система. Это было изобретение транзистора. Для его разработки потребовалось еще 10 лет. К 1957 г. был получен почти идеальныР коммутирующий прибор: небольшой, очень быстродействующий, надежный и потребляющий незначительную энергию. Через пять лет после этого, в 1962 г., появилась первая коммерческая система передачи ИКМ-24, основная конструкция которой была очень похожа не первоначальную, предложенную 15 лет назад. Система оказалась очень удачной и нашла широкое применение. Цифра 24 указывает не число каналов в этой аппаратуре. После объединения 24 исходны> потоков скорость цифрового потока на выходе системы составляле 1,544 Мбит/с.

Городские телефонные кабели пригодны для передачи цифровое информации со скоростью около 2 Мбит/с. При более вьюоких скоростях между парами кабеля возникают электромагнитные влияния В американской системе возможности кабеля использованы не дс конца. Поэтому в 1968 г. Франция вышла с предложением в международный комитет унифицировать ИКМ-системы на базе цифровой системы передачи ИКМ-30, содержащей 30 каналов и имеющей скорость объединенного потока 2,048 Мбит/с. Теперь возможности городски> кабелей использовались полнее.

Вообразите, что выходы телефонных аппаратов подключены кс входам мультиплексора (рис. 5.6). Тогда в результате открывания дверей на выход мультиплексора будут поочередно проходить отсчеты непрерывной речи (точнее, непрерывного микрофонногс тока). Теперь поставьте сразу же за мультиплексором АЦП - оь будет превращать их в последовательность двоичных цифр, т.е О и 1. Открыты первые двери - в линию пошла кодовая комбинация отсчета речи в первом канале, распахнулись вторые - в линии код отсчета второго канала. Когда будут переданы коды пер-

Линия

Рис. 5.6. Цифровая система передачи речевых сообщений

вых отсчетов всех каналов, наступит очередь вторых отсчетов, после них третьих и т.д.

Таким образом, один АЦП обслуживает по очереди все каналы. На приемном конце используется общий ЦАП, а восстановленные отсчеты распределяются по своим каналам. И не нужно иметь АЦП и ЦАП в каждом канале, не нужны и ЗУ. Система передачи стала простой.

5.2. Синхронизация

Тактовая синхронизация. Итак, совершенно ясно, что такие устройства, как АЦП и ЦАП, должны работать, как говорится, в такт, синхронно. Если, скажем, АЦП выдает 8-разрядные кодовые слова:

10011010 101011101 I 10010101 100011010...,

где каждый бит появляется через строго определенные интервалы времени - такты, то, чтобы ЦАП расшифровывал именно эти кодовые комбинации, он должен выбирать биты из последовательности точно через те же интервалы, в те же такты. Генераторы тактовых импульсов (ГТИ) имеются как на передающей, так и на приемной сторонах. Это они дают указания , когда АЦП выдавать, а ЦАПу соответственно принимать очередной бит. Но как согласовать действия этих генераторов, если передающая и приемная станции разделены тысячами верст, а на работу генераторов влияют температура окружающего воздуха, его влажность, изменение напряжения питания и другие факторы. В результате интервалы между управляющими (тактовыми) импульсами на передающей и приемной станциях могут существенно отличаться друг от друга, и, следовательно, ЦАП декодирует совсем не ту последовательность, которая передана. К сожалению, искажение информации случается даже при очень небольших расхождениях длин тактовых интервалов, так как с течением времени все равно наступит момент, когда ЦАП начнет ошибаться в выборе битов.

Несинхронность генераторов тактовых импульсов передающей и приемной станций скажется также и на том, что двери мультиплексора будут открываться не в такт друг с другом. Как в случае несовпадения скоростей вращения щеток в распределителях Бодо, информация из одного канала передающей станции будет попадать совсем в другой канал приемной станции. Вывод из всего сказанного один: нужно синхронизировать работу генераторов передающей и приемной станций на каждом такте. Для этого достаточно знать на приемной стороне частоту следования тактовых импульсов, и управлять генератором приемной станции так, чтобы он выдавал импульсы с той же частотой (такое же количество в секунду). И, конечно же, управление генератором должно производиться автоматически, без участия человека.

10 110 0

Тактовые импульсы

го о.

Тактовые импульсы

Случайная составляющая цифрового сигнала

Рис. 5.7. Выделение тактовых импульсов из цифрового потока

Мы уже говорили о том, что цифровой поток можно представить в виде суммы двух последовательностей: регулярной и случайной (см. рис. 1.14), т.е. можно увидеть тактовые импульсы в явном виде. В спектре такого сигнала присутствуют основная и высшие гармоники тактовой частоты (см. рис. 1.15). Значит, с помощью электрического фильтра можно выделить из цифрового потока колебание тактовой частоты и затем сформировать из него тактовые импульсы (рис. 5.7).

Электрический фильтр подключают на приемной станции к линии связи параллельно с приемником, чтобы он не мешал цифровому потоку попадать в приемник и в то же время сам мог анализировать частотное содержание этого потока. Поскольку фильтр изготавливается заранее настроенным на частоту тактовых колебаний, он и выделяет из поступающего на его вход цифрового потока колебание именно данной частоты. Но колебание одной частоты - это всегда синусоидальное колебание. Однако с помощью специальных устройств - усилителя и ограничителя - из него легко изготовить колебания в виде последовательности тактовых импульсов. Они-то и будут управлять генератором приемной станции, заставляя его выдавать импульсы с точно таким же интервалом. Синхронизация по тактам действует!

Может возникнуть мьюль отказаться от генератора на приемной станции, поскольку тактовые импульсы получены из цифрового потока. Однако это не разумно. Если по каким-либо причинам система синхронизации даст сбой и тактовые импульсы на какое-то время пропадут, то связь по всем каналам немедленно нарушится, что не-