Автоматические регулировки в регенераторе

В практической схеме регенератора кроме преобразований, поясняемых на рис. 15.23 и 15.24, необходимо дополнительно обеспечить выполнение следую­щих условий:

1) форма символов цифрового сигнала на входе ПУ должна быть такой,
чтобы отсутствовали межсимвольные искажения первого рода;

2) при всех возможных колебаниях размаха сигнала (см. рис. 15.24, а)
должно поддерживаться определенное отношение между , при кото­ром обеспечивается наибольшая защищенность цифрового сигнала от флуктуационных помех (ниже будет показано, что оптимальным является ).

Для устранения межсимвольных искажений первого рода, как показано в параграфе 15.3, необходимо использовать корректор кабеля, который с уче­том разброса длин участков регенерации целесообразно выполнять в виде двух корректоров:

первый -постоянный корректор (постоянный линейный вырав­ниватель, если использовать терминологию аналоговых систем передачи),

вто­рой -переменный корректор (переменный линейный выравниватель). В ана­логовых МСП для подстройки переменного корректора используется информация об уровне сигнала контрольной частоты (КЧ) и система автомати­ческой регулировки уровня АРУ-КЧ. В регенераторах цифровой МСП для под­стройки переменного корректора также можно использовать систему АРУ, ко­торая в данном случае работает в зависимости от изменения максимального напряжения импульсов (см. рис. 15.24, а).

Типовая схема блока АРУ представлена на рис. 15.31. Для выделения оги­бающей цифрового сигнала, которая отображает изменение его амплитуды, ис­пользуется пиковый детектор (ПД) 1 и фильтр нижних частот 2. В схеме срав­нения (СС) 3 постоянное напряжение, пропорциональное , сравнивается с опорным напряжением , Далее сигнал ошибки с помощью преобразовате­ля ошибки (ПО) 4 преобразуется в воздействие, которое меняет параметры ре­гулирующего элемента (РЭ) 5 и тем самым изменяет усиление переменного ам­плитудного корректора (ПАК) 6, который и обеспечивает постоянство амплитуды цифрового сигнала на входе порогового устройства. В качестве ре­гулирующих элементов можно

использовать и те, которые были отвергнуты

в АСП из-за своей заметной нелинейности (см. параграф 10.3), например по­лупроводниковые диоды, транзисторы и варикапы. Динамическое сопротивле­ние (емкость) этих элементов зависит от режима работы по постоянному току, ко­торый меняется в зависимости от напряжения ошибки (напряжения смещения). Поддержание равенства при действии дестабилизирующих факторов можно обеспечить с помощью автоматической регулировки или с помощью автоматической регулировки . Как правило, применяется второй вариант, при этом система автоматической стабилизации (регулировки) вели­чины одновременно используется и для работы переменного корректора частотных искажений, т.е. одновременно изменяется как коэффициент усиле­ния, так и ЧХ усилителя-корректора.

Типовая структурная схема регенератора

Полная структурная схема регенератора, используемого в ЦСП на метал­лических кабелях (коаксиальных или симметричных) с линейным трехуровне­вым кодом типа ЧПИ или троичным, представлена на рир. 15.32, а осцилло­граммы, поясняющие его работу, — на рис. 15.33.

Входной сигнал с линии (рис. 15.33, а) в квазитроичном коде проходит че­рез входной линейный трансформатор 1, постоянный и переменный корректо­ры 2 и 3, усилитель 4 и поступает в блок 5. Последний представляет собой, на­пример, многообмоточный трансформатор, в выходных обмотках I и II которого имеем откорректированный сигнал (рис. 15.33, б, в). Размах сигнала поддерживается постоянным за счет подключенной к выходной обмотке IV системы АРУ.

Она состоит из пикового детектора 6 и блока АРУ 7, в котором постоянное напряжение, пропорциональное , сравнивается с опорным на­пряжением . Далее сигнал ошибки усиливается и поступает на вход управле­ния переменного корректора 3.

С выходной обмотки III квазитроичный сигнал вида, показанного на рис. 15.33, б, проходит через блок формирования строб-импульсов 8. Последний построен по схеме рис. 15.28, расположение строб-импульсов на осциллограм­мах отмечено крестиками. После пороговых устройств и формировате­лей импульсов формируются стандартные импульсы «+1 (рис. 15.33, г) и «—1» (рис. 15.33, д). В выходной обмотке линейного трансформатора II обра­зуется регенерированный сигнал в квазитроичном коде (рис. 15.33, е), который поступает в линию. С помощью линейных трансформаторов Iи II, так же как и в НУП аналоговых СП, происходит выделение тока дистанционного питания , передаваемого по фантомной цепи. В блоке дистанционного питания 12 образуются все питающие напряжения, необходимые для нормальной работы регенератора (см. параграф 4.1).

Структурная схема регенератора, применяемого в современных волокон­но-оптических ДСП, отличается от вышеописанной схемы (см. рис. 15.32) сле­дующими основными признаками.

Во-первых, на входе и выходе электрической схемы регенератора устанавливают согласующие блоки: приемный оптический модуль (ПрОМ) и передающий оптический модуль (ПОМ). ПрОМ состоит из фотодиода (типа или лавинного), который преобразует оптические импульсы в электрические, и предварительного усилителя; ПОМ содержит выход­ной импульсный усилитель и лазерный диод, который генерирует оптические импульсы во время передачи сигнала «1».

Во-вторых, электрический сигнал на выходе ПрОМ является двоичным униполярным; поэтому используется только одно пороговое устройство и фор­мирователь импульсов. Естественно, при этом отпадает необходимость также в линейных трансформаторах, поскольку ток ДП или передается по отдельным металлическим парам комбинированного волоконно-оптического кабеля (ВОК), или не передается вообще. Это особенно характерно при использова­нии одномодового ВОК с длиной волны оптического излучения 1,3 и 1,55 мкм, поскольку при этом длина участка регенерации составляет 50—100 км и нетруд­но выбрать место для регенерационного пункта, где есть местная электросеть. Остальные функции регенератора — коррекция формы импульса, выделение тактовой частоты, автоматическая регулировка уровня и т.д. — в волокон­но-оптических ДСП решаются практически так же, как и в ДСП на металли­ческих кабелях (см. рис. 15.32).

Дата добавления: 2014-10-31