Файл: Панкратов, В. П. Фазовые искажения и их компенсация в каналах тч при передаче дискретных сигналов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 149
Скачиваний: 1
фективно передаваемой полосой частот 300-^-3400 Гц
показаны на рис. 1.1.
Пределы изменения остаточного затухания канала на один переприемный участок зависят от допустимого си стемой уплотнения числа переприемов. Поэтому преде-
ДаГудВ
8,528,69■ ц 4/5 L
2J8 |
|
|
|
и |
03 |
2$ |
8,0.- 3/ 6,КГЦ |
|
7ТГТ77ГГГ7777~ГГГ7?7ТТ. 7 7 77 Т 7 Т .у
Рис. 1,1
лы изменения частотной характеристики даются соответ ственно для одного, двух и более переприемных участ ков [11].
Ф а з о в а я х а р а к т е р и с т и к а к а н а л а . Фазовой характеристикой, или фазо-частотной характеристикой (ФЧХ) канала, называют зависимость его фазовой ме ры передачи от частоты b=ty(f). ФЧХ определяет изме нение фазовых соотношений составляющих сигнала, в том числе и фазовые искажения, если они возникают при передаче сигналов по каналу тч. Изменения фазо вых соотношений составляющих сигналов, возникающих за счет канала, можно также оценить неравномерно стью фазо-частотной характеристики и частотной зависи мостью группового времени.
Под неравномерностью фазо-частотной характеристи ки канала понимается отклонение фазовой характери
стики от прямой линии, т. е. |
|
М©) = Ь(а>) — т0 (<в — со,), |
(1.1) |
где Ь(а) — ФЧХ канала тч; то(ш—соа) — линейная часть ФЧХ; ЬИ(со) — неравномерность ФЧХ.
Использование указанной неравномерности как само стоятельной характеристики оказывается весьма полез ным при оценке фазовых искажений сигналов. Для уменьшения фазовых искажений необходимо уменьшить имеющую(ся в канале тч неравномерность ФЧХ с по-
10
мощью корректирующих устройств минимально-фазово го или неминимально-фазового типа.
ФЧХ канала тч, примерный вид которой приведен на рис. 1.2, аналогична фазовой характеристике четырех
полюсника, имеющего ограниченную с обеих сторон по частоте-полосу пропускания. ФЧХ каналов тч, образо ванных аппаратурой частотного уплотнения линий свя зи, определяется в основном полосовыми канальными фильтрами. Другие элементы тракта передачи сигналов (полосовые фильтры предгрупп, первичных и вторичных групп, линейные и направляющие фильтры аппаратуры уплотнения, усилители, корректирующие устройства, ли ния связи и т. д.) незначительно влияют на форму ФЧХ, внося лишь дополнительные изменения, как правило, не симметричные относительно средней частоты канала тч.
Из рис. 1.2 видно, что форма ФЧХ канала позволяет в первом приближении представить ее в виде двух со ставляющих — прямой линии и синусоиды:
Ь(ш) = т0 (со — шл) — В sin [т (со — шд) — 8ф], (1.2)
где то — наклон линейной составляющей ФЧХ; р — ам плитуда отклонения ФЧХ от прямой линии; т=|1 / |/ в—
—fH) — величина, определяющая период колебательного изменения синусоидальной неравномерности ФЧХ; Qv —
угловой коэффициент, учитывающий несимметричность
и
фазовой характеристики относительно эффективно пере даваемой полосы частот канала тч.
Из сравнения выражений (1.1) и (1.2) следует, что
М®) = “ ‘М п [т(со — — 6ф]. |
(1.3) |
Под групповым временем понимают первую произ водную от фазо-частотной характеристики по круговой частоте
t гр — |
d Ь (со) |
(1.4) |
|
d ш |
|||
|
|
Однако значительно больший интерес для оценки фазовых искажений представляет не групповое время, а его частотная зависимость относительного изменения (по отношению к значению, принимаемому за нулевое), ко торую назовем неравномерностью группового времени2);*
Л*(ю) = *гр — ^Гро. |
С1-5) |
где Д*(со) — неравномерность группового времени; /гро — минимальное групповое время в канале или значение, принятое за относительное нулевое время.
Примерный вид частот ной характеристики группо вого времени канала приве ден на рис. 1.3.
Фазовые искажения срав нительно мало сказываются на ухудшении качества пе редачи речи, так как ухо че ловека воспринимает лишь
________ ______ амплитуды частотного спек ай_______________ w тра сигналов и не различает рис J3 в определенных пределах фазовых соотношений их со
ставляющих. Качество передачи речи снижается тогда, когда фазовые искажения вызывают заметное смещение во времени отдельных компонент звуков. Поэтому для ка налов тч, предназначенных для передачи речи, нормируют ся максимальные отклонения группового времени на гра ницах эффективно передаваемой полосы частот по отно
*) Эту величину называют также групповым временем распрост ранения (см., например, рекомендации МККТТ).
2) В литературе эту характеристику часто называют группо вым временем замедления канала (ГВЗ).
12
шению к его минимальному значению. Согласно рекомен дациям МККТТ групповое время на национальных и международных участках континентальной связи норми руется условиями:
А *Тр(/ = °.3) = trp (f = 0,3) — ^Гр.м„н < 20 мс; AtTр(f = 3,4) = t^if = 3,4) — ^гр.мин<Ю мс.
