4. Расчет защищенности сигнала от шумов в линейном тракте

4.1. Расчет допустимой защищенности сигнала на входе регенератора

Качество цифрового линейного тракта характеризуется вероятностью ошибки . Они возникают в регенераторах под влиянием тепловых помех и помех от взаимного влияния, фазовых флуктуаций стробирующих импульсов, межсимвольной интерференции и др.

, где:

–амплитуда импульсов на входе порогового (решающего) устройства регенератора;

–эффективное напряжение помехи в этой же точке;

–характеризует защищенность сигнала от помехи на входе порогового устройства.

Допустим, функция распределения помехи описывается нормальным законом, так как это справедливо для аддитивных тепловых помех, то вероятность ошибки можно определить как:

, где:

–напряжение, соответствующее порогу решающего устройства регенератора, равное ;

–интеграл вероятности;

–весовой коэффициент, который зависит от типа применяемого кода (для двоичного ; для квазитроичного с чередованием полярности импульсов).

Следовательно, зная , мы можем найти требуемую величину защищенности сигнала на выходе решающего устройства.

Рис. 4.1. Зависимость помехозащищенности от вероятности ошибки на один регенератор

, где:

–вероятность ошибки на 1 регенерационный пункт;

–сумма ОРП, НРП и ОП2 на магистрали;

–вероятность ошибки на магистраль (по варианту индивидуального задания).

Значение допустимой защищенности ищутся по рис. 4.1.

Для местного участка:

Для внутризонового участка:

Для магистрального участка:

4.2. Расчёт реальной защищенности сигнала на входе регенератора

Для систем передачи с ИКМ, при расчете реальной или ожидаемой защищенности на входе решающего устройства регенератора, работающих по симметричному кабелю, следует учитывать собственные шумы, шумы линейных переходов и шумы регенератора, а при работе по коаксиальному кабелю можно не считаться с шумами от линейных переходов.

При этом под шумами регенератора понимаются дополнительные составляющие шума, возникающие за счет межсимвольной интерференции, временных флуктуаций стробирующих импульсов, нестабильности работы порогового элемента регенератора и т.п.

Следовательно, реальная защищенность сигнала на входе регенератора определяется соотношением:

, где:

–мощность сигнала в точке анализа;

–мощности собственных помех, помех от линейных переходов и регенератора в той же точке схемы.

Так же это выражение можно записать в виде:

, где:

–ожидаемая защищенность от помех линейных переходов;

, где:

, Дж/град – постоянная Больцмана;

;

, Гц;

–уровень передачи сигнала.

Местный участок:

дБ/с. д.

дБ

Условие выполняется, так какдБ

Внутризоновый участок:

дБ

(по заданию варианта)

дБ

дБ

Условие выполняется, так какдБ

Магистральный участок:

дБ

(по заданию варианта)

дБ

дБ

Условие выполняется, так какдБ

Вывод: все участки удовлетворяют условию, следовательно, усилительные пункты установлены верно и помехи не превышают допустимые нормы.

5. Расчет шумов оконечного оборудования

5.1.Шумы дискретизации

Практически во всех ЦСП используется дискретизация сигналов с постоянным периодом Т_д, а отклонения от этого периода ∆t_i носят случайный характер. Эти отклонения приводят к изменению формы принимаемого сигнала, что субъективно воспринимается как характерная помеха, называемая шумами дискретизации.

Величины ∆t_i определяются главным образом низкочастотными фазовыми флуктуациями импульсов, вызванными неточностью работы линейных регенераторов станции передачи.

Защищенность сигнала от шумов дискретизации:

, где:

–допустимые относительные величины смещений моментов дискретизации;

, где – величина отклонения, вызванная нестабильностью задающих генераторов;

, где – величина отклонения, вызванная фазовыми флуктуациями.

–период дискретизации

=63 дБ – требуемая защищенность от шумов дискретизации

, т.к. , то:

нс

нс

Вывод: чтобы обеспечить допустимую защищенность от шумов дискретизации, период дискретизации не должен отклоняться на более 20 нс.