1.5. Цифровая обработка сигналов в передающих терминалах с импульсно-кодовой модуляцией

Функции ограничения полосы частот в передающих терминалах, реализуемые в настоящее время аналоговыми фильтрами, в будущем будут частично выполнять цифровые фильтры [в терминалах с временным и частотным разделением каналов (ВРК и ЧРК). В терминалах с ВРК канальный блок (цифровой)

служит для прямого и обратного преобразования группы аналоговых речевых сигналов в высокоскоростной последовательный цифровой поток. В современных блоках D применяются LC- или активные RC-фильтры с частотой среза подавляющие любые более высокие частоты, которые могли бы вызвать наложение частот в канале передачи (при частоте дискретизации или помехи в других парах проводов, находящихся в этом же кабеле. Кроме того, для исключения помех на частотах питающей сети в систему необходимо поставить фильтр верхних частот. Обычно фильтр верхних частот имеет второй порядок, а фильтры нижних частот являются фильтрами пятого порядка с несколькими парами комплексных нулей на краю полосы. В существующих системах после фильтров стоит дискретизатор, подключаемый к общему ИКМ—кодирующему устройству. На рис. 1.2а показана блок-схема такого терминала.

В другом варианте системы цифровой обработки [8, 35] аналоговый сигнал дискретизуется с большой частотой (например, и преобразуется в цифровую форму с использованием линейной ИКМ или дифференциальной ИКМ (ДИКМ). При большой частоте дискретизации цифровые фильтры позволяют удалить энергию на частотах выше а также шумы на частотах ниже 200 Гц. Несмотря на это, все же необходимо ставить перед аналого-цифровым преобразователем (АЦП) простой аналоговый фильтр нижних частот. В этом случае частоту дискретизации, не опасаясь, можно уменьшить до 8 кГц отбрасыванием трех отсчетов из каждых четырех. Линейная ИКМ, необходимая для выполнения цифровой фильтрации, должна быть далее преобразована в -сег-ментный -код, используемый в ВРК-линиях. В противоположном направлении (при приеме) должна использоваться подобная цифровая обработка, в результате чего код линеаризуется, увеличивается число отсчетов методом интерполяции и получается передаваемый аналоговый сигнал. Блок-схема такого цифрового блока системы показана на рис. 1.26. Цифровой вариант системы имеет следующие преимущества:

1. Мультиплексируемые цифровые фильтры будут, возможно, дешевле аналоговых при дальнейшем уменьшении стоимости интегральных схем.

2. В цифровых фильтрах не возникает проблем, связанных с дрейфом нуля и с точностью подбора элементов схем.

3. За цифровым процессором, фильтрующим цифровой дискретизованный с большой частотой сигнал, можно поставить интерполятор отсчетов, что позволит избежать необходимости синхронизации частоты дискретизации в каналах со скоростью передачи данных в линии. Другими словами, частота дискретизации может быть синхронизована с частотой обратного преобразования и тогда, когда скорости передаваемых и принимаемых двоичных чисел слегка различаются.

(кликните для просмотра скана)

4. Использование КОДЕКов (кодер — декодер) в каждой линии с последующим цифровым мультиплексором уменьшает вероятность заметных межканальных помех.

Недостатками цифровой системы уплотнения каналов по сравнению с аналоговой являются следующие:

Г. При существующей стоимости интегральных схем цифровые фильтры несколько дороже аналоговых.

2. В цифровых фильтрах нет дрейфа нуля, но всегда есть шум округления, так что для более точного представления сигнала здесь приходится использовать дополнительное число двоичных разрядов.