Приведенные нормы на отклонение группового вре мени канала тч, разработанные из условия обеспечения высокого качества передачи речи, не соответствуют тре бованиям передачи данных. Лишь только средняя часть эффективно передаваемой полосы частот канала тч удо влетворяет требованиям передачи дискретных сигналов, что позволяет организовать передачу данных со скоро стью 1200 Бод. В практике эксплуатации систем уплот нения всегда оказывается желательным определить мак симальную скорость передачи данных, если известны частотные характеристики группового времени или фазо частотные характеристики каналов тч и отдельных трактов. Обычно в качестве допустимого отклонения ха рактеристики группового времени, определяющего ско рость передачи сигналов, принимается величина, равная длительности передаваемого импульса или его полови не, т. е. At=\/B~\/2B, где В — скорость передачи сиг налов, Бод.'
Однако при сложных формах неравномерности ха рактеристики группового времени указанные нормы не пригодны. Учитывая это, в [45, 49] указывалось на необ ходимость определения допустимого отклонения группо вого времени в зависимости от периода его колебатель ного изменения, т. е. на необходимость нормирования неравномерности фазо-частотной характеристики. Если известна допустимая величина отклонения неравномер ности фазо-частотной характеристики рДОш то из (1.2) и (1.4) можно получить
^гр = |
Го |
Рдоп Г COS [т (со |
(Од) |
0ф) = |
|
= |
Т0 |
А ^доп COS [т ((О |
(Од) |
SqJ. |
(1 *6) |
Отсюда |
|
|
|
|
|
|
Д*доП= ± Р д ОТТ = |
- ^ ® = -. |
(1.7) |
||
|
|
|
/в |
(А |
|
Такой метод определения допустимого отклонения группового времени начинает получать все более широ
13
кое применение как |
для нормирования каналов тч, так |
||
и широкополосных |
каналов |
при значении |
рдоп = 0,2ч- |
4-0,4 рад. |
передачи |
дискретных |
сигналов по |
Анализ условий |
|||
тракту с фазовыми |
искажениями показывает, что обес |
||
печение практически необходимых скоростей передачи по каналам тч невозможно 'без осуществления ряда ме роприятий и, прежде всего, фазового корректирования. Поэтому требования, предъявляемые к частотной харак теристике группового времени каналов тч, направлены, главным образом, на стандартизацию характеристик, что облегчает условия фазового корректирования. Для существующих систем уплотнения задаются верхний и нижний пределы разброса частотных характеристик не равномерности группового времени на переприемном участке канала тч протяженностью 2500 км (табл. 1.1).
ТАБЛИЦА 1.1
Отклонение группового |
Отклонение группового |
||
времени, |
мс |
времени, |
мс |
Частота, |
|
Частота, |
|
кГц |
верхний |
кГц |
верхний |
нижний |
нижний |
||
предел |
предел |
предел |
предел |
0,4 |
0 ,8 |
2 ,0 |
2 ,2 |
—0,05 |
0,05 |
0,5 |
0 ,6 |
1 ,2 |
2,4 |
0 |
0,15 |
0 ,6 |
0,4 |
0,9 |
2 ,8 |
1 ,0 |
0,35 |
0 ,8 |
0,25 |
0,55 |
3,0 |
0 ,2 |
0,65 |
1 ,0 |
0 ,1 |
0,35 |
3,2 |
0,4 |
' 1,1 |
1 ,6 |
—0,05 |
0,05 |
3,3 |
0,55 |
1 ,6 |
В последнее время нормируется только верхняя гра ница отклонения группового времени от его значения на частоте /=11900 Гц. Примером такого нормирования яв ляются графики, приведенные на рис. 1.4. Оплошной линией показано максимально допустимое отклонение
•группового времени для одного переприемного участка по тч (при трех транзитах по каждому из первичных, вторичных и третичных трактов) каналов, которые обра зованы с помощью СИО, обеспечивающего возможность организации вынесенного сигнального канала. Пунктир ной' линией показаны предельные значения группoib ото времени для переприемного участка по тч такой же
14
структуры при использовании СИО, в котором сигналы вызова-набора передаются в полосе канала тч.
АШ,мс |
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
Л |
|
|
|
|
J |
|
\\ |
|
|
|
|
|
|
ч\\\ |
|
|
|
|
1 |
|
---VC- |
|
|
|
|
||
|
\ \ |
|
|
|
({ |
|
|
|
|
|
У/// |
|
|
|
|
' ч |
|
yv |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
1,0 |
1,5 |
■2,0 |
2,5 |
3,0 |
2,нГц |
|
|
Рис. |
1.4 |
|
|
|
Помимо нормирования отклонения частотной харак |
||||||
теристики группового |
времени |
канала |
тч, |
нормируют |
||
также максимально допустимое групповое время между двумя абонентами. Необходимость такого нормирования связана с тем, что большое .время прохождения сигнала от одного абонента к другому исключает возможность беглого разговора и приводит к нарушению контакта между говорящими. Нормы ограничивают групповое время между двумя абонентами международной сети ве личиной 250 мс (при частоте около 800 Гц). По приня тым в СССР нормам указанное время в канала* тч про водной и радиорелейной связи не должно превышать
100 мс.
А м п л и т у д н а я х а р а к т е р и с т и к а к а н а л а . Амплитудной характеристикой канала тч называют за висимость его остаточного затухания от уровня на вхо де при постоянной частоте измерительного сигнала: аг= =МРъ*) при f=const. Обычно она измеряется и норми руется на частоте 800 Г.ц, однако в последнее время нор мы требуют сохранения амплитудной характеристики для любой частоты измерительного сигнала, лежащей в пределах эффективно передаваемой полосы частот ка нала.
Согласно нормам амплитудная характеристика кана ла тч на одном переприемном участке при включенном ограничителе амплитуд должна быть такой, чтобы при изменении уровня сигнала на входе в пределах от —17,5
15