16.2. Ожидаемые значения флуктуационных и селективных помех в каналах связи

А.При оценкевлияния флуктуационных помехна качество передачи информации по проводным каналам связи учитывают три основные составляющие помех:тепловые помехиот резисторов, электронных ламп и транзисторов (эти помехи иногда называют собственными), помехи отнелинейных переходови помехи отлинейных переходов.

1) Величина тепловых помехв каналах связи определяется уровнем помех приведённых к входу усилителя, величиной усиления усилителя, зависящей от протяжённости предшествующих участков, и числом усилителей, то есть протяженностью ВЧ систем передачи.

Общая мощность тепловых помех, являющихся гладкими по своей физической природе, равна сумме мощностей, вносимых всеми усилителями в определённую точку тракта. При расчетах удобно суммировать мощности помех, вносимых в точку с нулевым уровнем. Если известен уровень тепловых помех на выходе i-го усилителя Р_{тп вых i(f)}, то в точке с измерительным уровнем уровень тепловых помех составит

Р_{тп i(0)}=P _{тп вых i(f)} - Р_i(f),

где Р_i(f) измерительный уровень на выходеi-го усилителя.

Мощность тепловых помех, вносимых усилителем в точку с нулевым измерительным уровнем, составляет

Р_{тп i(0)}(f)=

Общая мощность, вносимая nусилителями, будет равна:

2) Величина помех за счет нелинейных переходовопределяется в основном нелинейностью амплитудной характеристики групповых и линейных усилителей. Величина продуктов нелинейности этих элементов, в свою очередь зависит от загрузки ВЧ систем передачи. На основании измерений и исследований, проведенных в различных странах, МККТТ рекомендует характеризовать загрузку ВЧ систем передачи следующими тремя величинами:

- средней мощностью сигнала в одном канале ТЧ,

- средней мощностью многоканального сигнала (образованного сигналами, исходящими из nканалов) и

- его эквивалентной пиковой мощностью.

Опыт показывает, что в часы наибольшей нагрузки сигналы речи передаются в одном направлении лишь в течение 25% от общего времени наблюдения. Поэтому вероятность активного состояния канала принята равной 0,25. Остальные 75% времени занимают: передача речи от противоположного абонента (также 25%), паузы, во время которых не говорит ни один абонент, хотя канал считается занятым, и время (~ 25%), в течение которого канал не занят.

Экспериментально определенно, что средняя мощность с относительным нулевым уровнем соответствует 100 мкВт за час. Тогда среднее за час мощность, соответствующая к активной части канала равно 25 мкВт, что соответствует абсолютному уровню по мощности –16 дБ.

Многоканальный сигнал, состоящий из разговорных токов и токов управления, поступающих в линейный тракт из отдельных каналов, представляется в виде мощности белого шума, распределённых в приделах передаваемой полосы частот. Однако между мощностью многоканального сигнала и мощностью белого шума существует определённые различия.

В качестве эквивалентной пиковой мощностив рекомендации МККТТ принято мощность синусоидального колебания с амплитудой, значения которой может превышаться пиковыми значениями многоканального сигнала с вероятностью, равной 10^-5.

Уровни пиковой эквивалентной пиковой мощности для ВЧ систем передачи с различным числом каналов определяется при условии, что средняя мощность в одном канале ТЧ равна 32 мкВт (-15 дБ) и (1,5-2%) каналов ТЧ заняты под вторичное управление, при этих условиях:

число каналов (канал): 48 60 120 300 600 1800 2700

Эквивалентная мощность (дБ): 20,5 20,8 21,2 23 25 30 32

В отечественных ВЧ системах передачи под вторичное уплотнение используется значительно большее количество каналов ТЧ.

Т.о. при расчете мощности помех от нелинейных переходов, образующихся на выходе одного усилителя необходимо учесть полосу частот канала связи Δfсреднюю мощность многоканального сигнала Р_с, затухание нелинейности соответствующей гармоникиa=0, крайних частот линейного спектраfiиfjи т.д.

3) Линейные переходные влиянияимеют существенное значение в ВЧ системах передачи, работающих по симметричным кабелям связи, где они обусловлены конечной величиной защищённости между парами кабелей связи. В процессе эксплуатации уровень линейных переходных влияний зависит от защищенности между всеми влияющими цепями и цепью, подверженной влиянию, а также от загрузки влияющих цепей. На двухкабельных магистралях, где переходное затухание между кабелями достаточно велико, определяющими являются величины защищенности на дальнем конце всех усилительных участков. Величины эти нормируются и путём симметрирования доводятся до требуемых значений в процессе строительства.

В большинстве случаев защищенность между парами отсимметрированных участков понижается с увеличением частоты, и поэтому расчет и измерение ожидаемых уровней линейных переходных влияний производят для верхних по частоте каналов. Исходной для расчета принимают защищенность между парами на одном участке 78 дБ (для 1х4), 76,5 дБ (7х4) для 80% и не менее 73 дБ для 100% измеренных значений.

На переприемном участке длиной 2500 км. результирующая защищенность составит на кабелях (1х4)

А_л.з=78-10lg( )=78-10lg 55 дБ ( =10 для К-60п)

На кабелях 7х4 (l=18 км.). Тогда А_л.з=76,5-10lg 55 дБ

Б.Ожидаемые значения селективных помех в каналах связи

Наличие селективных помех в проводных каналах связи ВЧ систем передачи определяется в основном просачиванием несущих, контрольных и контрольно – измерительных частот. В стандартных каналах ТЧ такие помехи расположены обычно вне нормируемого диапазона частот и не оказывают существенного влияния на качество передачи информации по этим каналам. Однако при изменении уровня невзвешенных помех в стандартных каналах ТЧ селективные составляющие помех могут оказать существенное влияние на результат измерений. Поэтому при измерении уровней и напряжений помех в стандартных каналах ТЧ на вход измерителя уровня или вольтметра рекомендуется включать измерительный фильтр для подавления помех, находящихся вне нормируемой полосы частот канала.

Литература:

Осн. 1. [стр. 90-95]

Доп. 2. [стр. 30-32].

Контрольные вопросы

1. Виды помех?

2. Аддитивные помехи, виды аддитивных помех?

3. Мультипликативные помехи, виды мультипликативных помех?

4. Влияние флуктуационных помех на качество передачи сигналов?

Лекция 17. Цифровые системы передачи

1. Цифровые методы передачи сигналов.

2. Дискретизация сигнала во времени.

3. Квантование сигнала по уровню