частость кратковременных изменений и прерываний уровня сигнала. Последние две характеристики, как и вероятность ошибки, используются при оценке качества передачи цифровых сигналов.

При нормировании электрических характеристик каналов исходят из обеспечения высокого качества передачи при максимальной дальности связи, осуществляемой как по государственной, так и по международной сетям связи. Поэтому нормы на электрические характеристики каналов для каждой магистрали дальней связи устанавливаются в зависимости от ее протяженности и значимости в общей системе связи. Естественно, что для отдельных участков данной магистрали требования в отношении допустимых искажений и помех в каналах будут тем жестче, чем меньше протяженность рассматриваемых участков.

7.1. Понятие об уровнях передачи. Рабочее затухание (усиление)

Абсолютным уровнем мощности называется отношение полной мощности P в рассматриваемых точках цепи к мощности в 1 милливольтампер (милливатт), выраженное в дБ (Нп).

PM =10 lg	P[мва]		[дБ] ; PM =	1 ln	P[мва]		[Нп].	(7.1)
	1				1
1 дБ≈0,115 Нп				2
	;		1 Нп≈ 8,68 дБ.

Абсолютные уровни напряжения и тока определяются следующими формулами:

PН = 20 lgU [мВ]			[дБ] ;	PН = lnU [мВ]			[Нп] ;
	775				775
PT = 20 lg	I[мА]		[дБ] ;	PН =ln	I[мА]		[Нп]	(7.2)
	1,29				1,29

Таким образом, нулевому абсолютному уровню мощности соответствует мощность 1мВА(мВт), нулевому абсолютному уровню напряжения – 775 мВ, нулевому абсолютному уровню тока – 1,29 мА. В случае, когда сопротивление в данных точках цепи равно 600 Ом, абсолютный уровень мощности, тока и напряжения оказывается численно равными. Это объясняется выбором величин,

	принятых за единицу	775мВ	≈ 600Ом и 775 мВх1,29мА ≈1мВт. Номинал
		1,29мА

сопротивления 600 Ом исторически появился в технике дальней связи как среднее значение волнового сопротивления воздушной медной линии.

Изменение мощности или напряжения сигнала по тракту передачи оценивается относительными уровнями мощности и напряжения

	PMООТ =10 lg	P	;	PНОТН = 20 lg	U		,	(7.3)
		P			U	0
		0
				39

где P и U – мощность и напряжение в рассматриваемых точках, а P0 и U0 -

мощность и напряжение в точках цепи, принятых за начало.

Для этой же цели более удобными оказываются измерительные уровни. Согласно МСЭ измерительным уровнем называется абсолютный уровень в рассматриваемых точках канала, если в начале включен нормальный генератор. Под нормальным генератором понимается генератор с ЭДС 2×775 мВ и внутренним сопротивлением 600 Ом. Т.к. входное сопротивление канала как правило активно и равно 600 Ом, то ко входу канала в этом случае оказывается подведенным абсолютный нулевой уровень мощности, напряжения и тока (1мВт,775мВ и 1,29 мА). По определению МСЭ частота нормального генератора может быть любой, но, как правило, считают частоту нормального генератора 800 Гц.

Таким образом, измерительный уровень является частным случаем относительного, т.к. в этом случае P0 =1мВт, U0 =0,775 В.

Потери энергии сигнала в пассивном четырехполюснике или ее увеличение в активном четырехполюснике оцениваются затуханием или усилением. В связи с этим вводится понятие рабочего затхания четырехполюсника

	a =10 lg	P1	, дБ (7.4), где P1 - мощность, которую отдал бы источник ЭДС сигнала
		P
		2

согласованной с ним нагрузкой, P2 - полная мощность, выделяющаяся в нагрузке четырехполюсника при реальной схеме включения. При таком определении учитывается возможная несогласованность как во входной, так и в выходной цепях четырехполюсника.

Рабочее усиление определяется аналогично:

	S =10 lg	P1	дБ,	(7.4)
		P
		2

здесь P1 и P2 - те же, что и в предыдущей формуле.

