 Популярные статьи | |
| Сейчас на сайте |  Гостей: 11
На сайте нет зарегистрированных пользователей
Пользователей: 9,955
новичок: Logyattella
|
|
| 2.6.2.3 Формирование линейного сигнала ЦСП |
Появляющийся на выходе кодера однополярный двухуровневый (1 или 0) сигнал должен быть передан по линии с минимальными искажениями. Как известно, чтобы передать прямоугольные импульсы без искажений, необходима бесконечно широкая полоса частот тракта передачи. Ограничение полосы пропускания сверху приводит к изменению импульсов и увеличению их длительности (помехи первого рода рис. 2.6.11). Ограничение полосы снизу вызывает искажение формы импульсов, приводящие к возникновению помех второго рода (рис 2.6.12). Помехи первого рода создают межсимвольные помехи, искажающие соседние символы, вместо 0 может быть принята1. Помехи второго рода наиболее велики при передаче однополярных импульсов, они вызываются длительными выбросами противоположной полярности, которые могут оказывать мешающие действие на десятки последующих импульсов. Они приводят к искажению не только сигналов ЦСП, но и к взаимному влиянию между каналами.
Рис.2. 6.10. Замена непрерывного сигнала S(t) ступенчатой функцией и восстановление S(t) из ДМ сигнала
Рис. 2.6.11. Помехи первого рода
Рис.2. 6.12. Помехи второго рода
Для уменьшения влияния искажений и помех необходимо соответствующим образом формировать цифровой линейный сигнал для передачи. Этот сигнал должен удовлетворять следующим требованиям:
линейный сигнал должен быть сосредоточен в возможно более узкой полосе частот, т.е. энергия должна быстро убывать с ростом частоты;
линейный сигнал не должен содержать постоянной составляющей;
структура линейного сигнала должна быть такой, чтобы из его спектра можно было выделить колебания тактовой частоты. Амплитуда первой гармоники тактовой частоты ИКМ зависит от длительности импульса. Она оказывается максимальной при n=T/2.
Полоса частот линейного тракта, необходимая для удовлетворительного воспроизведения прямоугольных импульсов:
f (0,5-0,6)/n=(1-1,2)/T=(1-1,2)fт, или используя формулу для ИКМ ВРК f=(1,0-1,2)64N.
Однополярная последовательность двоичных импульсов содержит в спектре постоянную составляющую. Низкочастотные составляющие непрерывной части спектра имеют большую мощность, что приводит к значительным помехам второго рода при ограничении спектра снизу. Для формирования линейного цифрового сигнала используется преобразователь кода ПК, который преобразует однополярную последовательность импульсов в многоуровневый сигнал, элементы которого могут принимать в общем случае большее чем 2 число значений (см. рис. 6.7). Часто используют трёхуровневые сигналы с символами +1, -1. и 0. Из них наиболее простым является так называемый квазитроичный сигнал, или сигнал с чередованием полярности. Полярность импульсов чередуется независимо от числа пробелов между ними. Положение 0 не изменяется. Формирование квазитроичного сигнала представлено на рис. 2.6.13.
Поскольку в среднем число положительных и отрицательных импульсов примерно одинаково, то энергетический спектр линейного сигнала не содержит постоянной составляющей, в нём отсутствуют дискретные составляющие, а основная энергия непрерывной части сосредоточена в области частот 0,5 fт Зависимость спектральной плотности от частоты показана на рис. 2.6.14.
Высокочастотные составляющие спектра быстро убывают, и поэтому ограничение полосы частот сверху не вызывает заметных межсимвольных помех первого рода.
Рис. 2.6.13. Формирование квазитроичного сигнала
Отсутствие в спектре квазитроичного линейного сигнала составляющей с тактовой частотой не позволяет осуществить выделение тактовой частоты непосредственно из линейного сигнала. Однако, если произвести выпрямление, квазитроичный сигнал
Рис.2.6.14. Зависимость спектральной плотности от частоты
преобразуется в однополярный двоичный и в его спектре появляется частота fт. Символы квазитроичного цифрового сигнала поступают в линию со скоростью, которая определяется числом символов за 1с. для случая двоичного кодирования скорость передачи численно равна тактовой частоте fт.
