时分制遥测系统

按时间划分原理实现多路传输的遥测系统

时分制遥测系统是按时间划分原理实现多路传输的遥测系统。

系统特点

一般来说，遥测所传输的原始信号都是连续信号。为了时分复用，需要根据采样定理对连续信号采样，把它变换成离散信号。采样定理说明采样频率和被采样信号频谱之间的关系，是时分制遥测系统实现多路传输的主要依据。根据采样定理，一个时间和频谱都受到限制的连续信号，只要每隔采样周期Δt传送一个瞬时值即采样值,就可以用这样的离散信号代替原来的连续信号，而在其余的空隙时间内可以用来传送其他信号的采样值。若要把离散信号恢复成原来的连续信号，只要使离散信号通过一个截止频率为fa的低通滤波器就能恢复原信号,这里fa等于原来连续信号频谱带宽的二分之一。因此先对要传输的信号采样,然后把各个信号的采样值交织排列,组成一个多路信号，就可以在时间划分的基础上同时传送若干个信号,实现多路传输。

图1

图1示出两个信号的时间复用方案。设一个采样周期内传输n路信号，则总采样率（即每秒钟的总采样数）F=nF△，这里F△是采样频率即采样率。在采样周期Δt内,n路脉冲信号构成一帧，因此采样率又称帧速率，总采样率又称转换率。通常把采样周期内多路信号脉冲序列的安排方式称为帧结构。一些国家（如美国）已对时分制遥测系统的帧结构制定了统一的标准。

图2

图2为时分制遥测系统的框图。在发送端，时分开关即转换开关按照定时电路给出的顺序完成信道间的转换，而采样电路按定时电路产生的定时脉冲对所有要传输的信号采样。时分开关的转换与采样脉冲同步。因此采样电路的输出是所有要传输的信号的采样值交织而成的一个信号。在接收端使用的定时电路必须与发送端同步，并由此定时电路来控制时分开关接入不同的信道，这样就可以把各路信号分离开来，然后把各路信号的采样值分别通过低通滤波器，就可以恢复成原来的信号。

系统

时分制遥测系统也是二重调制系统。第一次调制是被传输的信号对各路脉冲进行调制，可以采用脉幅调制(PAM)、脉宽调制 (PDM)、脉位调制（PPM）、脉码调制(PCM)和增量调制（ΔM）。第二次调制是多路信号对载波进行调制，可采用调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)等方式。第一次和第二次调制分别采用不同的形式，就构成各种不同的时分制遥测系统,如PAM-AM、PAM-FM、PPM-AM、PPM-FM、PDM-AM、PDM-FM、PCM-AM、PCM-FM、ΔM-ΔM、ΔM-FM等系统。在时分制遥测系统中也有一些三重调制系统，如PAM-FM-FM、PDM-FM-FM等系统。在这类系统中共有三次调制，第一次是脉冲调制，第二次是已调脉冲对副载波调制，第三次是已调副载波再对载波进行调制。在时分制遥测系统中,PAM、PDM和PPM系统属于模拟式遥测系统,因为虽然在传送时间上是离散的,但所对应的采样值幅度则是连续的。其中PDM和PPM系统都是先对要传输的信号采样，再去调制脉冲的时间参量。因此有时又把PDM和PPM系统统称为脉冲时间调制。在实际工作中PDM和PPM系统比PAM系统用得多，因为PAM是用脉冲幅度代表要传送的信号，电路的非线性和噪声的干扰使这种系统精度较低。因此它只用在精度要求较低、被测信号变化较慢的PAM-FM-FM三重调制系统中。

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