Рис. 12. Поднесущие: несущая частота 230МГц, полоса поднесущей ±4 кГц.
Уплотнения в два раза можно достигнуть благодаря использованию передачи на одной боковой полосе, т. е. передачи сигнала модулированной поднесущей, состоящего только из верхней полосы 32— 36 кГц или из нижней полосы 28—32 кГц. Всякий раз, когда это возможно, используется такая однополосная передача. На рис. 13 показан ряд частотных фильтров, которые требуются при разделении каналов с двумя боковыми полосами (рис. 12).
Рис. 13. Фильтрация при частотном разделении.
Здесь F1, F2 и F3 — три поднесущие, a Df1,Df2 и Df3 — полосы частот этих поднесущих (в данном случае ±4 кГц = 8 кГц). Для обеспечения минимального взаимного влияния необходимо, чтобы точка пересечения амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) фильтров была бы на 80 дБ ниже максимума. Необходимо подчеркнуть, что Df1,Df2 и Df3 не обязательно должны быть одинаковыми: их значения определяются характером информации. На рис. 14 приведена упрощенная функциональная схема трехканальной системы связи с частотным разделением.
Рис. 14. Частотное разделение. Функциональная схема передатчика и приемника с тремя каналами.
Каждый источник данных модулирует поднесущую определенной частоты. Источник № 1 связан с поднесущей частотой F1 и т. д. Все модулированные поднесущие затем объединяются смесителем для модуляции несущей и передаются к приемнику. Приемник воспроизводит исходный сигнал, который модулировал несущую, а именно набор поднесущих. Поднесущие разделяются набором частотных фильтров, каждый из которых создает полосу пропускания, согласующуюся с определенной поднесущей. Фильтр 1 пропускает полосу частот вокруг центральной частоты F1 поднесущей 1 и т. д. (рис. 13). Выходной сигнал каждого фильтра состоит из амплитудно-модулированной поднесущей, модулирующий сигнал которой соответствует определенному источнику данных. Отметим, что в схеме используются два детектора. Первый «детектирует» или воспроизводит модуляцию несущей, в то время как второй восстанавливает модуляцию поднесущей. Этого и следовало ожидать, так как система состоит из двух последовательных амплитудных модуляции (АМ/АМ). Таким образом, имеется система связи, в которой для каждого источника данных предназначен определенный диапазон частот. Для обеспечения приема на двойной полосе каждый фильтр должен обладать полосой пропускания для двух частотных диапазонов, соответствующих верхней и нижней боковой полосе. Обе боковые полосы определенного капала затем объединяются для образования выходного сигнала этого канала.
Система, рассмотренная выше, является АМ/АМ-системой. Другие схемы модуляции, такие, как AМ/ЧМ или ЧМ/ЧМ, часто используются в телеметрии.
Использование спектра радиочастот для телеметрии и других приложений регулируется различными правительственными учреждениями США. Комиссия по радиодиапазонам (IRIG) выпустила набор стандартов для телеметрии, пересмотренный в мае 1973 г. Обсудим некоторые из этих стандартов, имеющие отношение к ЧМ/ЧМ-системам телеметрии.
Для применений телеметрии предназначен 21 канал с центрами поднесущей, расположенными в пределах от 400 Гц до 165 кГц. Подробные сведения о всех несущих приведены в таблице на рис. 15.
Канал |
Центральная частота, Гц |
Нижняя граница девиации, Гц |
Верхняя граница девиации, Гц |
Номинальная полоса частот, Гц |
Номинальное время нарастания, мс |
Максималь-ная полоса частот, Гц |
Минимальное время нарастания, мс |
|
|
|
Каналы ±7,5 % |
|
|
|
|
1 |
400 |
370 |
430 |
6 |
58 |
30 |
11,7 |
2 |
560 |
518 |
602 |
8 |
42 |
42 |
8,33 |
3 |
730 |
675 |
785 |
11 |
32 |
55 |
6,40 |
4 |
960 |
886 |
1032 |
14 |
42 |
72 |
4,86 |
5 |
1300 |
1202 |
1398 |
20 |
18 |
98 |
3,60 |
6 |
1700 |
1572 |
1828 |
25 |
14 |
128 |
2,74 |
7 |
2300 |
2127 |
2473 |
35 |
10 |
173 |
2,03 |
8 |
3000 |
2775 |
3225 |
45 |
7,8 |
225 |
1,56 |
9 |
3900 |
3607 |
4193 |
59 |
6,0 |
293 |
1,20 |
10 |
5400 |
4995 |
5805 |
81 |
4,3 |
405 |
0,864 |
11 |
7350 |
6799 |
7901 |
110 |
3,2 |
551 |
0,635 |
12 |
10500 |
9712 |
11288 |
160 |
2,2 |
788 |
0,444 |
13 |
14500 |
13412 |
15588 |
220 |
1,6 |
1088 |
0,322 |
14 |
22000 |
20350 |
23650 |
330 |
1,1 |
1650 |
0,212 |
15 |
30000 |
27750 |
32250 |
450 |
0,78 |
2250 |
0,156 |
16 |
40000 |
37000 |
43000 |
600 |
0,58 |
3000 |
0,117 |
17 |
52500 |
48562 |
56438 |
790 |
0,44 |
3938 |
0,089 |
18 |
70000 |
64750 |
75250 |
1050 |
0,33 |
5250 |
0,067 |
19 |
93000 |
86025 |
99975 |
1395 |
0,25 |
6975 |
0,050 |
20 |
124000 |
114700 |
133 300 |
1860 |
0,19 |
9300 |
0,038 |
21 |
165000 |
152624 |
177375 |
2475 |
0,14 |
12375 |
0,029 |
|
|
|
Каналы ±15 % |
|
|
|
|
A |
22000 |
18700 |
25300 |
660 |
0,53 |
3300 |
0,106 |
В |
30000 |
25500 |
34500 |
900 |
0,39 |
4500 |
0,078 |
С |
40000 |
34000 |
46000 |
1200 |
0,29 |
6000 |
0,058 |
D |
52500 |
44625 |
60375 |
1575 |
0,22 |
7875 |
0,044 |
Е |
70000 |
59500 |
80500 |
2100 |
0,17 |
10500 |
0,033 |
F |
93000 |
79050 |
106950 |
2790 |
0,13 |
13950 |
0,025 |
G |
124000 |
105400 |
142600 |
3720 |
0,09 |
18600 |
0,018 |
Н |
165000 |
140250 |
189750 |
4950 |
0,07 |
24750 |
0,014 |