Амплитудная характеристика

Амплитудной характеристикой (АХ) канала называется зависимость остаточного затухания (усиления) канала от уровня синусоидального сигнала с постоянной частотой на входе: a₀= y(р _вх) или S₀= y(р _вх) при f = const.

В процессе эксплуатации АХ удобно нормировать величинами допустимого отклонения значений затухания Δа₀( или усиления Δ S₀). Они определяются как разность затухания или усиления при различных входных уровнях а_{0 (р вх)}, S_{0 (р вх)}от затухания или усиления при уровне на входе р _вх = – 10 дБ : Δ а₀ = а_{0 (р вх)}– а_{0 (р вх = - 10дБ)}или Δ S₀ = S_{0 (р вх)}– S_{0 (р вх = - 10дБ)}. Не зависимо от вида, в котором представляется АХ, в идеальном случае она должна быть прямолинейной. Реальная амплитудная характеристика имеет загиб в области больших уровней, который появляется из-за нелинейности характеристик кодера и декодера оборудования первичного мультиплексирования. Нелинейность АХ приводит к искажению формы сигнала на выходе канала из-за влияния появляющихся гармоник.

При нормировании указывается, что допустимое отклонение амплитудной характеристики канала ( ΔS₀ ,Δа₀ ) должно быть в пределах: от – 3 дБ до +3 дБ при изменении уровня на входе канала от –55 дБ до –50дБ; в пределах от –1дБ до +1 дБ при изменении уровня на входе канала от –50дБ до –40дБ; в пределах от –0,5дБ до +0,5дБ при изменении уровня на входе канала от –40дБ до +3,0 дБ (рис.3). При увеличении уровня на входе канала более, чем на +3,0 дБ кодер начинает работать в режиме ограничения.

1.5. Помехи

1.5.1. Общие сведения.

Помехи представляют собой появляющиеся в каналах и трактах посторонние токи, частоты которых могут совпадать со спектром частот передаваемых сигналов. В результате преобразования в оборудовании приемной станции они проявляются как шумы, щелчки, гармонические составляющие, невнятные или внятные переходные разговоры.

Помехи ухудшают разборчивость речевых сигналов и снижают верность при приеме дискретных сообщений.

Спектр частот токов от внятных переходных разговоров совпадает со спектром исходного влияющего сигнала. Внятные переходные разговоры прослушиваются в паузах основного разговора, что нарушает секретность переговоров и отвлекает внимание абонентов от основного разговора.

Общую мощность помех в каналах систем передачи можно условно разделить на две группы: мощности помех, возникающих в станционном оборудовании, и помех линейного тракта:

Рпом =Рст + Рлт .

Основным источником станционных помех является аналого-цифровое (в тракте передачи) и цифро-аналоговое (в тракте приема) преобразовательное оборудование АЦП и ЦАП аппаратуры первичных мультиплексоров Рацп и Рцап.:

Рст=Рацп + Рцап.

Помехи линейного тракта появляются из-за ошибок при регенерации сигнала Рр и фазового дрожания (джиттера) линейного сигнала Рдж:

Рлт=Рр + Рдж.

1.5.2. Измерение параметров помех.

В процессе эксплуатации систем многоканальной связи в каналах ТЧ измеряются и нормируются:

- уровни напряжения или мощности помех в каналах

р_н = 20 lg Uпом / Uо , p_м= 10 lg Pпом / Po , дБ,

(при равенстве входного и выходного сопротивлений канала 600 Ом уровень напряжения равен уровню мощности р_н = р_м);

- защищенность от помех

А_з = 20 lg Uсиг / Uпом = 10 lg Pсиг/ Pпом = р _сиг- р _пом , дБ

(где р _сиг ,р _пом - уровни сигнала и помехи в одной и той же точке канала, например, на его двухпроводном или четырехпроводном выходе ),

- псофометрическое напряжение помех.

Учитывая, что человеческое ухо неодинаково чувствительно к различным частотам спектра 300—3400 Гц, для оценки мешающего действия помех в каналах, предназначенных для передачи речевых сигналов, используется псофометрическая мощность или псофометрическое напряжение шумов. В тех случаях, когда можно предположить, что составляющие шума складываются по квадратичному закону, т. е. по закону сложения мощностей, соотношения между псофометрической мощностью и псофометрическим напряжением шума будет иметь вид:

Рпсоф=U²псоф / 600 (Вт псоф).

Мощность шума в каналах кабельных линий связи очень мала. Поэтому она измеряется в пиковаттах (пВт). В этом случае:

Рпсоф=(U²псоф / 600 ) 10 ¹²( пВт псоф ).

Связь между псофометрической мощностью Рпсоф, называемой в литературе взвешенной, и мощностью невзвешенного шума Р определяется соотношением:

Рпсоф= Р / 1,33 ² = 0,75 ² Р

Таким образом, уровень напряжения псофометрического шума на 2,5 дБ ниже уровня невзвешенного шума: р _ш_псоф= p_ш- 2,5 ( дБ )

На практике измеряется псофометрическое напряжение помех Uпсоф (мВ псоф) с помощью прибора, называемого псофометром. Он состоит из электронного вольтметра с фильтром на входе, частотная характеристика затухания которого отображает частотную зависимость чувствительности уха человека.

1.5.3. Нормирование параметров помех

Защищенность от внятных переходных влияний Азвпв является важнейшим параметром, который нормируется и проверяется при вводе в эксплуатацию и настройке аппаратуры многоканальной связи. Так как внятные переходные влияния в канале связи отвлекают внимание абонентов и, что особенно важно, нарушают секретность передачи. В соответствии с нормами защищенность от внятного переходного разговора Азвпв между каналами ТЧ на частоте 1020 Гц должна удовлетворять условию: Азвпв ³ 65 дБ. Выполнение указанных норм гарантирует отсутствие мешающего воздействия внятных переходных разговоровв каналах связи.

Защищенность от шумов квантования.При квантовании отсчетов (дискрет) напряжений сигнала происходит замена их мгновенных значений ближайшими разрешенными, так называемыми квантованными, значениями. Процесс квантования приводит к возникновению искажений сигнала, которые приводят к появлению в каналах связи шумов квантования.Шумы квантования появляются только при наличии исходного квантуемого сигнала. Поэтому их мешающее воздействие оценивается параметром, называемым защищенность от шумов квантования Азшк.Величина Азшк представляет собой разность уровней полезного сигнала р_с и шума квантования р_шк на выходе канала: Азшк =р_с-р_шк (дБ). Качество организуемых каналов будет высоким, если значения Азшк будут составлять 25, … , 30 дБ. Для достижения указанной величины Азшк при изменении уровня сигнала в широких пределах применяется неравномерное квантование, при котором шаг квантования имеет минимальное значение для слабых сигналов и увеличивается при увеличении уровня сигнала. В используемых на сетях связи МПС РФ системах передачи информации используется квазилогарифмический закон компандирования типа А-87,6/13. На практике задается зависимость Азшк от уровня испытательного сигнала на входе канала в виде таблицы или графика (рис. 4).

Уровень напряжения шумов незанятого канала (ШНК). Шумы незанятого канала имеют место при отсутствии передачи по всем каналам системы. При этом отсутствуют переходные влияния, вызванные межсимвольными искажениями. Уровень псофометрической мощности незанятого канала, приведенный к точке нулевого относительного уровня, при нагрузке канала на сопротивление 600 Ом не должен превышать минус 65 дБм0п.
return false">ссылка скрыта