180950. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés hangrfekvenciás vagy impulzuskódmodulált jelek frekvenciamultiplex rendszer jeleivé történő digitási átalakítására
7 180950 8 áteresztené. Ez a tény a 24 kHz-es mintavételi frekvenciához vezet. Hangfrekvenciás FDM átalakításnál a vizsgálandó sávszűrőre jutó szűrendő jel spektrumeloszlása attól a vivőfrekvenciától függ, amelyet az előző modulátorhoz alkalmaztunk, és attól az analóg előszűrőtől, amelyik azért szükséges, hogy a hangfrekvenciás jelnek és a modulált jel egy oldalsávjának nem kívánatos átlapolódását elkerüljük. Az ilyen nem kívánatos átlapolódásokat azonban szűréssel csak akkor tudjuk elkerülni, ha a vivőfrekvencia legalább azzal a fél sávszélességgel egyenlő, amely csatornánként rendelkezésre áll, azaz pl. 4 kHz-es csatorna sávszélességnél 2 kHz. Mivel a Nyquist-tartománynak nagyobbnak kell lennie ennél az értéknél, és ezenkívül legalább egy csatorna sávszélességűnek kell lennie, ebből a szempontból a legalacsonyabb mintavételi frekvencia 16 kHz-lehetne. Az előbb említett előszűrés azonban jelentősen leegyszerűsödik, ha ehelyett az érték helyett 24 kHz-et alkalmazunk, amihez a PCM/FDM átalakításnál is jutottunk. b) Első megközelítésre úgy tűnik, hogy egy megalapozott választást abban kell látnunk, hogy a Nyquist-intervallumot egyenletesen felosztjuk az alsó zárótartomány, az áteresztő tartomány és a felső zárótartomány között. Ebből adódóan a Nyquist-tartomány 3x4= 12 kHz lesz és ennek következtében a legkisebb mintavételi frekvencia 24 kHz. c) Mint már az a) pontban említettük, hangfrekvenciás/FDM átalakításnál előnyös a 4 kHz-es távolság alapkeretén belül maradni. Ilyen körülmények között a 4 kHz-es frekvencia a lehető legkisebb modulációs frekvencia. Ha emellett figyelembe akarjuk venni a vivőfrekvenciák megválasztásáról szóló szakaszban megadott irányelveket, melyek tényleges szorzó nélküli modulációra vonatkoznak, a vizsgálandó modulátor mintavételi frekvenciája vagy 2 x 4 = 8, 3 x 4 = = 12, 4x4=16 vagy 6 x4 = 24kHz lehetne, ahol a megfelelő hozzárendelő Nyquist-tartományok 4, 6, 8 és 12 kHz szélesek. Csak az utolsó érték használható, mert ez az egyetlen, amelyik elég helyet biztosit egy Nyquist-íntervallumon belül az áteresztendő csatorna és az alsó és felső zárótartomány elhelyezésére is. d) Aritmetikáikig szimmetrikus digitális szűrők viszonylag egyszerűen megvalósíthatók, ha aközépfiekvencia egyenlő a mintavételi frekvencia negyedrészével. Az ilyen szűrőknek az az előnyük, hogy csak fele annyi összeadóra és szorzóra van szükségük. Ez részletesen a Proc. Inst. Elec. Eng. 117, 1970. augusztus, 1585-1950. oldal közleményben van leírva. A legkisebb lehetséges sávszélesség, amit PCM/FDM átalakítás esetén választhatunk, és amit előnyösen a hangfrekvenciás/FDM átalakításhoz is választanunk kellene, a 4—8 kHz-es tartományban fekszik, amiből 6 kHz-es középfrekvencia adódik. Ha abba a helyzetbe akarunk jutni, hogy az imént tárgyalt lehetőséget hasznosítsuk, a mintavételi frekvenciának 4 x 6 = 24 kHz-nek kell lennie, e) Érdemes továbbá azokat a csoportfrekvencia-tartományokat használni, melyek egybeesnek a manapság szokásos egy főcsoportba tartozó öt csoport számára megállapított frekvenciatartományokkal, amelyek 312-360, 360-408. 