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

6 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

54379. Фізичні якості м’язів. Робота м’язів 57 KB
  Мета: Освітня продовжити формувати знання учнів про функції мязів в організмі;ознайомитись з фізичними якостями мязів тіла людини; встановити відмінності динамічної та статичної роботи мязів; визначити причини втоми; вивести правило оптимальної роботи мязів. Розвиваюча розвивати уміння порівнювати функції та фізичні якості мязів робити висновки та узагальнення.
54380. ЕКОНОМІЧНИЙ СПОСІБ МИСЛЕННЯ ТА ПРОБЛЕМИ ЙОГО ВИХОВАННЯ В ПРОЦЕСІ ВИКЛАДАННЯ ЕКОНОМІКИ У ЗАГАЛЬНООСВІТНІХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДАХ 54 KB
  Адже нею є формування в учнів економічного способу мислення ЕСМ. Ще 1776 року у своїй епохальній праці Дослідження про природу і багатство народів Адам Сміт розкрив ЕСМ як метод всебічного дослідження змін що відбуваються у суспільстві. Але головним дослідником і популяризатором ідеї ЕСМ згодом став американський економіст Пол Хейне. Хейне винайшов цікаву аналогію для розуміння ЕСМ: дорожній рух в години пік.
54381. Основные тенденции развития российской культуры в конце XX - начале XXI веков 20.76 KB
  Одной из особенностей развития российской культуры рубежа XX-XXI вв. является ее деидеологизированность и плюрализм творческого поиска. В элитарной художественной литературе и изобразительном искусстве пост - советской России на первый план вышли произведения авангардистского направления
54382. Розвиток критичного мислення школярів на уроках української літератури: запитання які «пробуджують» думку 94 KB
  Дьюї належить твердження що фундаментальна мета сучасної освіти полягає не в наданні учням інформації а в тому щоб розвивати в них критичний спосіб мислення. Саме такий тип мислення надає найбільше можливостей молоді успішно розбудовувати своє життя в мінливому сучасному світі. Критичне мислення допомагає людині адекватно оцінювати нові обставини та формувати стратегію подолання проблем пристосовуватися до нових часом не передбачуваних політичних економічних або інших обставин.
54383. Конкурсно – розважальна програма: «Міс Екологія» 34 KB
  Людська цивілізація вступила в таку форму розвитку, коли її доля вирішується не науково-технічним прогресом, а глибиною екологічних знань та вмінням діяти відповідно до цих знань. Завданням нашого конкурсу є – визначити творчий потенціал кожної учасниці.
54384. MISTER OF THE 5-В FORM 58.15 KB
  Dear participants, guests, jurors. Thanks you for being so active, diligent and clever. It's high time to score the results of our contest and to announce the nominations.
54385. Виховний захід для третьокласників «Містер класу» 55 KB
  Тоненьке кругленьке серце чорненьке Хто на його слід погляне думку його взнає Олівець Що ми робимо олівцем Малюємо Наступний конкурс 2К Містер художник. Наступний конкурс Містер поет. Містер ерудит На подвірї ходить декілька кур.
54386. Основные тенденции развития мировой культуры на рубеже XX - XXI веков 17.12 KB
  Анализируя произошедшие исторические события, развитие научно-технического прогресса, панораму художественной культуры, следует выделить основные тенденции и проблемы развития мировой культуры ХХ-XXI вв.
54387. Європейське середньовічне місто 276.5 KB
  Європейське середньовічне місто. Пояснити причини появи середньовічних міст; охарактеризувати цехове ремесло побут житло і заняття городян показати середньовічне місто як центр ремесла і торгівлі; розвивати навички роботи а групах аналізу документів вміння розвязувати історичні задачі й проблемні завдання; виховувати інтерес до середньовічної історії. На кінець уроку ми зможемо:...