180950. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés hangrfekvenciás vagy impulzuskódmodulált jelek frekvenciamultiplex rendszer jeleivé történő digitási átalakítására
9 180950 10 gyezzük, hogy egy irányszűrő elvileg egy komplementer szűrőpárból áll, melyeknek közös a kimenetűk (bemenetűk), és a szűrőket akkor nevezzük komplementereknek, ha az egyiknek ott van az áteresztőtartománya, ahol a másiknak a zárótartománya és fordítva. Egy digitális hullámszűrő természeténél fogva irányszűrő, mert a két átviteli függvény, melyet a bemeneti kapocs és a két kimeneti kapocs között kapunk, és melyek közül általában csak egyet használunk, tudvalévőén komplementerek. Ez megtakarításhoz vezethet az áramköri felépítésben. A 60-csatornás rendszernél arra törekszünk, hogy az alap főcsoportok végleges tartományát, azaz a 312—552 kHz-es frekvenciatartományt közvetlenül megkapjuk. Ha a 2.3 szakasz szerinti alapfrekvenciát vesszük, minden mintavételi frekvenciának a 24 kHz többszörösének kell lennie. Másrészről viszont a mintavételi tétel szerint a 312-552 kHz-es tartományhoz tartozó mintavételi frekvenciának, pl. a 16. ábra szerinti speciális esetben, nagyobbnak kell lennie 552 kHz-nél, de kisebbnek, mint 2x 312 = 624 kHz. Ennek következtében 576 kHz és 600 kHz a két lehetőség. Ezek közül az első 2x2x2x3x24 kHz, a második pedig 5 x 5 x 24 kHz. Ezért az első előnyösebb. Végül egy másik feltételt is figyelembe kell vennünk, amiből következően mindkét előbbi lehetőség kb. egyformán megfelelő. Ugyanis szükség van arra, hogy a végleges D/A- (digitális/analóg)-átalakítás után egy hagyományos analóg szűrőt helyezzünk el. Ennél a szűrőnél a kritikus érték mindig az áteresztő- és zárótartomány közötti felső és alsó átmeneti tartományok relatív szélessége. 576 kHz-re a megfelelő értékek 2(576-552)/576 = 0,0833 és 2(312— -288)/288 = 0,1667. 600 kHz-re pedig ezek az értékek megfelelően 2(600-552)/600 = 0,16 és 2(312—300)/300 = 0,08. Ezek a számok csak néhány százalékban térnek el egymástól, ha eltekintünk attól, hogy az első esetben a felső átmeneti tartomány a kritikusabb, a második esetben pedig az alsó átmeneti tartomány. A 12-csatornás rendszernél az alapcsoport, amelyhez el szeretnénk jutni, 60 és 108 kHz között fekszik. Nincs olyan többszöröse a 24 kHz-nek, melyre teljesíteni tudnánk a követelményeket, mivel az 108 kHz-nél nagyobb, de 2 x 60 = 120 kHz-nél kisebb. Ezért olyan frekvenciát kell választanunk, amelyik különbözik az alap csoportétól. A lehető legkisebb mintavételi frekvenciához vezető választás 64 és 112 kHz közé esik, 5 x 24 = 120 kHz-es mintavételi frekvenciával. A megoldás, amelyhez ezen az úton jutunk, nem annyira kedvező, mint a 60-csatornás rendszeré. Mindazonáltal a D/A-átalakítást követő szűrőre a felső és alsó átmeneti tartomány relatív szélessége már egyforma (16/120 = 8/60 = 0,133), ami optimálisnak tűnik. 