Файл: Емельянов Г.А. Передача дискретной информации и основы телеграфии учеб. для вузов.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 272

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ме основной, также дополнительная энергия нижней боковой поло­ сы частот, которую можно рассматривать как помеху к основному сигналу. Чем больше несущая частота со0 относительно ширины по­ лосы пропускания фильтра cOi-=-wjb тем эта дополнительная энер­

гия

Меньше. При ОТНОСИТеЛЬНО уЗКОПОЛОСНЫХ фИЛЬТрах (шо^О)// —

—со/), как, например, в большинстве канальных фильтров

аппара­

туры тонального

телегра­

 

 

 

 

 

 

фирования,

дополнитель­

 

 

 

 

 

 

ная

энергия

нижней

бо­

 

 

 

 

 

 

ковой полосы относитель­

 

 

if

 

 

но невелика и ее можно

 

 

 

 

не учитывать. Но при пе­

 

 

 

 

редаче

данных

по

теле­

 

 

 

 

фонным

каналам

несу­

 

 

 

 

щая частота соизмерима с

 

 

 

 

полосой

пропускания

ка­

 

 

L

 

 

нала. Такое же положе­

 

•у

 

 

 

ние

имеет место

в

ниж­

 

 

 

 

 

 

них

каналах

тонального

 

 

 

 

 

 

телеграфирования.

 

 

•2

1

0

і

 

2

Рассмотрим

переход­

Рис,

8.23. Переходный

процесс

при низкой

ный

процесс

на

выходе

 

несущей

частоте

 

 

канала,

представляющего

 

 

 

 

 

 

собой сравнительно

узкополосный фильтр

с полосой

пропускания

AF

(рис. 8.23). Дополнительная

энергия

нижней боковой

полосы

создает

помеху, фаза

которой зависит от начальной фазы

несуще­

го колебания. Неопределенность фазы несущей в момент манипу­ ляции приводит к неопределенности фазы дополнительной энер­ гии нижней боковой полосы частот и, следовательно, к качаниям фронтов импульсов. Чем больше энергия дополнительной нижней боковой полосы частот, тем больше величина качания.

Можно показать, что ширина области качания фронта переход­

ного процесса при работе по узкополосным каналам

равна:

Ат к а ч = - і - ,

(8.64)

2п [о

 

где /о — несущая частота.

Таким образом, ширина области качания определяется только несущей частотой и составляет около одной трети длительности полупериода несущей частоты. Следует заметить, что такая же ши­ рина области качания имеет место при ЧМ и ФМ.

ИСКАЖЕНИЯ ПОСЫЛОК ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ МОДУЛЯЦИИ

При передаче по реальным каналам связи сигнал

искажается

и сообщение воспроизводится с ошибкой. Причинами

таких оши­

бок являются искажения, вносимые самим каналом,

и помехи,

воздействующие на сигнал.

 

Сигнал подвергается искажениям вследствие того, что коэффи­

циент передачи канала

не является

постоянной

величиной

fK(co) #const],

его частотно-фазовая характеристика

отличается от

линейной ![ф(со) =И=фо + со4],

имеют место

нелинейные

искажения, ко­

эффициент передачи изменяется с течением

времени.

Изменения

коэффициента

передачи

рассматривают

как

действие

случайной

мультипликативной помехи. Наряду с мультипликативными в ка­ налах связи действуют аддитивные помехи, напряжения которых складываются с напряжениями передаваемых сигналов.

Как линейные, так и нелинейные искажения обусловлены из­ вестными характеристиками канала и поэтому могут быть устра­ нены путем надлежащей коррекции1 ). Помехи заранее неизвестны, они носят случайный характер, и их нельзя устранить полностью. В данном разделе мы ограничимся рассмотрением действия случай­

ных помех. В первую очередь рассмотрим случайные

мультиплика­

тивные помехи, выражающиеся в изменении коэффициента

переда­

чи канала

во времени

и, как следствие, изменении уровня

ампли­

туды и фазы сигнала на приеме.

 

 

 

Изменения уровня сигнала в реальных

каналах

связи

весьма

разнообразны по своему характеру. Так,

например,

различают:

плавные

(рис. 8.24а)

и скачкообразные

(рис. 8.246) изменения

|

 

 

 

(Иратковремен-

(Длительный

 

 

 

 

ный перерыв)

перерыв)

Рис. 8.24. Изменения

уровня

сигнала в канале

связи:

 

а —• ялавные;

б — скачкообразные;

в — кратковременные

занижения;

г — кратковременные перерывы; <3 — длительные

перерывы

уровня сигнала (иногда их называют изменениями

остаточного за­

тухания), кратковременные

занижения

уровня (рис. 8.24в), крат­

ковременные

(рис. 8.24г) и длительные

(рис. 8.245)

перерывы.

Плавными

изменениями

уровня

называют такие,

при которых

отклонение уровня от своего номинального значения

рном

до мак­

симального (минимального)

р Я о м ± Д р М а к с

происходит

за время, не-

') Вопросы выравнивания амплитудно-частотных характеристик каналов связи и борьбы с нелинейными искажениями рассматриваются в курсе многока­ нальной связи.

