Fiber optik çok kanallı dijital iletişim sistemi. Dijital İletişim Sistemi Elemanları

Bu kitapta, dijital iletişim sistemlerinin analizinin ve sentezinin altını çizen temel ilkeleri sunuyoruz. Dijital iletişimin eşyası, dijital formdaki bilgilerin bir veya daha fazla varış noktası için bilgi oluşturan kaynaktan iletilmesini içerir. Özellikle iletişim sistemlerinin analiz ve sentezi için önemli özelliklerdir. fiziksel kanallarHangi bilgi iletilir. Kanal özellikleri tipik olarak iletişim sisteminin temel bileşenlerinin sentezini etkiler. Aşağıda İletişim sisteminin unsurlarını ve işlevlerini açıklıyoruz.

1.1. Dijital iletişim elemanları

İşlevsel diyagram ve dijital iletişim sisteminin temel unsurları, Şekil 2'yi açıklar. 1.1.1. Kaynak çıkışı ya olabilir analog sinyalBir ses veya video sinyali veya dijital bir sinyal olarak, baskı makinesinin çıktısı gibi, zaman içinde ayrıktır ve sonlu sayıda çıktı değerlerine sahiptir. Dijital iletişim sisteminde, kaynak tarafından verilen mesaj, ikili karakterlerin sırasına dönüştürülür. İdeal olarak, mesajın kaynağını az sayıda ikili karaktere sunabiliriz (mümkün olduğunca). Başka bir deyişle, kaynak çıkışının etkili bir temsilini arıyoruz, bu da en küçük yedekliliğe sahip bir kaynağa veya eksiksiz olmasına yol açıyor. Kaynak çıkışının etkili dönüşüm işlemi - ikili karakterlerin sırasındaki hem analog hem de dijital olarak adlandırılır kodlama kaynağı veya veri sıkıştırması.

Kaynak enkoderden gelen ikili karakterlerin sırası arayacağımız bilgi kaynağı, geliyor kanal kodu. Kanal kodlayıcısının amacı, kanalda bir sinyal iletirken, gürültü ve parazitin etkisini üstesinden gelmek için alıcıda kullanılabilecek bir bilgi ikili sekansında, bir bilgi ikili sekansında bazı yedeklikleri tanıtmaktır. Böylece, eklenen fazlalık, alınan verilerin güvenilirliğini arttırmak için kullanılır ve alınan sinyalin oynatılması için sadakati iyileştirir. Aslında, bilgi dizisindeki yedeklilik, alıcının bulaşan bilgi dizisinin kodunu çözmelerine yardımcı olur. Örneğin, orijinal ikili sekansın önemsiz bir şekilde kodlaması şekli, bir tamsayı pozitif sayının olduğu her bir ikili sembol zamanının basit bir tekrarıdır. Daha karmaşık (önemsiz olmayan) kodlama, bloğun bilgi sembolünden, adı verilen benzersiz bir karakter dizisine dönüşümüne düşürülür. kod sözcüğü. Bu şekilde veri kodlayan veri kodlaması oranla ölçüldüğünde, yedeklemenin değeri girildi. Bu ilişkinin tersi değeri, yani adlandırılmış hız Koda.

İncir. 1.1.1 Dijital iletişim sisteminin ana unsurları

Kanal kodlayıcısının çıktısındaki ikili sekans, iletişim kanalına bir arayüz olarak hizmet veren dijital modülatöre girer. Uygulamada karşılaşılan hemen hemen tüm iletişim kanalları elektrik sinyallerini (dalga işlemleri) iletme yeteneğine sahip olduğundan, dijital modülatörün ana amacı, bilgi ikili sekansının ilgili sinyalin ekranına indirgenir. Bu soruyla başa çıkmak için, kodlanmış bilgi dizisinin bir bitini geçmesi gerektiğini varsayalım. belli bir süre Sabit bir bit hızı ile. Bir dijital modülatör, bir ikili sembolü bir sinyale dönüştürebilir ve ikili sembol sinyaldedir. Bu şekilde, enkoderin her biti ayrı olarak iletilir. Buna ikili modülasyon diyoruz. Alternatif olarak, modülatör, çeşitli sinyaller kullanarak kodlanmış bilgi bitlerini aynı anda iletebilir, Mümkün olan en -bital dizilerin her biri için bir sinyal. BT -POSIONT modülasyonunu arayacağız. Bit'lerle ilgili bilgi dizisinin modülatör girişine her saniye girdiğini unutmayın. Bu nedenle, kanal veri aktarım hızı sabit olduğunda, bilgi dizisine karşılık gelen sinyallerden birini bitten birini iletmek için, uzun zaman aralığı, ikili modülasyondan daha uzun süre geri çekilir.

İletişim kanalı, vericiden alıcıya bir sinyal iletmek için kullanılan fiziksel bir ortamdır. Kablosuz iletişim ile kanal bir atmosfer olabilir (boş alan). Öte yandan, telefon kanalları genellikle kablolu iletişim hatları, fiber optik kablolar ve kablosuz hatlar (örneğin, mikrodalga radyo) dahil olmak üzere bir dizi fiziksel ortam kullanır. Bilgi iletmek için kullanılan herhangi bir fiziksel ortam için, iletilen sinyalin, ilave ısı gürültüsünün etkisi gibi mekanizmalar yoluyla rastgele bozulmaya maruz kalması esastır. elektronik aletler, endüstriyel müdahalenin etkisi (örneğin, ateşleme sisteminden araç paraziti), atmosferik parazitin etkileri (bir fırtına sırasında elektrikli yıldırım boşalması), vb.