3. A modulációs eljárások ismertetése 3.1 Szimbólumok és jelölések A következőkben alkalmazott szimbólumokat az 1. táblázatban foglaltuk össze. Az F0, Fi,...F13 jelölések szűrőtípusokat jelentenek. Az jelölés olyan típusú szűrőre vonatkozik, amelyiknek hasonló funkciója van, mint az F2-típusú szűrőnek, de más elrendezésben használjuk ugyanannak a spektrumnak az előállításához. Az F\, F2 és F| jelölések azt mutatják, hogy az illető típusú szűrők értelemszerűen ugyanazok, mint az Fj, F2 és F2-típusú szűrők, csak a mintavételi frekvenciájuk kétszer akkora. Ebből következik, hogy az F?, F2 és F2 jelölésű szűrők értelemszerűen ismét csak ugyanazok, mint az F,, F2 és F2 -típusú szűrők, csak négyszer akkora frekvencián működnek. A szűrők áteresztő- és zárótartományát a szűrőspecifikációkban megszokott módon ábrázoltuk. Azokban a frekvenciatartományokban, amelyekre sem áteresztő-tartomány, sem zárótartomány jelet nem adtunk meg, semmiféle csillapítási követelményeket nem kell előírni. Egy olyan jelölés, mint pl. F1, olyan típusú szűrőre vonatkozik, amelyik komplementere az F ! -típusú szűrőnek. Egy irányszűrőt egy blokkon belüli komplementer szűrőpár ábrázol, egy közös kimenettel. Ezek a jelölések az indexek megfelelő megváltoztatása mellett a többi szűrőre is érvényesek. A tömbvázlatokon a jelzőnyilat alatti számok azt a mintavételi frekvenciát jelölik, amellyel a mindenkori jel azon a helyen megjelenik. Ugyanakkor a hivatkozási számokat a frekvenciáktól való megkülönböztetés érdekében jelzővonallal kötöttük a megfelelő elemhez. Egy folytonosvonalú kör belsejében felfelé mutató kicsi nyfl azt mutatja, hogy a mintavételi frekvencia azzal a tényezővel szorzódik, amelyik közvetlenül a nyü mellett áll. Ennél feltételezzük, hogy úgy megy végbe, hogy nullákat adunk be minden újonnan bevezetett mintavételi pillanatban. Egy modulátort egy szorzójel ábrázol egy kör belsejében, és a modulálójelet, valamint ennek frekvenciáját külön nyíl mutatja. Egy olyan szorzást, amelyik a (4) egyenlettel meghatározott számsorozattal történik, azaz amelyik megfordítja minden második minta előjelét, egy kör belsejében a „±” szimbólum jelöl. 3.2 60-csatornás rendszer Az általános elrendezést, amely szerint a moduláló ill. az átalakító rendszert felépítjük, az 1. ábra mutatja. A tizenkét A! -A, 2 csatornát PCM/FDM átalakítás esetén 8 kHz-cel, hangfrekvenciás/FDM átalakítás esetén pedig 24 kHz-cel először hat 2-csatornás B,-B6 alcsoporttá fogjuk össze, és ezzel 48 kHz-es mintavételi frekvencia adódik. Aztán a B2-Bs alcsoportokat 96 kHz-es mintavételi frekvenciával két 4-csatornás C] és C2 alcsoporttá fogjuk össze, majd pedig egy 8-csatomás D, alcsoporttá, amelyhez 192 kHz a mintavételi frekvencia. Ez az utóbbit aztán a Bi és B6 alcsoporttal együtt egy 12-csatornás E, élőcsoporttá fogjuk össze, ehhez 192 kHz-es mintavételi frekvenciát alkalmazunk. Ennek megfelelő módon képezzük az E2 -Es előcsoportokat, melyek így mind ugyanabban a frekvenciatartományban helyezkednek el. A következő lépésben az Et -Es előcsoportokat közvetlenül, egyenként moduláljuk és/vagy szűrjük annak érdekében, hogy a kívánt végleges fekvésű Gi -Gs csoportokat megkapjuk, amelyeknél a mintavételi frekvencia 576 kHz, azaz hogy a 312-360, 360-408, 408-456, 456-504 és 504-552 frekvenciasávúkat nyerjük. Az alap SG főcsoportot, melyhez 576 kHz-es mintavételi frekvenciát alkalmazunk, ezután a Gj -G; csoportok összefogásával kapjuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
