Частотное разделение каналов

Сообщения с выходов источников (рис. 20.1) поступают на канальные модуляторы, где происходит модуляция гармонических колебаний с различными частотами, называемых поднесущими. Частоты поднесущих колебаний должны различаться настолько, чтобы спектры модулированных сигналов не накладывались друг на друга во избежание взаимных помех. После модуляции информационные сигналы занимают ограниченные полосы частот, которые могут отличаться по ширине от спектров исходных колебаний (например, при частотной или фазовой модуляции), или совпадать с ними (при ОБП-модуляции). Важно, чтобы полосы частот, занимаемые различными сигналами, не только не перекрывались, но и отстояли друг от друга на ширину некоторого защитного интервала, что облегчает их последующее разделение при помощи реальных фильтров, имеющих конечную крутизну АЧХ в переходной полосе.

Индивидуальные канальные (модулированные) сигналы суммируются и поступают на групповой передатчик, где происходит модуляция несущего колебания групповым сигналом, после чего модулированный линейный сигнал передается в линию связи. Групповой приемник производит демодуляцию линейного сигнала, после чего каждый канальный приемник выделяет при помощи полосового фильтра «свой» канальный сигнал, демодулирует его и выделяет сообщение.

Как видно, частотное разделение каналов основано на распределении одного из ресурсов – полосы пропускания группового канала – между различными индивидуальными каналами.

Частотному разделению каналов свойственны следующие недостатки.

Во-первых, из-за неидеальности полосовых фильтров необходимы защитные интервалы, которые суммарно составляют около 20% полосы пропускания группового канала связи. Например, в многоканальных телефонных системах для передачи речевых сигналов установлена полоса частот 3100 Гц (считается, что при передаче речи для обеспечения разборчивости с сохранением индивидуальных голосовых признаков достаточен диапазон от 300 до 3400 Гц), а ширина защитного интервала составляет 900 Гц; таким образом, при объединении N телефонных каналов общая ширина полосы частот группового канала составляет 4N кГц.

Во-вторых, предъявляются очень жесткие требования к линейности канала (нелинейность приводит к появлению кратных и комбинационных составляющих, а поскольку спектры канальных сигналов имеют ширину значительно больше защитного интервала, эти составляющие попадают в «чужие» каналы и разделить их путем фильтрации или каким-либо другим способом невозможно).