22046

Системы с ЧРК

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Электрические сигналы при передаче от одного абонента к другому проходит через нелинейные преобразователи усилители промежуточные линейные – от понятия линии связи усилители усилители – регенераторы узловые АТС линии связи. А это в свою очередь приводит к стандартным длинам участков линии связи через которые необходимо ставить линейные усилители – регенераторы восстанавливающие сигнал и необходимое превышение его уровня над шумами. Затухание в линии связи всегда растёт с ростом частоты сигнала. Рекомендуется использовать линии...

Русский

2013-08-04

1.71 MB

5 чел.

Лекция № 2

Системы с ЧРК

  1.  Основные характеристики первичных сигналов

Под первичными сигналами будем понимать электрические сигналы вырабатываемые/принимаемые пользователем сети связи

Вид сообщений

fмин , кГц

fмакс , кГц

D, дБ

Ас/ш , дБ

Скорость передачи

Бит/с

Бод

Телефонный

Телеграфный

Факсмильный

Передача газет

Звуковое вещание

         высший класс

         первый класс

         второй класс

Телевизионный

Передача данных

0,3

0

0

0,05

0,03

0,05

0,1

0,05

0

3,4

1/tимп

1,465

240

15

10

6,3

6000

0,5·1/tимп

40

24

-

40

-

21

35

35

57

20

8·103

11,7·103

360·103

80·103

fтакт

-

50,100 и 200

50, 100, 200, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 24000,

48000, 96000

Здесь - динамический диапазон сигнала

- превышение среднего значения сигнала над псофометрическим уровнем помех.

Для факсмильной связи и TV сигнала:

; Uш – уровень невзвешенного шума.

Для двоичных сигналов Ас/ш вычислено при вероятности ошибки Pош = 10-6.

  1.  Основной телефонный канал

Исторически уплотнение производилось, как правило, для телефонных каналов. Поэтому этот канал используется в качестве основного. Часто его называют канал тональной частоты (ТЧ) или речевой канал (РЧ) (Voice Channel). Другие виды передачи (телеграфия, вещание, факсмильная и т.п.) оценивается в сравнении с каналом ТЧ. Поэтому этот канал стандартизован комиссией МККТТ и имеет строго регламентированные параметры одинаковые практически во всём мире. Канал ТЧ занимает полосу частот 0,3 – 3,4 кГц. По такому каналу можно передавать не только телефонные (речевые) сигналы, но и другую информацию, занимающую идентичную полосу частот. Для передачи более широкополосных сигналов (вещания, телевидения и т.п.) объединяют по несколько каналов ТЧ.

Электрические сигналы при передаче от одного абонента к другому проходит через нелинейные преобразователи, усилители, промежуточные (линейные – от понятия линии связи) усилители, усилители – регенераторы, узловые АТС, линии связи. Чтобы поддерживать качество связи должны выдерживаться стандартные требования на уровни мощности предаваемых сигналов, уровни усиления в заданной полосе частот и с заданными характеристиками КЧХ усилителей и линий передачи. В системе всегда имеются тепловые и иные шумы в линиях связи и оборудовании. Поэтому оговариваются и уровни допустимых помех, а точнее уровни отношения сигнал/помеха на различных участках канала. А это в свою очередь приводит к стандартным длинам участков линии связи, через которые необходимо ставить линейные усилители – регенераторы, восстанавливающие сигнал и   необходимое превышение его уровня над шумами.

Все эти свойства канала ТЧ описаны в соответствующих рекомендациях МККТТ, МККРТ и специальных организаций внутри стран. Этих свойств довольно много.

Мы рассмотрим лишь некоторые свойства в рамках приобретения терминологии.

Динамический диапазон сигнала:

, дБ (для ТЧ D=41÷55дБ, обычно D=40дБ)

Остаточное затухание – величина затухания, вносимая линией связи от её начала к её концу.

Затухание в линии связи всегда растёт с ростом частоты сигнала. Рекомендуется использовать линии связи, у которых остаточное затухание укладывается в специальный шаблон.

