Таким путем можно создавать каналы не только для телеграфных сообщений. В схеме ничего не изменится, если вместо них на входы мультиплексора будут поступать двоичные импульсы, например, речевых сигналов. Правда, скорости цифровых потоков при разговорной речи в сотни раз выше, чем при телеграфировании, и это требует более частого открывания дверей мультиплексора. Но данная проблема решается довольно просто: нужно только повысить в соответствующее число раз частоту следования импульсов тактового генератора

Принцип чередования кодовых комбинаций. Можно подать в линию целиком кодовую комбинацию буквы текста или элемента изображения, или отсчета микрофонного тока (смотря, что передается -текст, изображение или речь), взяв ее из первого потока, следом выпустить в линию аналогичную кодовую комбинацию из второго потока, затем - из третьего и тд. Иногда бывает важно сохранить, не разбивая, двоичный код элемента сообщения. Такое объединение потоков следовало бы назвать чередованием кодовых комбинаций

Последний принцип также не нов Его применил в одном из своих телеграфных аппаратов Ж. Бодо (рис 5 3) Используемый для этих целей распределитель состоял уже не из сплошных ламелей, а поделенных на пять сегментов каждая - по числу разрядов в кодовой комбинации (в коде Бодо каждая буква телеграфного текста кодировалась пятью двоичными символами) Щетка распределителя, скользя по сегментам первой ламели, считывала в линию целиком кодовую комбинацию с первого телеграфного аппарата При движении щетки по сегментам второй ламели в линию шла буква от второго аппарата. И так до последней ламели.

Код буквы появлялся одновременно на всех сегментах. В первых аппаратах Бодо телеграфисты кодировали текст непосредственно во время передачи. Для этого на передатчике имелись пять клавиш (по

Батарея

Электромагнит тормоза

Рис. 5.3. Принципы чередования кодовых комбинаций, предложенный Ж. Бодо

сути, ПЯТЬ телеграфных ключей). Нажимая их в нужной комбинации, сразу получали код буквы. Каждая клавиша (или ключ) была подключена к своему сегменту. Таким образом, кодовая комбинация появлялась на всех сегментах одновременно. Весьма важно нажать на клавиши как раз в то время, когда щетка подойдет к ламели данного телеграфного аппарата. Для этого в нужный момент раздавался акустический сигнал, и только тогда телеграфист нажимал клавиши. Специальная блокировка удерживала их в этом положении до конца передачи комбинации.

По принципу чередования кодовых комбинаций можно объединить поток и с помощью мультиплексоров. В этом случае очередная дверь мультиплексора должна оставаться открытой до тех пор, пока не будет передана вся кодовая комбинация. Правда, аппаратуру придется сделать сложнее. Поскольку биты из каждого цифрового потока поступают на входы мультиплексора непрерывно, то в каждом канале потребуется устройство памяти (запоминающее устройство -ЗУ), в котором биты кодовой информации будут накапливаться и ждать, когда для них откроются двери мультиплексора. Итак, пока код буквы, т.е. группа О и 1, одного из потоков пропускается через мультиплексор в линию, коды букв других потоков записываются в свои ЗУ.

Давайте представим, что нам поручили спроектировать цифровую систему передачи речевых сообщений (например, телефонных) по одной линии связи, причем тип линии для нас сейчас не важен. Вспомнив, что речевое сообщение нужно сначала перекодировать в последовательность О и 1, подключим к выходу каждого телефонного аппарата АЦП (рис. 5.4). Разрядность АЦП, мы уже знаем, нужно выбрать равной 8. Для существования принципа чередования кодовых комбинаций осталось добавить в каждом канале ЗУ. Остальная часть многоканального передатчика нам хорошо знакома: это мульти-

ЗУ -

ЗУ -

Управление переключением Управление переключением

Рис. 5.4. Цифровая система передачи дискретных сообщений

Сигнал А

Слово 1

Слово 2

100111001 1 10,01 11

Мульти- Слово АД-Н*-Слово В,1 >- Слово А,2 Слово 8,2-

ITuSt moiO[W10iO[iraOiOiOiiiiiiOioriTT[ToiiiiOiOlT.

сигнал

Слово 1

Слово 2

Сгнал В 1100011[10111Т100 ПП

Рис. 5.5. Мультиплексирование цифровых потоков по принципу чередования байтов

плексор (М), счетчик (Сч) и генератор тактовых импульсов (ГТИ). Приемник многоканальной системы передачи отличается только тем, что вместо АЦП используются ЦАП (цифро-аналоговые преобразователи), а вместо мультиплексора - демультиплексор. Проект готов.

На рис. 5.5 показано мультиплексирование двух цифровых потоков по принципу чередования байтов.

Не кажется ли вам, что система получилась довольно сложной? Ведь каналов может быть не два и не четыре, а, скажем, 30. Между тем существует более простое решение. Оно уже было воплощено в первых разработках ИКМ-систем.

Замену непрерывного тока кодированной комбинацией импульсов назвали импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ), поэтому цифровые системы передачи во всем мире называют еще системами передачи с импульсно-кодовой модуляцией, или ИКМ-системами.

Разработка техники ИКМ началась в европейских странах, но разразившаяся в 1939 г. Вторая мировая война прервала этот процесс, и центр научных исследований переместился в Америку. В 1947 г. ученые лабораторий фирмы Ве11 опубликовали первые сообщения о полностью работоспособной системе с ИКМ. Однако до широкого внедрения цифровых систем передачи оставалось еще около 15 лет. Такая задержка объяснялась тем, что не была готова соответствующая элементная база, в частности отсутствовал подходящий маломощный переключающий прибор. В то время в качестве переключающих элементов могли использоваться электронные лампы, но они отличались большими габаритами, малой надежностью, большой потребляемой мощностью. В результате аппаратура с ИКМ на основе технологии 1947 г. была громоздкой, ненадежной, сильно нагревалась. В действительности ключевое изобретение, изменившее данное положение, было сделано в тех же исследовательских лабораториях приблизительно в то же время, когда была создана первая ИКМ-