Dijital iletişim sisteminin resepsiyon tarafında, dijital demodülatör işlemi çarpık bir kanal iletilen sinyaldir ve iletilen verilerin (ikili veya-pozitif) tahminlerini temsil eden bir sayı dizisine dönüştürür. Bu sayı dizisi, kanal kodunun bilgisini ve alınan verilerdeki yedeklik bilgisini kullanarak ilk bilgi dizisini geri yüklemeye çalışan kanal kod çözücüye girer.

Demodülatörün ve kod çözücünün kalitesinin ölçüsü, kod çözülmüş dizinin hatalarının meydana geldiği frekansdır. Daha kesin olarak, kod çözücünün çıktı sembolleri için bit bit hatasının ortalama olasılığı, demodülatör-kod çözücünün kalitesinin uygun bir özelliğidir. Genel olarak konuşursak, hatanın olasılığı, kodun özelliklerinden, kanaldaki bilgileri iletmek için kullanılan sinyal formları, verici gücü, kanalın özellikleri, yani gürültü seviyesi, parazitin niteliği olan sinyallerin biçimleridir. vb. ve Demodülasyon ve kod çözme yöntemleri. Bu koşullar ve iletişim sisteminin kalite özellikleri üzerindeki etkileri, sonraki bölümlerde ayrıntılı olarak tartışılacaktır.

Son aşamada, bir analog çıkış göz önüne alındığında, kaynak kod çözücü, çıkış dizisini kanal kod çözücüsünden alır ve aktarmak için kullanılan kaynak kodlama yönteminin bilgisini kullanarak, kaynak sinyal kaynağını geri yüklemeye çalışıyor. Kod çözme hataları ve kodlayıcı ve kaynak kod çözücüde olası bozulma, kaynak kod çözücü çıkışındaki sinyalin kaynak kaynak sinyalinin bir yaklaşım olduğu gerçeğine yol açar. İlk ve azaltılmış sinyal arasındaki fark veya bazı fark fonksiyonu, bir dijital iletişim sistemi tarafından yapılan bir bozulma önlemidir.

İşin amacı:ayrık ve analog sinyalleri iletmek için bir dijital iletişim sisteminin işlevsel ana düğümleriyle tanışma. Sinyalleri farklı modülasyon ve kodlama tipleri ile ayrı iletişim sisteminin bloklarında dönüştürme. İletişim sisteminin gürültü bağışıklığının gösterilmesi.

Teoriden kısa bilgiler

Halen, dünyada dijital bir sinyal iletim formu gelişmektedir: dijital telefon, dijital kablolu televizyon, dijital anahtarlama sistemleri ve iletim sistemleri, dijital iletişim ağları. Dijital iletişimin kalitesi analogdan önemli ölçüde daha yüksektir, çünkü dijital sinyaller çok daha fazla üflenir: Gürültü birikimi yok, kullanımı kolaydır, bir grup frekanslarının daha fazla kanal organize etmesini sağlayan "sıkıştırılmış" olabilir. Yüksek iletim hızı ve mükemmel kalite ile.

bunun amacı laboratuvar işi Dijital iletişim sistemlerinin avantaj ve dezavantajlarının çalışmasının yanı sıra fırsatların incelenmesidir. Bu amaç doğrultusunda, aşağıdaki görevler ayarlanır: - Dijital veri iletim sisteminin temel prensiplerini keşfetmek; - Dijital iletişim sisteminin kavramını ve yapısını ortaya çıkarın; - Dijital iletim sistemlerinin bina özelliklerini inceleyin.

Bilgi Transfer Sistemleri

Altında bilgi Herhangi bir olay, fenomen veya nesneler hakkındaki bilgilerin kombinasyonunu anlayın. Bilgi göndermek veya depolamak için farklı işaretler (semboller), bilgileri bir biçimde ifade etmek (gönder). Bu işaretler, insan konuşmasında, jestler ve çizimlerde, salınımlar, matematiksel işaretler vb. Kelimeler ve ifadeler olabilir.

Bir veya başka bir bilgi içeren işaretlerin birleşimi denir İleti. Böylece, telgrafın ileti olduğunda, mesaj, bireysel karakterler ve rakamlar dizisi olan telgrafın metnidir. Telefonda konuşurken, mesaj, sadece içeriği değil aynı zamanda tonlama, timbre, ritmi ve diğer özellikleri de görüntüleyen ses basıncı zamanında sürekli bir değişikliktir. Hareketli bir görüntüyü televizyon sistemlerinde aktarırken, bir mesaj, görüntü elemanlarının parlaklık döneminde bir değişikliktir. Mesajları Aktarma, yani. Bilgi, herhangi bir malzeme taşıyıcısının (kağıt, manyetik bant vb.) Yardımı ile veya fiziksel işlem (ses veya elektromanyetik dalgalar, akım, vb.) Yapılır.

İletilen mesajı görüntüleyen fiziksel işlem denir sinyal. Böyle bir sinyali belirleyen fiziksel miktar mevcut veya voltajdır. Sinyaller, fiziksel ortamın belirli parametrelerini bulaşan mesajların yasası ile değiştirilerek oluşturulur. Bu işlem (taşıyıcı parametrelerin değişikliği) geleneksel olarak adlandırılır. modülasyon.

