Для всех РТМС характерна многоканальная передача. Число уплотняемых каналов в современных РТМС достигает 100-10000. при этом применяются различные виды операций уплотнения и разделения каналов, а также различные процедуры организации этих операций. На выбор метода разделения каналов влияет:
-число уплотняемых каналов;
-скорость передачи информации;
-требования к помехоустойчивости и скрытности передаваемой информации;
- условия использования многоканальной системы;
-возможности унификации и стандартизации аппаратуры.
1 Классификация методов разделения каналов
Все используемые методы разделения каналов можно классифицировать на линейные и нелинейные (рисунок 1).
Рисунок 1
К линейным относятся методы, при которых операции разделения осуществляются линейными устройствами. Для осуществления линейного разделения каналов необходимо и достаточно, чтобы канальные сигналы составляли ансамбль линейно независимых сигналов. В качестве таких сигналов часто используют ансамбль ортогональных сигналов. Обычно используют следующие линейные методы разделения каналов: частотное разделение каналов - ЧРК, временное разделение каналов - ВРК, разделение каналов по форме - РКФ. Для пояснения принципа линейного разделения каналов рассмотрим структурную схему многоканальной системы (рисунок 2).
Рисунок 2
Первичные сигналы
где
Для образования группового сигнала все N канальных сигналов складываются:
В передатчике этот сигнал преобразует в высокочастотное колебание:
где M – оператор преобразования.
Передатчик (ПрД), приемник (ПрМ), линия связи (ЛС) образуют канал связи (КС). На входе приемника принимается сигнал:
где
Действие канального селектора характеризуется оператором
Т.е. l-ый селектор реагирует лишь на сигнал
При ВРК канальные сигналы представляют собой последовательности прямоугольных импульсов, не пересекающихся во времени.
При ЧРК канальные сигналы представляют собой гармонические колебания с не перекрывающимися частотными спектрами.
При РКФ канальные сигналы перекрываются по времени и частоте, оставаясь ортогональными за счет их формы.
Известно большое число нелинейных методов уплотнения и разделения каналов. В некоторых случаях при нелинейном уплотнении возможно использование линейного разделения каналов. Например, если операция уплотнения состоит в перемножении канальных сигналов:
причем канальные сигналы обладают тем свойством, что их логарифмы образуют ансамбль линейно независимых сигналов. То путем логарифмирования группового сигнала, т.е. его нелинейной обработкой можно привести задачу нелинейного разделения к известной задаче линейного разделения.
Из нелинейных методов уплотнения в настоящее время используется логическое (мажоритарное) уплотнение, имеющее ряд достоинств по сравнению с другими методами. К достоинствам мажоритарного уплотнения относятся:
1. Отсутствие буферной памяти, необходимой для согласования потока информации с пропускающей способностью канала связи.
2. Отсутствие при передаче служебной (адресной) информации.
3. Информационная скрытность.
2 Условия линейной разделимости сигналов
Для линейной разделимости каналов необходимо, чтобы с помощью оператора
При этом сигналы должны удовлетворять определенным условиям. Пусть
Теорема: Для того, чтобы множества
при любых значениях коэффициентов
где
Т.е. условие линейной независимости функций можно записать в следующей форме:
где G – определитель Грама. Определитель Грама всегда не равен нулю для ортогональных функций, которые удовлетворяют условию:
где