соизмеримо большее длительности элементарных посылок переда­ ваемого сигнала то-

К скачкообразным

изменениям

уровня

относятся те,

при кото­

рых изменение уровня от значения

р н о м

до /7ном+Лрмакс

происхо­

дит за время, соизмеримое с то-

 

 

 

Исследования показали, что за длительный промежуток време­ ни отклонения уровня от номинального значения происходят как в сторону повышения, так и в сторону понижения; при этом оба на­ правления изменения имеют примерно равную вероятность. Изме­ нения такого рода могут быть отнесены к числу медленных изме­

нений остаточного

затухания.

 

 

 

кратковре­

Наряду с ними

имеют место

быстрые, сравнительно

менные

изменения

остаточного

затухания, в основном

приводящие

к уменьшению уровня приема. Значительные

занижения

уровня

сигнала

приводят

к искажениям

принимаемых

сигналов

и, как

следствие, к ошибкам в принятой

информации. Занижения

уровня

сигнала уменьшают его помехозащищенность, что также вызывает рост числа ошибок. И, наконец, в синхронных системах снижение уровня сигнала приводит к нарушению синхронизации и затрате определенного времени на вхождение в режим синхронизации при восстановлении нормального уровня.

Поэтому в современных системах передачи дискретной инфор­ мации имеются специальные устройства, которые блокируют при­

емник

при уменьшении уровня сигнала ниже заданного значения

—Арп.

По этой причине снижение уровня на величину ^Арп

по­

лучило

название перерыва. При передаче данных согласно

имею­

щимся рекомендациям перерывом считают Дрп =17,4 дБ. Перерывы

делят на кратковременные

и длительные. Такое разделение обычно

связывают с критерием

отказа *): /К р пер</отк, ^дл пер>^>ткДли

коммутируемых каналов тч существует следующая норма: 4фпер^ ^ 3 0 0 мс. Это время выбрано из принятых в аппаратуре телефон­ ной коммутации схемных решений, которые в случае перерыва дли­ тельностью более 300 мс приводят к нарушению соединения, т. е. к отказу связи. Указанная величина рекомендуется МККТТ в каче­ стве критерия отказа для коммутируемых каналов тональной час­ тоты.

Основными причинами изменения остаточного затухания кана­ лов являются:

—изменения электрических свойств цепей кабеля, среды ра­ диотрактов и аппаратуры уплотнения, которые недостаточно ком­ пенсируются системами автоматического регулирования уровня (АРУ);

—нарушения правильной работы АРУ;

—самопроизвольные нарушения контактов в местах паяных и непаяных соединений;

') Подробнее о критерии отказа смотри в гл. 13.

.— 171 —

— ошибочные

действия

технического персонала, приводящие

к изменению коэффициента

усиления тракта или полным разры­

вам электрических

цепей.

 

Скачкообразные изменения фазы передаваемого сигнала возни­

кают в моменты переключения оборудования с основного

 

на

ре­

зервное и обратно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аддитивные помехи содержат три составляющие: флуктуацион-

ные, гармонические и импульсные.

 

 

 

 

 

 

 

 

Флуктуационная

помеха представляет

собой

случайный

про­

цесс и оценивается вероятностными характеристиками

(рис. 8.25а).

 

Гармоническая

помеха

характе­

 

ризуется

колебанием

определен­

 

ной частоты

(рис. 8.256).

 

Импуль­

 

сная

помеха (рис. 8.25

в)

їв

об­

 

щем

виде

характеризуется

как

 

крайний

случай

флуктуационной

 

помехи, когда ее основная энер­

 

гия сосредоточена в одной точке

 

временной оси 1 ) .

Для

передачи

6)

дискретной

информации

общее

 

определение

импульсной

помехи

 

конкретизируют,

исходя

из

сле­

 

дующих

соображений:

 

 

 

Рис. 8.25. Помехи:

а — флуктуационная; б — гармоническая; в — импульс­ ная

— поскольку нас, главным образом, интересуют помехи, ко­ торые с достаточной вероятно­ стью приводят к ошибкам при передаче дискретной информа­ ции, то ограничиваются рассмот­ рением помех, амплитуда кото­ рых превышает некоторое порого­ вое значение;

— для разделения импульс­ ных и флуктуационных помех вводится ограничение на интервал следования первых, минимальная длительность которого должна превышать время переходных процессов в канале [t—І/(2A.F)];

— поскольку основным местом проникновения импульсных по­ мех в каналы являются линейные и групповые тракты, помехи можно описывать как реакцию частотно-ограниченной системы на импульс, длительность которого бесконечно мала, а амплитуда бес­ конечно велика («дельта-функция»).

С учетом вышеизложенного импульсной помехой называют ре­ акцию канала на кратковременное мешающее воздействие [At<. < 1 / ( 2 A F ) ] в линейном тракте, амплитудное значение которой на

4 ) В этом смысле гармоническую помеху можно рассматривать как другой крайний случай флуктуационной помехи, энергия которой сосредоточена в од­ ной из точек частотной оси.

Смотрите также файлы