Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Под первичными сигналами будем понимать электрические сигналы вырабатываемые/принимаемые пользователем сети связи
|
Вид сообщений |
fмин , кГц |
fмакс , кГц |
D, дБ |
Ас/ш , дБ |
Скорость передачи |
|
|
Бит/с |
Бод |
|||||
|
Телефонный Телеграфный Факсмильный Передача газет Звуковое вещание высший класс первый класс второй класс Телевизионный Передача данных |
0,3 0 0 0,05 0,03 0,05 0,1 0,05 0 |
3,4 1/tимп 1,465 240 15 10 6,3 6000 0,5·1/tимп |
40 24 - 40 - |
21 35 35 57 20 |
8·103 11,7·103 360·103 80·103 fтакт |
- 50,100 и 200 50, 100, 200, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 24000, 48000, 96000 |
Здесь - динамический диапазон сигнала
- превышение среднего значения сигнала над псофометрическим уровнем помех.
Для факсмильной связи и TV сигнала:
; Uш – уровень невзвешенного шума.
Для двоичных сигналов Ас/ш вычислено при вероятности ошибки Pош = 10-6.
Исторически уплотнение производилось, как правило, для телефонных каналов. Поэтому этот канал используется в качестве основного. Часто его называют канал тональной частоты (ТЧ) или речевой канал (РЧ) (Voice Channel). Другие виды передачи (телеграфия, вещание, факсмильная и т.п.) оценивается в сравнении с каналом ТЧ. Поэтому этот канал стандартизован комиссией МККТТ и имеет строго регламентированные параметры одинаковые практически во всём мире. Канал ТЧ занимает полосу частот 0,3 – 3,4 кГц. По такому каналу можно передавать не только телефонные (речевые) сигналы, но и другую информацию, занимающую идентичную полосу частот. Для передачи более широкополосных сигналов (вещания, телевидения и т.п.) объединяют по несколько каналов ТЧ.
Электрические сигналы при передаче от одного абонента к другому проходит через нелинейные преобразователи, усилители, промежуточные (линейные – от понятия линии связи) усилители, усилители – регенераторы, узловые АТС, линии связи. Чтобы поддерживать качество связи должны выдерживаться стандартные требования на уровни мощности предаваемых сигналов, уровни усиления в заданной полосе частот и с заданными характеристиками КЧХ усилителей и линий передачи. В системе всегда имеются тепловые и иные шумы в линиях связи и оборудовании. Поэтому оговариваются и уровни допустимых помех, а точнее уровни отношения сигнал/помеха на различных участках канала. А это в свою очередь приводит к стандартным длинам участков линии связи, через которые необходимо ставить линейные усилители – регенераторы, восстанавливающие сигнал и необходимое превышение его уровня над шумами.
Все эти свойства канала ТЧ описаны в соответствующих рекомендациях МККТТ, МККРТ и специальных организаций внутри стран. Этих свойств довольно много.
Мы рассмотрим лишь некоторые свойства в рамках приобретения терминологии.
Динамический диапазон сигнала:
, дБ (для ТЧ D=41÷55дБ, обычно D=40дБ)
Остаточное затухание – величина затухания, вносимая линией связи от её начала к её концу.
Затухание в линии связи всегда растёт с ростом частоты сигнала. Рекомендуется использовать линии связи, у которых остаточное затухание укладывается в специальный шаблон.
Рис. 4. Шаблон допустимых значений Δαост канала ТЧ.
Имеются и специальные шаблоны АЧХ для усилителей (их несколько для разных условий организаций связи).
Влияние шумов (помех) в линии.
Человеческое ухо неодинаково воспринимает шумы одинаково мощности, но в разном диапазоне слышимых частот. Т. е. ухо обладает частотной характеристикой восприимчивости.
Поэтому при изменениях шумов их вначале пропускает через специальный псофометрический фильтр, имитирующий АЧХ уха. На рис. 5 показан вид АЧХ псофометрического фильтра.
Рис. 5. АЧХ псофометрического фильтра.
Шум на входе фильтра (или без фильтра) называют невзвешеным Рш, а на выходе – взвешенным псофометрическим Рпсф. Для ТЛФ канала
- псофометрический коэффициент.
Мощность шумов в линии растет пропорционально длине линии. На практике принимают, что примерно 50 % шума порождается линией, 50 % аппаратурой, причем допускается на 1 км магистральной линии порождать псофометрического шума не более 1 ÷ 3 · 10-12 ВТ.