408-456, 456-504 és 504-552 kHz-ig terjednek. Annak érdekében, hogy ezt a frekvenciafekvést elérjük, hasznos, ha a mintavételi alapfrekvencia osztója a 312, 360, 408, 456, 504 és 552 kHz-nek. Ezeknek a frekvenciáknak a legnagyobb közös osztója ugyancsak a 24 kHz-es frekvencia. 2.4 A csatornaszámok megválasztása Tekintettel a hierarchikus szerkezetre, ami FDM-rendszerekre univerzálisan adott, a modulációs elrendezést vagy egy alap csoportra (primer csoport, 12 csatorna) vagy egy főcsoportra (szekunder csoport, 60 csatorna) kellene megadni. Az alap PCM-rendszer, ami pl. az USA-ban és Japánban elfogadott és 24 csatornát lát el, csatornaszámában kompatibilis az első változattal (két alcsoport egy PCM-rendszerhez), de a másodikkal nem (60 nem osztható 24- -gyel) Másrészről viszont az Európában alkalmazott PCM-rendszer, azaz egy 30-csatornás rendszer, csatornaszámában az első változattal nem kompatibilis, a másodikkal azonban igen (két PCM-rendszer egy főcsoporthoz). Bizonyos érdek fűződik ahhoz is, hogy tulajdonképpeni szűrőkapcsolást lehetőleg keveset építsünk be, és ezeket a lehető legtöbb csatornához használjuk időosztásos üzemmódban. Különösen hasznos volna minden szűrési feladatra csak egyetlen szűrőkapcsolást alkalmazni egy rendszeren belül, a legszigorúbb követelményekkel. Ha 24 kHz-es mintavételi frekvenciát választunk, amint azt a 2.3 szakaszban tárgyaltuk, akkor 60-csatornás rendszernél ez összesen 60 x 24 x 103 = 1,44 MHz-es mintavételi frekvenciához vezetne. A mintánként szükséges bitek száma kb. 20 és 25 között van. Ennek következtében a bitsebesség, amellyel a logikai kapcsolórészeknek működniök kell, 20 x 1,44 = 28,8 Mbit/sec és 25 x 1,44 = 36 Mbit/sec között van. Ez a technika mai állása szerint is elérhető. Ilyen okok miatt célszerűnek tűnik a 60-csatornás rendszert előnyben részesíteni. A rugalmasság megőrzése érdekében az ilyen rendszert kellene 12-csatornás csoportokra felosztani. Egy 12-csatornás alap csoportra közvetlen megoldást is bemutatunk majd a 3.3 szakaszban. 2.5 A modulációs lépések számának meghatározása A 2.3 szakaszban az a) pontban rámutattunk annak jelentőségére, hogy a szükséges szűrést a lehető legkisebb frekvencián végezzük. Ezt az elvet nemcsak az első szűrőfokozatnál, vagyis a legszigorúbb követelményeket teljesítő szűrőknél, hanem amennyire csak lehet az összes további szűrőfokozatnál figyelembe kell venni. Ez azt is jelenti, hogy a mintavételi frekvenciát lehetőleg kis lépésekben kell növelni. Ez viszont feltételezi azt, hogy annak a tényezőnek, amelylyel a mintavételi alapfrekvenciát meg kell szorozni, hogy eléijünk a legutolsó mintavételi frekvenciáig, prim tényezőkből kell állnia, mégpedig a lehető legkisebbekből pl. 2-ből vagy 3-ból. A 2-es tényező azért is előnyös, mert majd a csatornaszám egyidejű megkettőzését tekintve lehetőség lesz arra, hogy irányszűrőt alkalmazzunk. Megje5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