7.2. Остаточное затухание канала

Остаточным затуханием канала называется его рабочее затухание при оконечных нагрузках 600 Ом. Так как аппаратура дальней связи рассчитывается на согласование с волновым сопротивлением линий связи, то практически остаточное затухание канала может быть определено в системах с частотным разделением каналов ЧРК разностью между суммой затуханий всех участков линии и суммой усилений оконечной аппаратуры и промежуточных усилителей ar = ∑ai −∑Si .

При измерениях величина остаточного затухания аr определяется разностью между уровнем, отдаваемым измерительным генератором с Rг = 600 Ом согласованной нагрузке, и уровнем на выходе канала, нагруженного на сопротивление 600 Ом, т.е. ar = p0 − pвых .

40

Остаточное затухание проверяется при p0 = 0 дБ. При этом величина ar равна величине уровня в дБ на выходе канала , взятого с обратным знаком, т.е. ar = - р вых. Величина аr нормируется на частоте 800 Гц.

Максимальная величина ar ограничивается требованием в отношении громкости передачи. С этой точки зрения канал дальней связи может вносить затухание до 11,3 – 13,5 дБ. Минимальное же значение ar устанавливается по условию сохранения необходимой устойчивости от самовозбуждения.

По существующим нормам остаточное затухание каналов ТЧ (тональной частоты) многоканальных систем уплотнения при их двухпроводном окончании должно составлять 5,3 дБ, а при четырехпроводном остаточное усиление должно быть равно 17,4 дБ. Указанные величины остаточного затухания и усиления устанавливаются с точностью не хуже, чем 0,4 дБ. Отклонение величины остаточного затухания на частоте 800 Гц от номинала во времени, характеризующее стабильность работы канала, должно находиться в пределах aЧ (t) ≤1,7 дБ.

7.3. Частотная характеристика канала

Частотной характеристикой канала называют зависимость его остаточного затухания от частоты при постоянном уровне на входе канала

aЧ =ϕ(t) при PВХ = const .

(7.5)

Эта характеристика оценивает амплитудно-частотные искажения, вносимые каналом за счет зависимости его остаточного затухания от частоты.

Рис.7.2. Частотная характеристика канала

Понижение качества передачи, дБ

5

4

3

2

1

1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2

f, кГц

41

На рис.7.2 показан примерный вид частотной характеристики канала ТЧ. Волнистость характеристики в средней части полосы канала обусловлена, главным образом, несогласованностью канальных фильтров с нагрузками, а резкое увеличение aЧ в области граничных частот – неравномерностью затухания фильтров в этой области.

Частотная характеристика канала ТЧ нормируется в пределах эффективно передаваемой полосы частот, т.е. такой полосы, на границах которой остаточное затухание может превышать свое нормированное значение при частоте 800 Гц не более, чем на 8,68 дБ. Нормируемая эффективно передаваемая полоса частот должна обеспечиваться при максимальной дальности связи.

В пределах эффективно передаваемой полосы частот по условию допустимого понижения устойчивости канала от самовозбуждения, остаточное затухание канала может уменьшаться по сравнению с нормальной величиной не более, чем на 2,1 дБ.

Эффективно передаваемая полоса частот определяет не только качество телефонной передачи, но и возможность использования канала ТЧ для передачи сигналов других видов связи. Изменение качества передача речи при ограничении передаваемой полосы частот оценивается величиной дополнительного затухания, которое необходимо ввести в эталонный телефонный тракт с полосой частот 0,1 ÷ 10 кГц с тем, чтобы получить ту же разборчивость, что и при передаче через испытуемый тракт. Полученное таким образом дополнительное затухание называют понижением качества передачи.

Для каналов ТЧ, образованных многоканальной аппаратурой, МСЭ установлена эффективно передаваемая полоса частот 0,3 ÷ 3,4 кГц. Такой канал называют стандартным.

Неравномерность частотной характеристики канала нормируется допустимыми отклонениями остаточного затухания в пределах отдельных участков эффективно передаваемой полосы частот по отклонению к его величине при f =800 Гц, т.е. aЧ = аЧ (f )−aЧ (800Гц).

а, дБ

8,75	8,68
7,0
5,25
3,5	4,3
1,75		2,15
0	0.3	0.6	1.0	2.0	2.4	3.0 3.4	f, кГЦ

-1,75

Рис.7.3. Нормируемая неравномерность АЧХ канала

42