Рис. 4. Шаблон допустимых значений Δαост канала ТЧ.

Имеются и специальные шаблоны АЧХ для усилителей (их несколько для разных условий организаций связи). 

Влияние шумов (помех) в линии.

Человеческое ухо неодинаково воспринимает шумы одинаково мощности, но в разном диапазоне слышимых частот. Т. е. ухо обладает частотной характеристикой восприимчивости.

Поэтому при изменениях шумов их вначале пропускает через специальный псофометрический фильтр, имитирующий АЧХ уха. На рис. 5 показан вид АЧХ  псофометрического фильтра.

Рис. 5. АЧХ псофометрического фильтра.

Шум на входе фильтра (или без фильтра) называют невзвешеным Рш, а на выходе – взвешенным псофометрическим Рпсф. Для ТЛФ канала

- псофометрический коэффициент.

Мощность шумов в линии растет пропорционально длине линии. На практике принимают, что примерно 50 % шума порождается линией, 50 % аппаратурой, причем допускается на 1 км магистральной линии порождать  псофометрического шума не более      1 ÷ 3 · 10-12 ВТ.

Влияние шума при телефоном разговоре можно оценить исходя из практических измерений.

Если в какой-то точке телефонной линии ( например, в точке приема, обеспечить нулевой измерительный уровень полезного сигнала, т.е. Рст = 1 мВт (т.е. 10 lg=0)), то при псофометрической (взвешенной) мощности помех:

Pпсф = 10000 пВт = 10 – 8 Вт – шумы едва слышны;

Pпсф = 100000 пВт = 10 – 7 Вт – разборчивость речи ещё достаточна;

Pпсф = 10 – 6 Вт – качество связи неудовлетворительно.

Для ТЛФ-х магистральных каналов принято, что суммарная мощность псофометрических шумов при самой большой протяжённости канала и максимальном количестве регенерационных пунктов не должна превышать 50000 пВт, что соответствует невзвешенной допустимой мощности помех Pш доп ≈ 87000 пВт = 0,087 мкВт в точке с нулевым измерительным уровнем.

При этом нормируются и уровни полезного сигнала

Pсигн. сред. = 32мВт (Pпиков. = 2220 мкВт = 2,22 мВт).

Отсюда пропускная способность канала ТЧ

Т.к. max-я длина магистрального канала 12500 км и на ней 5 переприёмных участков, то Pдоп для одного переприёмного участка:

Из них 2500 пВто отводится на аппаратуру, 7500 пВто на линейный тракт.

Один участок (из 5-ти) имеет длину , тогда на 1 км линейного тракта

.

Если же магистральный участок будет подключаться к междугородней (глобальной) сети, то требования ещё выше. Магистральный участок (12500 км) должен иметь Pдоп. = 25000 пВт, из них 12500 пВт – линия, 12500 пВт – аппаратура. Это даёт Pпсф = 1 пВто.

Уровни передачи.

Поскольку в протяжённых линиях передачи используются множество разнообразной аппаратуры, включая усилители, преобразователи, регенераторы и т.п. и в линиях передачи и самой аппаратуре всегда присутствуют шумы, то должны быть соблюдены определённые требования не только на ширину полосы сигналов, но и на их уровень по мощности и амплитуде. Оценка количественных соотношений обычно производится в относительных единицах (чаще всего в децибелах). При измерениях используется специальный прибор ВОЛЮМЕТР (измеритель отношений).

В связи оказалось удобным производить оценку относительно мощности 1 мВт, на сопротивлении нагрузки 600 Ом. При этом на сопротивлении нагрузки будут следующие уровни напряжения и тока (напряжение и ток обычно выражают в действующих значениях).

Pо = 10 – 3 Вт; 

Отсюда при R=600 Ом получим:

; .

Pо = 1 мВт; Uо = 0,775В; Iо = 1,25 мА при Rн = 600 Ом

Если в какой либо исходной точке (например, в начале линии) установлены абсолютные уровни, (как бы уровни начала отсчёта), то их ещё называют НУЛЕВЫМИ АБСОЛЮТНЫМИ уровнями.

