8.2.2. Групповой сигнал, его структура и характеристики

В многоканальных радиосистемах передачи с ЧРК обычно используют аппаратуру объединения и разделения каналов, применяемую в проводных системах. Это обеспечивает простоту сопряжения тех и других систем и отражает общую тенденцию к унификации оборудования на сетях связи. Для унификации аналоговых многоканальных систем за основной или стандартный канал принимают канал тональной частоты (канал ТЧ), обеспечивающий передачу сообщений с полосой частот 300...3400 Гц, соответствующей основному спектру телефонного сигнала. Многоканальные аналоговые системы формируются путем объединения каналов ТЧ в группы, обычно кратные 12 каналам. Для снижения переходных помех вводятся защитные частотные интервалы . Таким образом на один канал ТЧ выделяется полоса частот 4кГц.

В частотной области реальный групповой сигнал (рис. 8.8) характеризуется следующими параметрами:

• шириной полосы частот группового сигнала ;
• нижней  и верхней  граничными частотами;
• числом каналов ;
• эффективно передаваемыми полосами частот каналов ;
• значениями средних частот каналов на оси частот ;
• значениями поднесущих частот ;
• защитными полосами частот между каналами .

Построение многоканальных систем подчиняется иерархическому принципу. В табл. 8.1 представлены основные характеристики иерархии частотного объединения каналов.

Таблица 8.1. Основные характеристики иерархии частотного объединения каналов

Многоканальный (групповой) сигнал имеет сложную структуру, которая зависит от общего количества каналов, числа работающих в данный момент каналов, затуханий абонентских линий, индивидуальных особенностей абонентов. Кроме того, часть каналов ТЧ используется не для передачи речевых сигналов, а для вторичного уплотнения (тональный телеграф), передачи бинарной информации и т.п.; периодически по каналам посылаются сигналы вызова. Поэтому величины средней и пиковой мощности группового сигнала и его пик–фактора зависят от числа каналов и непостоянны во времени, что во многом определяет качество функционирования группового тракта. Так, например, если пиковые напряжения группового сигнала выходят за пределы линейных участков амплитудных характеристик групповых усилителей, модуляционной характеристики передатчика, демодуляционной характеристики приемника, то в этих элементах тракта возникает режим перегрузки, вызывающий искажения сигналов и переходные помехи.

При проектировании и разработке многоканальных систем передачи информации возникает необходимость количественной оценки параметров групповых сообщений на различных ступенях преобразования, в частности, сигналов на входе линейного тракта. Эти параметры определяются соответствующими частотными, информационными и энергетическими характеристиками. Первые две группы характеристик и связанные с ними параметры могут находиться в системах с ЧРК на основе принципа «пропорционального роста». Так, например, сопоставляя сообщения, получающиеся в результате объединения 12 и 60 каналов ТЧ, можно утверждать, что сообщение вторичной группы по сравнению с сообщением первичной группы занимает в 5 раз более широкую полосу, и соответственно его максимальная информационная нагрузка в 5 раз выше, чем у сообщения первичной группы. Это является следствием того, что спектры сообщений в соседних каналах не перекрываются, а источники сообщений считаются однородными по своим параметрам.

Упомянутый принцип «пропорционального роста» нельзя распространить на энергетические характеристики, такие как мгновенная мощность группового сообщения, его пик - фактор, динамический диапазон и др. Это связано со следующими особенностями многоканальных систем с ЧРК:

• мгновенные значения групповых сообщений являются продуктом «взаимодействия» (сложения) мгновенных значений сообщений всех объединяемых каналов;
• расчет общей мощности группового сообщения обычно производится в предположении, что не менее 95 % каналов используются только для телефонной связи. Это означает, что в расчетах следует учитывать случайный характер канальных сигналов, изменяющиеся в широких пределах;
• мгновенная мощность группового сообщения определяется не общим числом  объединяемых каналов, а числом так называемых «активных» каналов. Если один из абонентов молчит (например, слушает другого абонента) или имеет место пауза между словами или фразами, то соответствующий канал в данный момент времени к числу активных не относится; канал считается активным лишь в те интервалы времени, когда по нему передается сообщение.

Из рассмотренных особенностей следует, что при оценке энергетических показателей групповых сообщений следует руководствоваться лишь усредненными характеристиками, найденными с учетом соответствующих статистических закономерностей.