Sinyalin ana özellikleri T C sinyalinin süresi, dinamik aralığı D C ve spektrum genişliği f. T. Sinyal süresi c. Sinyalin bulunduğu zaman aralığını belirleyen doğal bir parametredir. Dinamik aralık - Bu, sinyalin en büyük anlık gücünün, vericinin belirli bir kalitesi ile sıfırdan ayırt etmek istediğiniz en düşük güce oranıdır. Genellikle desibel cinsinden ifade edilir. Specker genişliği f c. - Bu parametre, varlığının aralığının içindeki sinyal değişikliğinin hızı hakkında bir fikir verir. Sinyalin spektrumu, prensip olarak sınırsız olabilir. Bununla birlikte, herhangi bir sinyal için, ana enerjisinin konsantre olduğu içindeki frekans aralığını belirleyebilirsiniz. Bu aralık, sinyal spektrumu genişliği ile belirlenir. Ayrıca daha genel ve görsel bir özellik girebilirsiniz - sinyal hacmi:

VC \u003d T C D C F C (1.1.)

VC Sinyal Hacmibir mesaj taşıyıcısı olarak sinyal yetenekleri hakkında genel bir fikir verir, yani. Sinyalin hacmi ne kadar büyükse, bu sinyale daha fazla bilgi verilebilir ve böyle bir sinyali iletişim kanalının üzerinden aktarılması daha zordur.

Bir kaynak

mesaj

Şekil 1.1 Basitleştirilmiş İletişim Sistemi Şeması

Dijital Dişli Sistemi (CSP), tipik bir oluşturmak için tasarlanmış bir teknik araç kompleksi olarak adlandırılır. dijital kanallar ve yollar ve dijital telekomünikasyon sinyallerinin bulaşmasını sağlayan doğrusal yollar.

Dijital telekomünikasyon sinyali veya sadece bir dijital sinyal, Telekomünikasyon sinyali olarak adlandırılır, parametreler nihai bir çoklu olası ayrık değerler ile karakterize edilir ve ayrık zaman işlevi ile açıklanmaktadır. Bir olası değerden diğerine geçiş, zamanın kesin olarak belirli noktalarda, aralıkların, zamanın ayrıklaştırma süresi olan aralıkların, aralarının, aralıkların, TD'nin ayrıklaşma süresi.

GSM standardının dijital iletişiminin "fizyoloji" ve "anatomisi"

Son yirmi yılda, yalnızca çok uygun olmayan, ancak birçok durumda, sadece vazgeçilmez bir hizmet türü haline gelmiş olan dünyadaki mobil iletişim sistemlerinin yoğun gelişimi var. Radyo iletişiminin hücresel sistemleri, oluşturulması, 80-90'ların ana bilimsel ve teknik bir başarısı haline gelen oldukça yaygın kullanım aldı. Bu sistemlerin işletimi için, işlem frekanslarına dayanıklı alıcı vericilerin mekansal ayrılması nedeniyle sınırlı bir radyo frekansı spektrumu gereklidir. Bu tür mobil iletişim sistemleri 70'lerin sonunda yurtdışında ortaya çıktı ve o zamandan beri onlar için talep artışı, diğer iletişim hizmetlerine olan talebin önemli ölçüde öncesindedir. 80'lerin ortalarında, analog sistemler hücresel İletişim (ACS - Analog İletişim Sistemi), bu tür sistemlerin ilk nesli haline gelen, birçok ülkede yaygın olarak yaygındı. Bununla birlikte, analog sistemlerde doğal olan ciddi eksikliklerin analizi (özellikle, çeşitli standartların uyumsuzluğu, yeterince yüksek iletişim kalitesi ve bir mobil abonenin kaldırılmasına olan bağımlılığına bağlı değildir. baz istasyonu, bulaşan mesajların şifrelemesi ve bir dizi başkalarının şifrelenmesi ile ilgili zorluklar), 80'lerin sonunda, yalnızca dijital teknoloji temelinde üstesinden gelenin mümkün olduğunu göstermiştir.

İskandinav mobil telefonun analog standardı (NMT-450 - Nordic Mobil Telefon) 453 - 468 MHz frekans aralığını kullanır. Bu durumda, tek bir baz istasyonun önemli ölçüde büyük bir bakım alanı, diğer standartlara kıyasla, buna göre, daha az maliyet, ayrıca açık alandaki sinyalin küçük zayıflamasına sahiptir. Bağlantıyı, olumlu hava koşullarında, olumlu hava koşullarında, olumlu hava koşullarında, abone, yüksek performanslı yönlendirilmiş antenler ve amplifikatörler düşük popülasyona sahip kapsamlı alanlar için çok faydalı olsaydı, olumlu hava koşullarında, temel istasyondan birkaç on kilometrelik bir mesafede bağlantı kullanma yeteneği yoğunluk. Arka taraf Madalya zayıf gürültü bağışıklığıdır, çünkü bu frekans aralığında, çeşitli parazitlerin seviyesi ve etkileri seviyesi 800, 900 ve 1800 MHz arasında (özellikle endüstriyel ağın geliştirildiği büyük şehirlerde) ve daha az Dijital iletişim sistemi standartlarında (DCS - dijital iletişim sistemi), geniş bir yelpazede sağlama yeteneği servis Hizmetleri. Diğer şeylerin yanı sıra, bu standart kesinlikle dinlemeden korunmamaktadır, çünkü frekans bantları karşılık gelen aralığın ultra vida dalgalarının alıcısını almak için tipiktir. Hepsinde, analog standartların, örneğin, GSM-400'deki NMT-450 ile değiştirilmesi planlandığını belirtmekte fayda var.

