Мультипликационные помехи

Основными причинами нестабильности остаточного затухания каналов являются следующие: изменения электрических свойств каналов связи и аппаратуры систем передачи, которые недостаточно компенсируются системами АРУ; нарушения правильной работы АРУ; замена неисправных блоков оборудования на резерв­ные; самопроизвольные нарушения контактов в местах паяных и не паяных соединений; ремонт и профилактика оборудования систем передачи; ошибочные действия технического персонала, приводящие к изменению коэффициента усиления тракта или полно­му разрыву электрических цепей.

Причиной непостоянства коэффициента фазы канала является неполная компенсация изменений ФЧХ корректорами. Скачкообразные изменения фазы передаваемого сигнала возникают в моменты переключения оборудования с основного на резервное и обратно. Исследования показали, что коэффициент совпадения моментов изменения остаточного затухания в разных каналах одной системы передачи составляет около 0,9, что указывает на сосредоточение источников изменений остаточного затухания в линейных трактах систем передачи.

Остаточное затухание в процессе передачи изменяется в сторону как увеличения, так и уменьшения. Поскольку вероятность появления завышения остаточного затухания значительно больше, чем его занижения, и завышения, связанные с понижением уровня принимаемого сигнала, значительно больше влияют на качество передачи информации, обычно рассматривают только завышения остаточного затухания. Величина, длительность и структура этих завышений носят случайный характер, так как даже одна и та же причина может вызвать совершенно разные изменения остаточного затухания. Так, например, плохой контакт в зависимости от силы, продолжительности и частоты внешнего воздейст­вия может привести как к незначительному повышению остаточного затухания, так и перерыву или целой серии перерывов (вибрация контакта).

Обычно недостатки работы АРУ приводят к плавным уменьшениям уровня сигнала глубиной до 8,7 дБ. Переключения при резервировании оборудования могут приводить к кратковременным перерывам. Ремонтные работы и ошибочные действия техперсо­нала могут вызывать занижения уровня разной величины и длительности. Представленные на рис. 3.13 функции распределения занижений уровня в каналах ТЧ показывают широкий диапазон интенсивностей появления занижений и различие в наклоне кривых, что связано с разнообразием причин занижений. Характерным для большинства кривых является наличие перегиба на участке 10—15 дБ, после которого кривая приближается к горизонтальной прямой. Поэтому и принято определять перерыв как занижение глубиной более 17,4 дБ (так как, если регистрируется занижение такой величины, велика вероятность полного пропадания сигнала).

Наличие перерывов приводит к ошибкам при передаче дискретной информации, причём величина частоты появления ошибок пропорциональна суммарной длительности перерывов. Экспериментально полученные функции распределения перерывов по длительности показывают значительный удельный вес кратковременных перерывов. Исследования показали, что перерывы группируются в пакеты.

В канал ТЧ протяженностью 12 500 км допускается следующая частота появления кратковременных изменений уровня сигнала длительностью более 0,5 мс в течение часа: не более одного повышения в пределах 2,2—6,0 дБ; не более десяти понижений в пределах 2,2—6,0 дБ; не более одного понижения в пределах 6,0— 17,4 дБ. Относительное время понижения сигнала более чем на 17,4 дБ не должно превышать 8-Ю"⁵ ч. Скачкообразные измене­ния уровня сигнала на одном участке переприёма не должны превышать ±0,43 дБ, а скорость плавных изменений уровня должна быть не более 0,43 дБ/с.

Импульсы постоянного тока. Типичным примером импульсов прямоугольной формы служат первичные телеграфные сигналы и сигналы передачи данных, называемые также импульсами постоянного тока. Они имеют вид последовательностей двух- или однополярных прямоугольных импульсов (рис.1,а).Спектр периодической последовательности импульсов и одиночного импульса содержит составляющие с частотой от 0 до бесконечности, т. е. является бесконечным. Если последовательность прямоугольных импульсов передается по каналу связи, который всегда пропускает только ограниченный спектр, то форма сигнала на выходе канала изменяется.

На практике под шириной спектра сигнала обычно понимают ту область частот, в которой сосредоточена основная энергия сигнала. При этом вводится понятие эффективной ширины спектра сигнала. На рис. 1,б — это диапазон частот от 0 до 1/₀, в котором сосредоточено около 90% энергии сигнала. Значит, чем меньше длительность импульса (выше скорость телеграфирования В=1/₀), тем шире спектр. В частности, бесконечно короткий импульс имеет бесконечно протяжённый спектр с равномерной плотностью.

При заданной длительности единичного элемента _о на спектр передаваемого сигнала оказывают влияние два фактора. Один из них — форма импульса, которую следует тщательно выбирать для получения хорошего (компактного) спектра сигнала. Другой фактор — характер передаваемой цифровой последовательности, т. е. спектр зависит от статистических характеристик передаваемой последовательности, и ее перекодированием спектр можно изменить.

Интересно отметить связь полученной формулы с так называемым условием Найквиста, ограничивающим скорость передачи двоичных сигналов сверху: В_МАХ=2F_ГР, Бод. Следовательно, длительность единичного элемента в соответствии с условием Найквиста должна быть не менее, чем время нарастания переходного процесса, т.е. _оt_н .

Таким образом, например для ФНЧ, время нарастания фронта сигнала обратно пропорционально граничной частоте идеального ФНЧ. Вид сигнала на выходе ФНЧ зависит от его АЧХ и ФЧХ. Так, чем плавнее переход АЧХ фильтра от полосы пропускания к полосе задержания, тем меньше колебательные выбросы переходного процесса.

u

U₀

t

T= 2

а)

a_{k S(t)}

0,64U₀

U₀/2 --

0,21U₀

0,13U₀

f

1/2t₀ 1/t₀ 3/2t₀ 2/t₀ 5/2t₀ 3/t₀

Рис. 1. Последовательность импульсов (а) и ее спектр (б)

Отклонение ФЧХ от идеальной приводит к удлинению переходного процесса и, как следствие, к взаимному влиянию импульсов или своеобразной помехе, называемой в литературе межсимвольной или интерференционной.

Дата добавления: 2013-12-13