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

36705. Изучение затухающих электромагнитных колебаний в колебательном контуре с помощью осциллографа 550 KB
  Изучение с помощью электронного осциллографа электромагнитных колебаний, возникающих в колебательном контуре, содержащем индуктивность, емкость и активное сопротивление; изучение условий возникновения затухающих колебаний в контуре; расчет основных физических величин, характеризующих эти колебания.
36706. Психологічне консультування щодо вибору професії у старшокласників 392.5 KB
  Важливим аспектом у розвитку і самореалізації особистості є правильний вибір професії – це моральне задоволення, висока самооцінка. Водночас це й висока продуктивність праці, висока якість продукції. Вибір професії – точка, в якій сходяться інтереси особистості та суспільства
36707. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 179.5 KB
  ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Электромагнитное излучение возникающее за счёт внутренней энергии теплового движения атомов и молекул излучающего тела и зависящее только от температуры и оптических свойств этого тела называется тепловым излучением. Тепловое излучение имеет сплошной спектр то есть в нём присутствуют все длины волн  от 0 до  причём распределение энергии по длинам волн зависит от температуры тела.Энергетическая светимость интегральная лучеиспускательная способность тела RТ. Это поток мощность электромагнитной энергии...
36708. ИЗУЧЕНИЕ АТОМНЫХ СПЕКТРОВ С ПОМОЩЬЮ ПРИЗМЕННОГО СПЕКТРОГРАФА 173 KB
  Однако и в этом случае волновая модель не смогла объяснить распределение энергии в спектрах излучения нагретых твёрдых тел. Соответственно в экспериментальной спектроскопии применяется градуировка приборов в длинах волн при исследовании спектрального состава излучаемой энергии. в них наблюдается большое число тесно расположенных спектральных линий так называемый многолинейчатый или полосатый спектр. При этом линейчатые спектры атомов представляют собой совокупность спектральных линий не разбросанных в беспорядке по длинам волн а...
36709. Приборы измерения давления. Стрелочный деформационный манометр 181.44 KB
  Стрелочный деформационный манометр Задание Изучить прибор для измерения давления стрелочный деформационный манометр; определить относительную погрешность измерения при различных уровнях давления. Пояснение к работе Давление отсчитываемое от нулевого давления называется абсолютным давлением pабс. Давление превышающее атмосферное и отсчитываемое от атмосферного давления называется избыточным давлением pизб.
36710. Исследование и расчет режимов распределительной сети 6 - 10 кВ 92.5 KB
  Воспроизведите модель распределительной сети на расчетном столе переменного тока. Определите параметры установившихся режимов распределительной сети для следующих схем: полной; разомкнутой вблизи точки естественного потокораздела; послеаварийной рассмотрите наиболее тяжелый случай. В каждом режиме измерьте: напряжения в центрах питания и в узлах нагрузки; токи в линиях; активные и реактивные мощности в начале и конце каждого участка сети; выполните анализ полученных установившихся режимов.
36711. Кластерный анализ. Агломеративные методы 22.56 KB
  Решение поставленной задачи: 1Центрируем и нормируем: 2Рассчитаем матрицу расстояний: 1 2 3 4 5 6 Далее поскольку матрицы будут симметричными будут записаны полученные данные только над главной диагональю 3По методу дальнего соседа: Объединим 1 и 2 с расстоянием 0.84 1 3 4 5 6 Объединим 1 и 3 с...
36712. Имитационное моделирование случайных событий. Компьютерное моделирование 214.5 KB
  Оценить надежность системы в соответствии с вариантом состоящей из трех узлов и устройств B C D E F. Рассчитать аналитически вероятность безотказной работы всей системы. Построить имитационную модель системы. Оценить вероятность безотказной работы системы с помощью имитационной модели.
36713. СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ «СТАВРОПОЛЬСКИЙ КРАЙ» И ОСНОВЫ РАБОТЫ В НЕЙ 223 KB
  Задание № 2 Сформируйте структуру таблицы АДМИНИСТРАТИВНЫЕ РАЙОНЫ для хранения в ней справочных сведений о районах Ставропольского края. Структура таблицы АДМИНИСТРАТИВНЫЕ РАЙОНЫ Признак ключа Имя поля Тип поля Размер поля Ключ Код района Текстовое 3 Название района Текстовое 20 Плотность населения Числовое С плавающей точкой Число населенных пунктов Числовое Длинное целое Площадь территории Числовое Длинное целое Численность населения Числовое С плавающей точкой Технология работы В окне базы данных перейдите к объектам ТАБЛИЦЫ. Таблица...