AMPS Analog Standardı (Gelişmiş Mobil Telefon Hizmeti) 825-890 MHz frekansı ile çalışma aralığına sahip NMT-450, ağ kapasitesi ve daha güvenilir alan bonoları, endüstriyel ve atmosferik parazitlere karşı duyarlılığından daha yüksek karakterizedir. Bununla birlikte, bir baz istasyonu için daha küçük bir sürdürülebilir bağlantı bölgesi operatörleri birbirlerine daha yakın hale getirmeye zorlar. Bu dezavantajları göz önüne alındığında, dijital gelişmiş bir nem standardı geliştirildi.

Dijital Dijital Gelişmiş Cep Telefonu Hizmeti (Dijital Gelişmiş Mobil Telefon Hizmeti) 825 - 890 MHz çalışma frekansı aralığı olan bir kapasite kapasitesine sahiptir. NMT-450 ve AMPS'ten önemli ölçüde daha yüksektir. Mobil cihazları hem dijital hem de analog modlarda, çok çeşitli servis hizmetleri ve bu standartta çalışan hücresel ağların kapasitesini, tamamen dijital sistemlerden daha düşük, ancak yine de analogdan daha yüksek olan kapasiteyi kullanabilme. Dolaşırken, AMPS analog ağındaki abonenin dijital nemlere düşerse, iş için tahsis edilirse analog KanallarBununla birlikte, bu durumda, dijital iletişimin faydaları mevcut değildir.

Dijital hücresel ağlar, bu tür hareketli iletişim sistemlerinin ikinci nesli haline gelmiştir. İkinci nesil ekipmana geçiş, daha verimli frekans yeniden kullanımı, kendi aralarında kanalların geçici olarak ayrılması, dubleks iletişimi sırasında iletimi ve alım işlemlerinin ayrılması, solma ve sinyalle mücadelenin etkili yöntemleri dahil olmak üzere bir dizi yeni çözüm kullanmayı mümkün kılmıştır. Bozulmalar, Kodlanmış İletim İletimi için İletilen Mesajların Şifrelemesi ile Verimli Düşük Hızlı Konuşma Kodları, Daha Verimli Modülasyon Yöntemleri ve Hizmetlerin Entegrasyonu telefon iletişimi Veri aktarımı ve diğer mobil servislerle.

Ancak, dijital teknolojinin ana özelliği, mantıksal kanalların oluşumu dahil, mobil aboneyi hücreler arasında, referans ilişki modeline dayanan modern iletişim protokollerinin organizasyonu dahil olmak üzere birçok işlem tarafından yazılım yönetimidir. açık sistemler (MOSC - Açık Sistem İletişim Modeli) Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO - Uluslararası Standartlar Örgütü), ayrıca akıllı bir ağ kullanılarak kontrol edin. Bu avantajlar, 90'lı yıllarda hücresel sistemlerin daha da geliştirilmesini dijital teknoloji temelinde belirlemiştir.

Birkaç dijital iletişim sisteminin standartları vardır: Avrupa GSM (mobil iletişim için global sistem), Amerikan reklamları (Amerikan dijital sistemi), geleneksel olarak ABD PC'lerinde (DCS - Dijital Hücresel Sistem) DCS-1800'ün doğrudan analog GSM'sidir. -1800 ve Japon JDS (Japonya dijital sistemi). BDT ülkelerinde, GSM standardı yaygın olarak uygulanır. Kamu radyo telefon ağlarındaki çalışmaları belirleyen bu standart, Avrupa'da dağıtılmıştır, ancak kullanılan PCS-1900, iletişim için kullanılan çeşitli radyo frekansları nedeniyle Avrupa ile uyumsuzluğunu gösteren Amerika Birleşik Devletleri'nde kabul edilir. Özellikle, Avrupa Telekomünikasyon Standardizasyonu Enstitüsü (ETSI - Avrupa Telekomünikasyon Standartları Enstitüsü), şu anda Avrupa'da mobil standartların temel hükümlerini standartlaştırdı ve tespit etti.

Çoğu BDT ülkesinde hücresel kamu sistemlerinin çalışması için tahsis edildi frekans aralıkları: 450MHz - NMT-450i analog sistemi için ve GSM sistemleri için 900 MHz aralığı. Bu iki NMT-450i ve GSM-900 standartlarında federal durum aldı. Hücresel sistemlerin daha da gelişmesi, hem 1800 MHz aralığının GSM sisteminin geliştirilmesiyle hem de mobil abonelere kanal sağlama görevlerini daha esnek bir şekilde çözmenize izin veren üçüncü nesil hücresel sistemlere geçişi ile ilişkilidir. farklı hızlar yayınlar) Geniş bant iletim sistemleri ve çoklu kod ayrımı nedeniyle (CDMA - Kod bölümü çoklu erişim).

Kanalların ayrılmasıyla, çoklu frekans (FDMA - frekans bölümü çoklu erişim) ve geçici (TDMA-zaman bölünmesi çoklu erişim) olan birinci ve ikinci nesil sistemlerde, iletişimin kalitesi sağlanan kanal sayısı ve yükü ile belirlenir. Nakit kanal demiri ile sınırlıdır ve hepsi meşgulse, abone bir reddetme alır. Kod bölümü olan sistemde kısıtlama girişime uygulanır. Sınırlı sayıda kod olmasına rağmen, kanalların oluşumu için sabit bir miktar kanal bulunmasına rağmen, bu kısıtlamalara bu kısıtlamalara ulaşmaz. Gerçek bant genişliği sınırlaması, seçilen tüm frekans spektrumunun tamamı kullanılarak aynı anda tüm bağlantıların karşılıklı girişim yaratabileceği gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Böylece, "yumuşak" kontrol elde edilir verim Kullanıcı sayısındaki artışın (belirli bir limitin üzerinden), iletişim kalitesinde pürüzsüz bir bozulma eşlik ettiği anlamında.