Если абсолютные уровни Pо, Uо, Iо рекомендованы в качестве отсчётных, то их ещё называют ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ УРОВНЯМИ.

Например, если сравнивать уровень мощности в конце линии Pх с нулевым абсолютным уровнем в начале линии , то их отношения

 , т.е.

или по току  , т.е.

где и зависит от рассогласования сопротивлений.

Относительным называют уровень передачи, когда за исходные величины приняты мощность, напряжение и ток в какой-либо произвольной точке цепи, относительно которой и производится измерения.

Измерительным называют уровень передачи в какой-либо точке цепи (равный абсолютному уровню), если на входе цепи установлены значения Pо, Uо, Iо.

Если  Px, Ux, Ix равны исходным (например равны уровням в начале линии), то lg их отношения будет равен нулю. Такие уровни передачи называют НУЛЕВЫМИ, т.е. это передача без затухания.

При измерениях мощности, напряжения или тока в линии передачи их сравнивают с каким-либо исходным значением. Поэтому различают АБСОЛЮТНЫЙ, ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ и ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ уровни передачи.

Абсолютным называют такой уровень передачи, когда измеренные значения соотносят с величинами Pо=1мВт, Uо=0,775В, Iо=1,29мА.

, дБмО [dBmO]; , дБмО; , дБмО.

Если эти уровни определяются при сопротивлении Rн = 600 Ом, то Pм = Pн = Pт .

EMBED PBrush  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

30287. Основные методы (школы) литературоведения. Структурализм, постструктурализм 184 KB
  Буало автора комедии. Художественной формой выражения этой проблемы стало подчеркнутое присутствие автора отношения к изображаемому. Николев а в их стиле лиризм и рупорность основных персонажей прямо высказывающих любимые идеи автора. 3 Реализм это такое направление в искусстве которое в отличие от предшествующих ему классицизма и романтизма где точка зрения автора находилась соответственно внутри и вне текста осуществляет в своих текстах системную множественность точек зрения автора на текст.
30288. Основные методы художественной литературы. Классицизм. Историко-социальные предпосылки возникновения. Трактат "О поэтическом искусстве" Н.Буало. Характер художественного конфликта в классицизме 27.5 KB
  clssicus образцовый художественный стиль и эстетическое направление в европейской литературе и искусстве 17 начала 19 вв. в литературе. стала основой его социологических и этических построений а в литературе К. оставил в наследство русской литературе 19 в.
30289. Основные методы художественной литературы. Классицизм. Жанрово-стилевая система 27 KB
  Представители классицизма в России Эстетика К. Но внешние стороны не должны были заслонять по убеждению теоретиков и практиков классицизма содержательную сторону показывающую столкновение мысли и страсти героев трагедии. В период расцвета классицизма на сцене происходило совпадение внешней формы и содержания. Когда же наступил кризис этой системы то оказалось что в рамках классицизма невозможно показать жизнь человека во всей её сложности.
30290. Основные методы художественной литературы. Романтизм. Философская основа (учения Шеллинга, Шопенгауэра) 30.5 KB
  Романтизм. Характер художественного конфликта в романтизме Классические страны романтизма – Германия Англия Франция. Романтизм – это одно из крупнейших направлений в европейской и американской литре 1819 вв получившее всемирное значение и распространение. Романтизм – это то что впоследствии будет называться французской революцией под лозунгами свобода равенство братство.
30291. Основные методы художественной литературы. Романтизм. Тип героя. Понятия романтической тайны, романтической иронии 23 KB
  Понятия романтической тайны романтической иронии Романтизм последний “большой стиль†в истории искусства то есть последнее направление проявившее себя во всех областях духовной деятельности и художественного творчества: в изобразительных искусствах музыке литературе. Романтизм высшая точка в развитии гуманистического искусства начатого в эпоху Возрождения когда человек был провозглашен мерилом всех вещей. Мир для романтиков тайна загадка познать которую может только откровение искусства.