63926 (573477), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

А теперь разработаем структурную схему аппаратуры оконечной станции многоканальной системы.

Структурные схемы аппаратуры оконечной станции изображены на рисунках 1.10 и 1.11.

Система содержит 32 номинала несущих частот:

• 12 индивидуальных для формирования / расформирования ПГ;

• 10 групповых для ВГ;

• 5 групповых для ТГ;

• 2 групповых для ЧГ;

• 3 для формирования / расформирования линейного спектра, при этом в передающей и приёмной части для распределения по полосам 2 различные несущие и одна одинаковая в обеих частях системы для первого преобразования (формирования / расформирования линейного спектра).

Исходя из этого, передающая часть имеет 31 тип модуляторов М, и, соответственно, приёмная часть имеет столько же разнотипных демодуляторов Д.

Полосовые фильтры ПФ в системе распределяются по номиналам в количестве 32 шт.:

• 12 для ПГ;

• 10 для ВГ;

• 5 для ТГ;

• 2 для ЧГ;

• 1 для первого преобразования полосы частот 1200-канальной группы в линейную полосу частот системы в передающей части и, наоборот, для приёмной;

• 2 разных по номиналу фильтра направления в передающей и в приёмной частях системы.

Чтобы устранить возможность негативного влияния кратковременных чрезмерно высоких уровней, появляющихся в индивидуальном канале тональной частоты, на работу аппаратуры многоканальной системы, на входах ПГ перед ФНЧ в передающей части системы включается ограничитель амплитуд ОА. На входах / выходах каждой группы и при формировании / расформировании линейного спектра соответственно в передающей и приёмной частях системы для выделения нужного спектра применяются 5 номиналов фильтров нижних частот ФНЧ.

Определим диапазон частот, занимаемым 25 каналом.

1. Для передачи.

Так как для передачи линейный спектр – прямой, то первый канал будет занимать низшую полосу частот, т.е. каналы 1…12 занимают полосу 22…70 кГц, по 4 кГц каждый.

f_Н = 22 + 4 (25 – 1) = 118 кГц,

f_В = 22 + 4 25 = 122 кГц.

Т.е. 25 канал занимает полосу частот 118…122 кГц.

Определим виртуальную несущую частоту для перемещения в эту полосу частот спектра тональной частоты 0,3…3,4 кГц, взятого с запасом 0…4 кГц.

Следовательно, для того, что бы переместить исходный спектр ТЧ в линейную полосу частот 118…122 кГц, нужно использовать виртуальную несущую частоту:

f_Вирт.25 = 122 – 4 = 118 – 0 = 118 кГц.

2. Для приёма.

Так как и для приёма линейный спектр также прямой, то:

f_Н = 11022 + 4 (25 – 1) = 11118 кГц,

f_В = 11022 + 4 25 = 11122 кГц.

25 канал занимает полосу частот 11118…11122 кГц.

Виртуальная несущая частота: f_Вирт.25 = 11118 кГц.

1. Что даёт групповой принцип построения, используемый в современных системах многоканальной связи?

Использования принципа многократного преобразования частоты позволяет уменьшить число типов различных устройств (узлов), входящих в схему аппаратуры (полосовых фильтров, преобразователей частоты и т. д.), а так же число номиналов (значений) несущих частот, что значительно упрощает технологию изготовление аппаратуры.

1. Какая частота называется виртуальной и как она определяется?

Виртуальной несущей частотой называется воображаемая несущая частота, с помощью которой можно было бы исходный спектр переместить в линейную полосу частот путём однократного преобразования (минуя все промежуточные ступени преобразования). Виртуальная несущая частота занимает в линейном спектре канала то положение, которое занимала бы в нём нулевая частота, если бы имелась в исходном спектре.

Системы многоканальной связи – это такие системы электросвязи, которые обеспечивают одновременную и независимую передачу сообщений от нескольких отправителей к такому же числу получателей, и в сочетании с коммутационными системами являются важнейшими составными частями единой автоматизированной системы связи. В основе их построения лежит принцип уплотнения линий связи. Наиболее распространено частотное уплотнение, при котором каждому каналу связи отводится определённая часть области частот, занимаемой трактом групповой передачи сообщений. В качестве стандартного канала принимается канал тональной частоты (ТЧ), обеспечивающий передачу речевого (телефонного) сообщения с эффективной полосой частот 300…3400 Гц. С учётом защитных промежутков между каналами каждому из них отводится номинальная полоса частот 0…4 кГц. При построении многоканальной связи с частотным уплотнением используется метод объединения каналов в групповые тракты. Вначале образуют первичный групповой тракт из 12 каналов, в нашем случае стандартный, занимающий полосу частот 60…108 кГц. Для этого каждый канал посредством своего индивидуального преобразователя частоты (модулятора) переносится в соответствующую область полосы частот первичного тракта. Далее, из первичных групповых трактов аналогичным образом формируется вторичный и т. д.

Задача 2.1

Установить, какие составляющие колебания возникнут в спектре стандартного телефонного канала за счёт нелинейности при подаче на его вход двух гармонических колебаний разных частот.

Исходные данные:

Частота колебания f₁, кГц:

0,38

1,8

Частота колебания f₂, кГц:

0,36

1,25

Решение.

^{На вход канала подаётся сигнал с величиной амплитуд напряжений для упрощения принятой за единицу:}

^(2.1)

За счёт нелинейности на выходе канала сигнал:

^(2.2)

Проведём преобразования:

Таким образом, в полученном спектре за счёт нелинейности возникают колебания следующих частот:

Построим спектрограмму и определим колебания, выходящие за пределы канала ТЧ (все рассчитанные единицы измеряются в кГц).