Patent RU 2454793 sahiplerinin sahipleri:

Buluş, dijital sinyallerin iletim ve alımı ile ilgilidir. Teknik sonuç, bir referans modülünü iletmek için boşalma sayısını artırarak, 6 dB niceleyindeki gürültü seviyesini azaltarak konuşmanın kalitesini arttırmaktır. Dijital iletişim sisteminde, geri sayım işareti iletilmez ve 7 yerine, numune modülünü 6 db ile aktaran ve böylece alıcı taraftaki konuşmanın kalitesini arttıran numune modülünü iletmek için tüm 8 kategoriyi boşaltır. İletim tarafında tek alpapid doğrultucu girilir, yalnızca pozitif sayıları ve alıcı tarafın üzerine aktarılması - negatif numunelerin azaltılması ajanı. 2 il.

Buluş, örneğin aşağıdaki kaynaklarda tarif edilen dijital sinyallerin iletim ve alımı ile ilgilidir:

1. SMYTINY V.V., KOTOV V.K., i.A.

Demiryolu taşımacılığı dijital bilgi aktarım sistemleri. - m.: Transport, 1995.

2. Tyurin v.l. Demiryolu taşımacılığı ile çok kanallı iletişim. - m.: Transport, 1992.

3. Neuman v.i. Demiryolu taşımacılığı sistemleri ve veri ağları. - m.: Güzergah, 2005. - p.127-132.

Buluşa en yakın teknik öz, ilk kaynakta açıklanan ICM-30 dijital sistemidir, bu nedenle bu nedenle prototip için kabul edilir. Kalan kaynaklar, buluşun analoglarını tanımlar.

İletim tarafındaki prototip kodlayıcı, bir kontrol cihazından ve sırayla bağlı bir karşılaştırıcı, bir dijital kayıt, kontrol sinyali dönüştürme aygıtları, FES anahtarlama cihazları, iki referans sinyalinin (FES), ikinci girişe bağlı olan iki referans sinyalinin (FES) oluşur. Karşılaştırıcının, analog konuşma sinyalinin (PC) 'nın ilk girişi. Kontrol cihazı, çıkışına, karşılaştırıcının kontrol girişine ve kodlayıcının çıkış bloğu olan dijital kayıtlara bağlanır. Kodlayıcı, 11 standart segment kullanan tartı yöntemine göre çalışır. Sinyallerin nicelleştirilmesi ve onaylanması ile birleştirildi. Doğrusal olmayan nicel olmayan karakteristik, her biri pürüzsüz bir eğrinin iki noktasına bağlı olan pozitif ve negatif alanlarda 8-düz çizgi parçalarından oluşan kırık çizginin pürüzsüz logaritmik eğrisini değiştirerek elde edilen yarı logaritmiktir. 3'ten başlayan her bir segmentin süresi, öncekine göre çiftler. Her segmentte sıkıştırma yoktur. Her bir PC referans seviyesi dijital olarak kod sözcüğü olarak adlandırılan 8 deşarj (bit) olarak görünür. İlk bit, referans işareti üzerine bilgi getirir, 2. ila 4.'teki bitlerin, giriş referansının genliğinin bulunduğu segmentin sayısını tanımlar ve bu segment aralığında kalan lineer niceleyin 5'ten 8. bit arasında belirlenir. Alıcı taraftaki ICM-30 kod çözücünün yapısı, kodlayıcıun yapısıyla çakışıyor:

Bağlantılarıyla bir karşılaştırıcı yerine, bir FES'in çıkışının bağlandığı bir girişe ve başka bir girişin - başka bir FES'in çıktısı olan bir girişe bir diferansiyel amplifikatör kullanılır;

Kontrol ünitesi yoktur;

Dijital sinyal dijital kayıt girişine girer ve çıkış sinyali, diferansiyel amplifikatörün çıkışından çıkarılır.

ICM-30 kodlayıcı ve kod çözücünün karmaşık olduğu ve PC referans modülünün 7. deşarjlarla belirlendiği ve 8'inci konuşmanın kalitesinin ticari bir telefonun gereksinimlerini karşıladığı 8. deşarjlar tarafından belirlendiği görülmektedir. 7-zamanlı nicelleştirme gürültüsü, 6 dB'nin üzerinde 8 basamaktan daha fazla boşaltır.

Prototipin ana dezavantajı, gerekli olana kıyasla 6 dB üzerindeki 6 dB'nin üzerinde bir nicelleşme gürültüsü seviyesidir.

Buluşun teknik sonucu, referans modülünü iletmek için boşaltma numaraları sayısını artırarak elde edilen 6 dB gürültü seviyesini azaltarak restore edilmiş konuşmanın kalitesini iyileştirmektir.

Buluşun özü, iletim tarafında bir analog konuşma sinyalinin (PC) kaynağından oluşan dijital iletişim sisteminde, numune ayrıntı seviyesinin kompresörü, numunelerin genişleticisi, dijital kodlayıcı, Paralel kod dönüştürücüyü seri, nabız amplifikatörüne, iletişim hatlarına ve ayrıca darbe jeneratöründen, puls gecikme bloğunu, saat darbe üreteci ve darbe üreteci yüksek frekansa bağlanır (V.CH. ) Ayrıklaştırıcının doğrudan ve geri sayım genişleticisinin ikinci girişine - zaman gecikmesi birimi ile ve saat darbe üreteci çıkışı doğrudan kod dönüştürücünün saat girişine ve alıcı tarafın saat girişine bağlanır. Çizgilere dönüştürülen alıcı darbe takviyesi, puls rejeneratörü, sıralı kod dönüştürücüyü paralel, dijital kod çözücüye, numunelerin genişleticisi, alt frekans filtresinin ek olarak transferin üzerine girilir. PC Ayrıklaştırıcısının çıkışının kompresörün girişine ve zarf filtresinin, iki kan monitöründeki tek kutuplu darbelerin dönüştürücüsünü, ayrıklaştırıcısındaki bir monitörün dönüştürücüsüne bağlı olan tek alpapidif bir doğrultucunun aktif yükü ile birlikte tarafı İkinci girişine bağlı darbe jeneratörünün zamanında, obhander entegratörüne, düşük geçiş filtresinin bağlandığı çıkışa bağlıdır.

