (LPF) (300 - 3400 Hz) и нискочестотни усилватели (ULF)пристигат в канала амплитудно-импулсни модулатори AIM (клавиши). С помощта на AIM модулатори предаваните сигнали се дискретизират във времето. Работата на AIM модулаторите се управлява от последователност от импулси на управляващия канал USI1 - USIN, идващи от генераторното оборудване GOper. В този случай модулираните импулсни последователности, генерирани в генераторното оборудване GOper, имат честота 8 kHz и са изместени във времето една спрямо друга с количество, равно на един канален интервал. Импулсите на канала се подават към AIM модулаторите на каналите на свой ред, като продължителността на всеки импулс на канала е . Изходите на AIM модулаторите се свързват в една точка, в която се формира групов AIM сигнал. Груповият AIM сигнал се подава към енкодера - енкодерът, който едновременно с кодирането изпълнява операцията за квантуване на ниво.
В комбинатора (CU) груповият PCM сигнал от изхода на енкодера, груповият сигнал на предаването на SUV (гр. SUV), както и сигналите на предавателя на синхронизиращите сигнали (Trans. SS), се комбинират, образувайки така наречения PCM сигнал. Тук се формира диаграма на времевите цикли на системата, която определя реда на циклите в суперфрейма и кодовите групи в предавателния цикъл (за системата PCM-30 структурата на сигнала е показана на фигура 17).
Нека обясним по-подробно конструкцията на диаграмата на времевия цикъл. Цикли C1, C2. CN, всеки с продължителностT0, се комбинират в така наречените суперцикли, следващи един след друг. Комбинирането на цикли в суперцикли е необходимо, за да се получи необходимия брой канали за предаване на SUV, организирани, като правило, на определени импулсни позиции или в определен канален интервал на цикъла на предаване. Обикновено SUV от един или два канала се предава в един цикъл, след това заVCS предаването на всичкиN0 канали ще изискваN0 илиN0 / 2 цикъла, комбинирани в мултикадър. Всеки цикъл на суперфрейма се състои отN0 времеви слота: TS1, TS2, . CI, който включва допълнителни времеви слотове, необходими за предаване на сигнали за синхронизация (SS), канали за предаване на SUV и други спомагателни сигнали.
Генерираният PCM сигнал (цифров поток) е набор от еднополюсни двоични импулси, които винаги имат само една, например положителна полярност, и не съответстват на параметрите на линията.Когато се предава по комуникационна линия, такъв сигнал е обект на значително изкривяване и бързо затихва (т.е. обхватът на предаване на такъв сигнал е малък). Следователно, преди предаване към линията, еднополюсен PCM сигнал се преобразува в сигнал с променлива полярност на импулса, което е удобно за предаване по линеен път. Това се извършва в конвертора на код за прехвърляне PCper.
По време на предаване по комуникационната линия PCM сигналът периодично се възстановява (регенерира) от линеен регенератор (RL). При приемане сигналът се възстановява от регенератора на станцията (RS) (не е показан на диаграмата).
Дадената блокова схема обяснява принципа на предаване на сигнала в една от посоките. Предаването на сигнали в обратната посока се осъществява по подобен начин. По този начин организирането на двупосочна комуникация изисква две двойки проводници, докато двойки посоки на предаване и приемане могат да бъдат разположени както в един и същи кабел (система за организиране на комуникация с един кабел), така и в различни кабели (система за организация на комуникация с два кабела).
Каналите на многоканалните PCM предавателни системи са еднопосочни. За двупосочна комуникация се използват два противоположни канала. В този случай става необходимо да се свърже четирижилен крайдвупосочен канал на многоканална система с двупроводна локална линия. Тази връзка се осъществява с помощта на специален адаптер, който се нарича диференциална система.