Собственные помехи

Нормирование помех

Методы оценки помех

Любой способ оценки помех основан на сравнении величины сигнала и помехи. Так как помехи, это случайные процессы, то точную их форму мы предсказать не можем. Поэтому помехи принято оценивать средним значением ее эффективного напряжения (или мощности), определенным за какой-то промежуток времени (час, минуту). Средним, потому что напряжение помехи изменяется во времени.
Действие любой помехи оценивается по величине помехозащищенности, равной разности уровней полезного сигнала и помехи в заданной точке канала:
Аз = р_с - р_пом = 10 lg Рс / Рпом = 20 lg Uс / Uпом, дБ
Помеха на выходе канала оценивается не действующим напряжением, а псофометрическим, которое связано с эффективным напряжением следующим образом:
Uп.псоф = Кпс Uп.эфф;
Рп.псоф = Кпс² Рп, где Кпс = 0,75 для канала ТЧ.
Псофометрическое напряжение измеряется псофометром.
Шумы, вносимые усилителем, характеризуются коэффициентом шума Dш или dш = 10 lg Dш, дБ.
Dш = (Рс вх / Рп вх) / (Рс вых / Рп вых),
dш = р_с.ш.вх - р_т.ш.

Допустимая величина помех на выходе канала нормируется для каналов определенной длины. В соответствии с рекомендациями МСЭ-Т выбрана эталонная цепь протяженностью 2500 км.
Эталонная цепь - некоторая цепь, в которой на краях две оконечные станции (ОС) и некоторое количество переприемных станций (ПС) разных типов.
Для кабельных линий связи (КЛС):
Рп псоф (0) < 10000 пВт псоф, в том числе 2500 пВт псоф - помехи, создаваемые оконечными и переприемными станциями, а 7500 пВт псоф - помехи, вносимые линейным трактом, т.е. 3 пВт псоф на 1 км. Следовательно, для линейного тракта протяженностью Lкм допустимая мощность помех в ТНОУ не должна превышать 3L пВт псоф.

Собственные помехи - внутренние помехи, вызванные тепловыми шумами и усилителями.

Тепловой шум вызывается хаотическим движением электронов в резисторах. На резисторе возникает напряжение теплового шума. Источником теплового шума является температура окружающей среды.

где k - постоянная Больцмана, равная 1,38× 10^-23 Дж/к;
Т- абсолютная температура в градусах Кельвина;
D F - полоса частот, Гц;
R - активное сопротивление источника шума, Ом.

Мощность теплового шума определяется следующим образом:

Например, для канала ТЧ с полосой частот D F = 3,1кГц при абсолютной температуре Т = 293 К (t = 20° С) мощность тепловых шумов равна 1,25× 10^-17 Вт, что соответствует абсолютному уровню - 139 дБм (-16нП).

Шумы, вносимые усилителем, обусловлены непостоянством числа носителей заряда во времени (дробовый эффект), и характеризуются коэффициентом шума Dш или dш = 10 lg Dш, дБ.

Dш = (Рс вх / Р п вх) / (Рс вых / Рпвых).

dш = (р_{с вх} -р_{п вх}) - (р_{с вых} - р_{п вых}),дБ.

При расчете шумов в линейном тракте с ЧРК обычно пользуются величиной мощности или уровня собственных шумов, приведенных ко входу усилителя:

Рс.ш.прив =Рт.ш.× Dш = К× Т× D f× Dш, Вт

р_{с.ш.прив}= 10 lg Рс.ш.(мВт) = р_т.ш. + d_ш = -139 + d_ш, дБ - для канала ТЧ.

или р_с.ш.вх = р_т.ш. + d_ш.

р _с.ш.вых = р_т.ш. + d_ш + S, где S - усиление усилителя.

Почему шумы измеряют на входе усилителя? Потому, что там самый слабый сигнал.
Коэффициент шума усилителя еще можно определить как разность защищенности на входе и выходе усилителя:

dш = Аз вх - Аз вых, дБ.

Дата добавления: 2014-12-16