Buluştaki temel fark, yalnızca pozitif sayımların transferidir ve alıcı tarafta negatif sayımlar geri yüklenir. Bu, bir referans işareti iletmemesine izin verildi ve bitleri pozitif sayıları iletmek için kullanıyor. Bu durumda, kod sözcüğünde, 7, prototipteki gibi değil, 8 bit, niceleme gürültüsü neden 6 dB azalır. Girilen unsurlar uygulanır.

Buluş çizimlerle gösterilmiştir.

Şekil 1, önerilen dijital iletişim sisteminin yapısal diyagramını sunar ve Şekil 2'de çalışmasını açıklayan geçici diyagramlar. Şekil 1 belirtilmiştir: 1, bir analog konuşma sinyal kaynağıdır (PC), 2 - zamanında ayrıklaştırıcı PC, 3 - Darbe jeneratörü, 4 - Aktif yüke sahip tek alternatif doğrultucu, 5 - Geri sayım seviyesinin kompresörü, 6 - Süre Genişletici , 7-zaman darbe gecikme ünitesi, 8 - dijital örnek kodlayıcı, 9 - seri, 10 saat darbe üreteci, 11 - dijital sinyal darbe amplifikatörü (CA), 12 - iletişim hattı, 13 - Darbe amplifikatörü, 14 içine bir paralel kod dönüştürücü - Darbe rejeneratör, 15 - Sıralı kodun paralel içine dönüştürücü, CA, 17 - Genişletici, 18 - Zarfın bir filtresi, 19 - Sinyalin sabit bir bileşeninin bir hariç tutma birimi, 20 - Ayrıklama Zaman, 21 - örnekleme darbe üreteci, 22 - Amplifikatör-sınırlayıcı genlik darbeleri, 23 zaman entegratörü, 24 - düşük geçişli filtre (FNH). Girilen öğeler noktalı bir çizgi ile daire içine alınır.

Önerilen dijital sistemin şemasının çalışması aşağıdaki gibidir.

İletim tarafında, 1 bloktan konuşma sinyali N.C'ye geliyor. Ayrıklaştırıcı 2, v.ch. Giriş, jeneratör 3'teki düşük bir süre darbesiyle birlikte verilir. Aşağıdaki darbelerin frekansı Kotelnikov teoremi tarafından belirlenir ve 8 kHz'dir. Blok 2'nin çıktısından, rahat numuneler tek bir kereste gelen bir doğrultucu (4) girişini, yalnızca çıkışında pozitif sayımın aktif bir yükü ile girer. Bu sayımlar, blok 5'teki seviye ile sıkıştırılır, ardından sayımların genişletici girişini girdiler, bu, jeneratör 3'teki darbelerin diğer bir girişine, τ için zaman gecikmesi ünitesi 7 ile beslenir. Bloğun çıkışında, farklı bir genlikte dikdörtgen şeklinin bir kısmı vardır, ancak kodlayıcının girişini giren aynı sürede τ, burada referans genliği bir dijital 8 bit paralel kod sinyaline dönüştürülür. , bu, 9 paralel kod girişinin bir girişini sıralı olarak girer. Bloğun (9) ikinci girişinde, jeneratör 10'dan gelen saat darbeleri beslenir. Sıralı kodun (9) CA bloğunun (9) çıkışından, Haberleşme Hattındaki (12). CA İletişim hattından, nabız amplifikatörüne 13, darbe rejeneratörü (14), Converter 15 Converter 15 kodunun (14) bloğunun (14) gelen darbelerin alındığı saat girişinde paralel içine paralel olarak girer. , PC referansının oluştuğu çıktısında, kod çözücüye 16 girer. Bu örnekler, genişrere (17) açısından genişletilir ve ardından aktarım tarafındaki kompresördeki kompresördeki sıkıştırmayı telafi edilir, ardından doğrultucunun veri aktarım tarafında hariç tutulan negatif nabız yenilemesine transfer edilirler. Noktalı çizgi, Unipolar N.C'ye yerleştirilen zarf filtresi 18'dir. Şekil 2'de gösterildiği gibi darbeler. Büyük bir kapasitör olan blok 19, bu darbelerin sabit bileşenini ortadan kaldırır, bu nedenle, Şekil 2'de gösterildiği gibi iki kutuplamaya dönüştürülürler. 2 noktalı bir çizgi kullanılarak. Bu iki kutuplu dürtüler n.c. 20 Ayrıklaştırıcı 20, V.C. Giriş, blok 3'ten itibaren aynı frekansın jeneratörünün 21'inden (21) darbeler tarafından alındığı, negatif darbeler, Şekil 2'de gösterildiği gibi blok 22'deki amplifikasyon ve genlik limitinden sonra, blok 20'de restore edilir. Entegratörün 23'ünün girişi. Alıcının çıktısı olan FNCH 24'teki pürüzsüz bir şekilde dönüştürülen kademeli bir zarf ile PC tarafından restore edilir.