1)

Рисунок 2.1 – Спектрограмма № 1

То есть из спектра канала ТЧ 0,3…3,4 кГц выпадает, только частота, кГц:

f₁ – f₂ = 0,02

2)

Рисунок 2.2 – Спектрограмма № 2

В спектр канала ТЧ 0,3…3,4 кГц не вошла, только частота, кГц:

3·f₂ = 3,75

3)

Рисунок 2.3 – Спектрограмма № 3

В спектр канала ТЧ 0,3…3,4 кГц не вошли, частоты, кГц:

2·f₁ = 3,6 2·f₁ + f₂ = 3,96 3·f₁ = 5,4

4)

Рисунок 2.4 – Спектрограмма № 4

В спектр канала ТЧ 0,3…3,4 кГц не вошли частоты, кГц:

2·f₁ = 3,6 3·f₂ = 3,75 2·f₂ + f₁ = 4,3 2·f₁ + f₂ = 4,85 3·f₁ = 5,4

Нелинейные искажения в этом случае минимальны, так как большинство комбинированных частот, возникших в результате нелинейных искажений, выходят за пределы спектра телефонного канала, и, следовательно, не оказывают никакого влияния на принимаемый сигнал.

Нелинейные искажения вызваны нелинейностью системы обработки и передачи сигнала. Эти искажения вызывают появление в частотном спектре выходного сигнала составляющих, отсутствующих во входном сигнале. Нелинейные искажения представляют собой изменения формы колебаний, проходящих через электрическую цепь (например, через усилитель или трансформатор), вызванные нарушениями пропорциональности между мгновенными значениями напряжения на входе этой цепи и на ее выходе. Это происходит, когда характеристика выходного напряжения нелинейно зависит от входного.

Для оценки нелинейных искажений, появляющихся от нелинейности амплитудной характеристики ТЧ, пользуются понятием коэффициента нелинейных искажений, который иногда называют клирфактором, К₁:

,

или коэффициента гармоник К₂:

, где

U₁ – амплитуда напряжения основной частоты (первой гармоники канала);

U₂ , U₃ …– амплитуда второй, третей и т.д. гармоники.

Коэффициент гармоник и клирфактор связаны соотношением:

.

Для каналов ТЧ нормируется коэффициент нелинейных искажений. Он не должен превышать 1,5 % при подаче на вход канала тока частотой 800 Гц при уровне 13 дБ.

Типовые значения коэффициента нелинейных искажений: 0 % – синусоида; 3 % – форма, близкая к синусоидальной; 5 % – форма, приближенная к синусоидальной (отклонения формы уже заметны на глаз); до 21 % – сигнал трапецеидальной или ступенчатой формы; 43 % – сигнал прямоугольной формы.

Для оценки нелинейности групповых трактов используется затухание нелинейности по второй, третьей и т.д. гармоникам, выраженное в децибелах:

, где

U₁ – амплитуда напряжения основной частоты (первой гармоники канала);

U_n – амплитуда n-ой гармоники;

P₁ , P_n – мощности этих гармоник.

Задача 2.2

Определить псофометрическое напряжение, мощность и уровень шума, создаваемого группой его составляющих.

Исходные данные:

Частоты составляющих шума:

0,3 кГц

0,5 кГц

1,3 кГц

2,5 кГц

3,0 кГц

Эффективные напряжения составляющих шума,:

0,3 мВ

3,5 мВ

1,2 мВ

0,8 мВ

0,1 мВ

Решение.

Оценка общей интенсивности шума производится суммированием мощностей отдельных составляющих. Тогда напряжение суммированного шума можно получить суммированием его составляющих по квадратичному закону:

(2.3)

Псофометрическое напряжение на определенной частоте:

U_псfi = K_i × U_fi , где (2.4)

U_fi – напряжение i-й частотной составляющей;

K_i – псофометрический коэффициент.

Тогда суммарное псофометрическое напряжение шума:

(2.5)

^{Псофометрическая мощность шума: (2.6)}

Псофометрический уровень шума: (2.7)

В соответствии с псофометрической характеристикой для телефонных каналов, рекомендованной МККТТ [1, стр. 135], находим псофометрические коэффициенты для заданных частот. Далее по формулам (2.5), (2.6), (2.7) определяем соответственно суммарное псофометрическое напряжение шума U, псофометрическую мощность шума P и псофометрический уровень шума P_p:

Рисунок 2.5 – Псофометрическая характеристика для телефонных каналов

Таблица 2.1 – Значения псофометрических коэффициентов для различных частот

f, Гц	Kn	f, Гц	Kn
300	0,295	1900	0,723
400	0,484	2000	0,708
500	0,661	2100	0,689
600	0,794	2200	0,670
700	0,902	2300	0,652
800	1,000	2400	0,634
900	1,072	2500	0,617
1000	1,22	2600	0,598
1100	1,072	2700	0,580
1200	1,000	2800	0,562
1300	0,955	2900	0,543
1400	0,905	3000	0,525
1500	0,861	3100	0,501
1600	0,824	3200	0,473
1700	0,791	3300	0,444
1800	0,760	3400	0,412

Псофометрическим напряжением называется действующее значение напряжения помех (шумов), измеренное на активном сопротивлении 600 Ом, с учётом неодинакового воздействия напряжения помех различных частот на качество телефонной передачи при помощи весовых (псофометрических коэффициентов) и вычисляется по формуле (2.5).

Псофометрическое напряжение шума измеряется псофометром. Псофометр представляет собой электронный измеритель действующих значений напряжения с псофометрической характеристикой чувствительности, которая формируется четырёхполюсником, называемым псофометрическим фильтром.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)