Влияние шума при телефоном разговоре можно оценить исходя из практических измерений.
Если в какой-то точке телефонной линии ( например, в точке приема, обеспечить нулевой измерительный уровень полезного сигнала, т.е. Рст = 1 мВт (т.е. 10 lg=0)), то при псофометрической (взвешенной) мощности помех:
Pпсф = 10000 пВт = 10 – 8 Вт – шумы едва слышны;
Pпсф = 100000 пВт = 10 – 7 Вт – разборчивость речи ещё достаточна;
Pпсф = 10 – 6 Вт – качество связи неудовлетворительно.
Для ТЛФ-х магистральных каналов принято, что суммарная мощность псофометрических шумов при самой большой протяжённости канала и максимальном количестве регенерационных пунктов не должна превышать 50000 пВт, что соответствует невзвешенной допустимой мощности помех Pш доп ≈ 87000 пВт = 0,087 мкВт в точке с нулевым измерительным уровнем.
При этом нормируются и уровни полезного сигнала
Pсигн. сред. = 32мВт (Pпиков. = 2220 мкВт = 2,22 мВт).
Отсюда пропускная способность канала ТЧ
Т.к. max-я длина магистрального канала 12500 км и на ней 5 переприёмных участков, то Pдоп для одного переприёмного участка:
Из них 2500 пВто отводится на аппаратуру, 7500 пВто на линейный тракт.
Один участок (из 5-ти) имеет длину , тогда на 1 км линейного тракта
.
Если же магистральный участок будет подключаться к междугородней (глобальной) сети, то требования ещё выше. Магистральный участок (12500 км) должен иметь Pдоп. = 25000 пВт, из них 12500 пВт – линия, 12500 пВт – аппаратура. Это даёт Pпсф = 1 пВто.
Уровни передачи.
Поскольку в протяжённых линиях передачи используются множество разнообразной аппаратуры, включая усилители, преобразователи, регенераторы и т.п. и в линиях передачи и самой аппаратуре всегда присутствуют шумы, то должны быть соблюдены определённые требования не только на ширину полосы сигналов, но и на их уровень по мощности и амплитуде. Оценка количественных соотношений обычно производится в относительных единицах (чаще всего в децибелах). При измерениях используется специальный прибор ВОЛЮМЕТР (измеритель отношений).
В связи оказалось удобным производить оценку относительно мощности 1 мВт, на сопротивлении нагрузки 600 Ом. При этом на сопротивлении нагрузки будут следующие уровни напряжения и тока (напряжение и ток обычно выражают в действующих значениях).
Pо = 10 – 3 Вт;
Отсюда при R=600 Ом получим:
; .
|
Pо = 1 мВт; Uо = 0,775В; Iо = 1,25 мА при Rн = 600 Ом |
Если в какой либо исходной точке (например, в начале линии) установлены абсолютные уровни, (как бы уровни начала отсчёта), то их ещё называют НУЛЕВЫМИ АБСОЛЮТНЫМИ уровнями.
Если абсолютные уровни Pо, Uо, Iо рекомендованы в качестве отсчётных, то их ещё называют ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМИ УРОВНЯМИ.
Например, если сравнивать уровень мощности в конце линии Pх с нулевым абсолютным уровнем в начале линии , то их отношения
, т.е.
или по току , т.е.
где и зависит от рассогласования сопротивлений.
Относительным называют уровень передачи, когда за исходные величины приняты мощность, напряжение и ток в какой-либо произвольной точке цепи, относительно которой и производится измерения.
Измерительным называют уровень передачи в какой-либо точке цепи (равный абсолютному уровню), если на входе цепи установлены значения Pо, Uо, Iо.
Если Px, Ux, Ix равны исходным (например равны уровням в начале линии), то lg их отношения будет равен нулю. Такие уровни передачи называют НУЛЕВЫМИ, т.е. это передача без затухания.
При измерениях мощности, напряжения или тока в линии передачи их сравнивают с каким-либо исходным значением. Поэтому различают АБСОЛЮТНЫЙ, ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ и ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ уровни передачи.
Абсолютным называют такой уровень передачи, когда измеренные значения соотносят с величинами Pо=1мВт, Uо=0,775В, Iо=1,29мА.
, дБмО [dBmO]; , дБмО; , дБмО.
Если эти уровни определяются при сопротивлении Rн = 600 Ом, то Pм = Pн = Pт .
EMBED PBrush