Buluşun teknik ve ekonomik etkisi, negatif numunelerin aktarılmasını ortadan kaldırarak ve birim başına kod kelimesinin birazını artırmak suretiyle elde edilen 6 dB ile elde edilen niceleyin gürültüsünü azaltarak alıcı çıkışındaki restore edilmiş konuşmanın kalitesini arttırmaktır. . Tanıtılan unsurlar tarafından uygulanır.

Sıralı olarak bağlı bir analog konuşma sinyali (PC), bir zaman ayrıklaştırıcısı, bir sinyal seviyesi kompresörü, numunelerin süresince, bir dijital kodlayıcı, bir seri halinde bir dijital kodlayıcı Amplifikatör, iletişim hattı ve darbe jeneratöründen, puls gecikme bloğu zamanında, saat pulse jeneratörü ve darbe üreteci, çıkışına doğrudan yüksek frekanslı disreptizer girişine ve geri sayım süresinin süresinin ikinci girişine bağlanır - Zaman gecikme birimi boyunca ve saat pulse jeneratörünün çıkışı, doğrudan kod dönüştürücünün saat girişine ve alıcı tarafa - çizgilere, puls rejeneratörüne, darbeli rejeneratörün dönüştürücüsüne bağlı nabız takviyesinden Paralel, dijital kod çözücüye, sinyal seviyesinin genişleticisi, düşük geçiş filtresi (FNH), buna ekleyeceği ile karakterize edilen Aktarma tarafında, PC ayrıklaştırıcı çıkışının kompresör girişine bağlandığı ve zarf filtresinin ek olarak genişleticiye bağlandığı aktif bir yüke sahip olan tek alpapid doğrultucu , zamanla, alıcı tarafa, ikinci girişine bağlanan darbe jeneratörü, entegratörün, FNH'nin bağlı olduğu, bu, alıcının çıkış bloğu olan çıkışına.

Benzer patentler:

Buluş, sistemdeki kontrol bilgilerini iletmek için bir yöntem ve cihazla ilgilidir. kablosuz iletişim Kodu küçük bir eşlik kontrol yoğunluğu (LDPC) ile kullanmak.

mobil Dijital İletişim

Yani, başlangıç \u200b\u200biçin, aramanın nasıl yapıldığını düşünün cep telefonu. Yalnızca kullanıcı numarası yazıyor, el cihazı (HS - el seti), en yakın baz istasyonunu (BS - Baz İstasyonu) - Alıcı-Verici, Yönetim ve İletişim Ekipmanlarını aramaya başlar. Bir baz istasyon kontrol cihazı (BSC - Baz İstasyonu Kontrol Cihazı) ve birkaç tekrarlayıcıyı (BTS - baz alıcı-verici istasyonu) içerir. Temel istasyonlar, bir mobil geçiş merkezi (MSC - mobil servis merkezi) tarafından yönetilmektedir. Hücresel yapı nedeniyle, tekrarlılar, kendine güvenen alım bölgesinin bir veya daha fazla radyo kanalında, senkronize edilmiş ek bir servis kanalı bulunan alanını kaplar. Daha kesin olarak, aparatın ve baz istasyonunun değişimi için protokol, cihazların iletim hızı, kanal vb. Üzerine hemfikir olduğu modem senkronizasyonu (handshacking) prosedürü ile analoji ile koordine edilir. Bir mobil cihaz bir baz istasyonu ve senkronizasyon bulduğunda, baz istasyonu kontrol cihazı, bir mobil anahtarlama merkezine sabit bir ağ üzerinden tam çift yönlü bir kanal oluşturur. Merkez, mobil terminal ile ilgili bilgileri dört kayıtlara iletir: bir ziyaretçi kaydı, mobil abonelerin veya "konukların" (VLR - Ziyaretçi Katmanı Kaydı), "Home" Yerel Mobil Abonelerin (HRL - Ana Sayfa Kayıt Katmanı), Abone Kayıt veya Kimlik Doğrulama (AUC - Doğrulamacı) ve Ekipman Kimlik Kaydı (EIR - Ekipman Kimlik Kayıt). Bu bilgi benzersizdir ve abonenin kurallarını ve faturalandırma kurallarını kontrol ederek gerçekleştirilen plastik bir abone mikroelektronik telekomünikasyon veya modül (SIM - Abone Kimlik Modülü) bulunur. Sabit telefonların aksine, ücretin yüküne bağlı olarak yüklendiği (yoğun kanalların sayısı) sabit bir abone hattına bağlı olarak, mobil bağlantıyı kullanma ücreti, kullanılan telefondan, ancak SIM'den ücret alınmaz. herhangi bir aparat içine yerleştirilebilecek kart.

Kart, Akıllı Teknoloji tarafından gerçekleştirilen ve gerekli harici arayüze sahip olan normal bir flaş çipinden başka bir şey değildir. Herhangi bir cihazda kullanılabilir ve en önemlisi - çalışma voltajını çakışır: Erken sürümler 5.5V arayüzü kullandı ve modern haritalar genellikle 3.3V'dir. Bilgi, benzersiz bir uluslararası abone tanımlayıcısı (IMSI - Uluslararası Mobil Abone Kimliği) standardında depolanır, böylece "ikizler" olasılığını ortadan kaldırır - harita kodu rastgele seçilmiş olsa bile, sistem sahte SIM'i otomatik olarak ortadan kaldırır ve başkalarının konuşmaları için ödeme yapmak zorunda değilsiniz. Hücresel protokol standardını geliştirirken, bu an başlangıçta dikkate alındı \u200b\u200bve şimdi her abonenin, 64bit anahtar iletirken kodlanan dünyadaki kendi kendine özgü ve tek kimlik numarasına sahip. Ek olarak, analog telefonla konuşmayı şifrelemek / şifresini çözmek için tasarlanmış scramblers ile analojiyle, hücresel iletişimde 56bit kodlama kullanılır.

