Стандартный телефонный канал
При передаче сигнала на дальние расстояния энергетически выгодно использовать высокочастотную несущую, параметры которой модулируются передаваемым сигналом. Для передачи
голоса по каналам связи обычно используют два метода модуляции несущей: амплитудную (AM) и частотную (ЧМ). Однако в системах фиксированной связи использовалась только AM, для которой требуемая ширина полосы частот канала передачи составляла 2 
, где - полоса частот, занимаемая сигналом (а именно - КТЧ). Более того, используя технологию уплотнения, основанную на АМ-ОБП, можно было отфильтровывать левую пли правую боковую составляющую, а также подавлять несущую (ПН) и формировать нужную канальную фупиу (см. Главу 3, рис.3-3).
Системы связи ассоциируются у нас с системами передачи голоса или телефонной связи, которые только в последние 20 лет (в связи с развитием модемной связи) стали использоваться для передачи данных. Эти системы рассчитывались и оптимизировались для передачи речи и строились как многоканальные, использующие различные методы уплотнения каналов для передачи по кабелю все большего и большего числа каналов.
Учитывая, что полоса частот КТЧ (300-3400 Гц) должна была фильтроваться реальным, а не идеальным, аналоговым полосовым фильтром, было предложено использовать полосу 4 кГц в качестве расчетной ширины основной полосы стандартного телефонного канала (СТК), защитная полоса между двумя соседними каналами при этом составляла 900 Гц, что позволяло существенной уменьшить переходную помеху между телефонными каналами.
Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ)
Цифровые методы представления сигнала были основаны на процессе дискретизации передаваемого голосового сигнала, т.е. использовании выборок, взятых периодически с частотой дискретизации fд. Она выбиралась из условия последующего (в точке приема) восстановления сигнала без потерь с помощью ФНЧ (с fcp =4 кГц) на основе теоремы Котельникова- Найквиста, утверждающей, что сигнал, спектр которого ограничен fcp м.б. восстановлен без потерь, если частота дискретизации составляет не менее fд=2 fcp . Отсюда получали, что для СТК частота дискретизации составляет 8 кГц, т.е. выборки следует брать с периодом дискретизации Тд = 125 мкс, (рис.8-1).
Рис.8-1. Преобразование аналогового сигнала в цифровой ИКМ-сигнал
Следующий шаг - квантование амплитуд выборок, т.е. определение эквивалентного ей цифрового значения. Указанные шаги, осуществляемые при импульспо-кодовой модуляции (ИКМ), позволяли перейти от аналогового речевого сигнала к цифровому.
Численное значение каждой выборки в этой схеме далее представлялось в виде 7-8-битпого двоичного кода. Процессы формирования ИКМ представлены на рис.8-1, повторенном здесь (см. Гл.1) для наглядности и целостности изложения.
Такое кодирование называлось нами кодификацией и позволяло передать 256 (28) дискретных уровнен амплитуды сигнала, что было экономно для передачи (т.к. требовало канала ОЦК со скоростью 64 кбит/с), но недостаточно с точки зрения качества передачи голоса. В результате перед кодификацией динамический диапазон голосового сигнала сжимался схемой ком-пандировапия (см. Гл.З, рис.3-8). Это обеспечивало передачу речи с динамическим диапазоном порядка 42 или 48 дБ.
Использование ИКМ в качестве метода передачи данных позволяет:
- для систем цифровой телефонии - ликвидировать недостатки аналоговых методов передачи, а именно:
· убрать существенное затухание сигнала и его изменение и от одного сеанса связи к другому;
· практически убрать посторонние шумы;
· улучшить разборчивость речи и увеличить динамический диапазон передачи;
- для систем передачи данных - организовать канал передачи на скорости 56 или 64 кбит/с.