Bu verilere dayanarak, bir mobil kullanıcı sistemi sunuluyor (konumu, ağdaki durumu, vb.) Ve bağlantı oluşuyor. Bir mobil kullanıcı, bir konuşma sırasında, tek bir tekrarlayıcı bölgesinden başka bir eylem alanına veya hatta farklı kontrolörler bölgelerine hareket ederse, bağlantı kopmaz ve bozulmaz, çünkü sistem otomatik olarak baz istasyonunu seçer. Bağlantı daha iyidir. Kanalların yüklenmesine bağlı olarak, telefon, ağ 900 ve 1800 MHz arasında seçim yapar ve konuşmacı için kesinlikle farkedilmeyen konuşma sırasında bile anahtarlama mümkündür.

Her zamanki telefon ağından mobil kullanıcıya yapılan arama ters dizide gerçekleştirilir: Öncelikle abonenin konumu ve durumu, kayıtlarda sürekli güncellenen veriler temelinde belirlenir ve ardından iletişimin bağlantısı ve bakımı gerçekleşir.

Mobil cihazın radyasyonunun maksimum gücü, amacına bağlı olarak (otomotiv kalıcı veya taşınabilir, giyilebilir veya cep), 0.8-20 W (sırasıyla 29-43 dBm) aralığında değişebilir. Örnek olarak, tablo istasyonları tutar ve abone cihazları GSM-900 sisteminde kullanılan güce göre.

Desibellerde iktidarın endikasyonu, transmisyon yolunun çeşitli bağlantılarındaki kazanç ve zayıflama değerleri sadece karşılık gelen işaretlerle toplandığında, radar bütçesinin hesaplanması için daha uygundur. Finansal bütçe gibi, radyo bütçesi görevi çözmek için tahsis edilen fonların yeterliliğini belirler - bu durumda gerekli iletişim kalitesini elde etmek için. Böyle bir bütçeyi analiz ederken, hem desibel (örneğin, verici gücü, bir anten kazancı) ekleyen faktörleri ve desibel (örneğin solma) azaltan faktörleri dikkate almak gerekir. Tipik olarak, alıcı desibellerde belirli bir sinyal düzeyi gerektirir ve solma için bazı rezervler, garantili iletişim kalitesi sağlar. İletişim kalitesinin iç ve dış parazitin etkisi ile karakterize edildiği analog sistemlerin aksine, dijital kanallar göz önüne alındığında, her türlü girişim sadece tezahürlerine göre azalır - bireysel iletilen karakterlerde hataların ortaya çıkması. Bu nedenle, dijital iletim kanallarının kalitesi basitçe hata frekansı ile karakterize edilir.

Mobil radyo sistemleri "nokta multipoint" şemasına göre inşa edilmektedir, çünkü abone, baz istasyonu tarafından kontrol edilen hücrenin herhangi bir noktasında bulunabilir. Basit dairesel iletim durumunda, serbest alandaki radyo sinyalinin gücü, kare kare ile ters orantılı olarak teorik olarak orantılı olarak azalır. Bununla birlikte, pratikte, sinyal çok daha hızlı solacak - en iyi senaryo Süre küpüyle orantılı olarak, sinyal enerjisi çeşitli fiziksel engellerde emilebileceğinden veya azaltılabildiğinden ve bu tür işlemlerin doğası, iletim sıklığına büyük ölçüde bağlıdır. Örneğin, 1GHz frekansındaki iletim neredeyse atmosferin yağışına veya etkisine bağlı değildir ve 10GHz sıklığında bu bağımlılık oldukça güçlü olabilir. Öte yandan, frekans ne kadar düşük olursa, zayıflama ve daha az gerekli iletim gücü. Televizyon iletiminin 50-90 MHz aralığındaki birçok ülkede, verici gücünün 100kw değerle sınırlı olduğunu hatırlamak yeterlidir, oysa 500-800 MHz aralığında televizyon vericilerini 5000kw'a ulaşabilirsiniz.

Ancak, hücresel vericiler güç arttıkça artan frekansla arttıkça bundan takip edilmez. Aksine, 1800 MHz aralığında çalışan GSM sistemi sürümünde, transfer gücü GSM-900 sisteminden çok daha düşüktür. Aşağıdaki tabloyu alırsanız, GSM-1800 abone ünitesinin gücü 1W (GSM-900, Sınıf 2) ila 0.25W (Sınıf 5) ve baz istasyonunun gücündedir. 20W (Sınıf 1), hücrenin boyutu ile açıklanan 2W'a (Sınıf 4) kadar. Bununla birlikte, şu anda GSM-900 sisteminin mobil cihazları için kapasite, maksimum 1W ve daha da azdır. Bu nedenle, tabloda belirtilen sayılar şu anda şu anda alakalı değildi, ancak cihazın kapasitesinin ve baz istasyonunun bağımlılığının netlik özellikleri için verildi. GSM-900 sistemi, birkaç on kilometrelik (yaklaşık 35km) bir yarıçapı ile petekler için tasarlanmıştır ve GSM-1800 sistemi, birkaç kilometrelik bir miktar yarıçapdır. Dolayısıyla, siparişin gücünde bir azalma ile, dilimlenmiş alan iki büyüklük emri ile azaltılır.