2.6.2.4 Регенерация цифровых сигналов
Одним из основных преимуществ цифровых систем является возможность восстановления (регенерации) импульсных сигналов. Регенерация сигналов осуществляется регенераторами, которые выполняют ту же роль, что и промежуточные усилители в линейных трактах аналоговых систем. Однако усилители не увеличивают помехозащищённости группового сигнала, так как вместе с сигналом усиливают и помехи. Из-за наличия помех в линейном тракте аналоговых систем, помехозащищённость сигнала с увеличением протяжённости линии передачи снижается. Регенераторы очищают сигналы от помех и восстанавливают его в первоначальном виде(см. рис.2.6.15).
Схема содержит усилитель с корректирующим устройством, электронный ключ Кл, пороговый элемент ПЭ, формирующее устройство ФУ. В состав регенератора входит выделитель тактовой частоты ВТЧ, с помощью которого осуществляется выделение тактовой частоты из линейного цифрового сигнала и обеспечивается синхронизация его работы регенератора. На вход регенератора приходят искажённые прямоугольные импульсы. В результате
Рис.2.6.15. Схема регенератора
ограничения полосы частот и действия помех длительность импульсов увеличивается, крутизна фронтов уменьшается и последовательность расплывается (см. рис. 2.6.16 и 2.6.17). Искажённая импульсная последовательность дискретизируется во времени электронным ключом, который осуществляет отсчёты линейного сигнала с тактовой частотой. Короткие импульсы, управляющие работой ключа, поступают с выхода ВТЧ и обеспечивают отсчёты в их средней, наименее искажённой части. Стробирующие импульсы должны быть определённым образом сформированы с помощью импульсной последовательности, то есть необходимо обеспечить тактовую синхронизацию.
Рис.2. 6.16. Исходная последовательность импульсов
Стробированный выходной сигнал поступает на пороговый элемент (UПОР), который выполняет роль решающего устройства. Формирующее устройство формирует импульсы длительности . Регенерация квазитроичного сигнала осуществляется отдельно для отрицательных и положительных символов. Поскольку в квазитроичном сигнале отсутствует тактовая частота, то он
Рис. 2. 6.17 Формирование сигнала регенератором
предварительно выпрямляется, усиливается, пропускается через узкополосный фильтр и усиливается ФУ, где и формируются стробирующие импульсы (см. рис 2.6.18).
Рис.2.6.18. Формирователь квазитроичного сигнала
Наличие порогового элемента позволяет устранять помехи, которые искажают форму сигнала. Обычно порог выбирается на уровне 0,5 максимального сигнала. Поэтому на выходе нет помех с амплитудой меньше 0,5Umax.Если помеха больше. То возможен ошибочный приём.
Качество работы регенератора оценивается вероятностью ошибки, которая определяется отношением числа нераспознанных ошибочных символов к общему числу символов за достаточно большой промежуток времени. Если вероятность на выходе одного регенератора равна pom, то для линейного тракта, содержащего n регенераторов:
pom .регn pom . (2.6.8)
Таким образом, имеет место наличие помех при увеличении числа усилителей в цифровом тракте. При передаче ИКМ-ВРК ошибки регенерации проявляются в виде щелчков, а по каналам передачи с ИКМ-ЧРК - в виде шума. Допустимая вероятность ошибки не должна превышать pom .доп=10-6. Важной особенностью цифровых систем передачи является то, что вероятность ошибки регенерации в большой степени зависит от защищённости сигнала от помех Аз. Изменение защищённости приводит к увеличению вероятности ошибки. При Аз=19,2 дБ pom .рег=10-6, при увеличении защищённости на 1,3 дБ вероятность ошибки уменьшается в 10 раз.
Существует модификация техники ВРК(TDM), называемая статистическим разделением канала во времени (Statistical TDM, STDM). Эта технология разработана специально для того, чтобы с помощью временно свободных каналов можно было увеличить пропускную способность остальных. Для решения этой задачи каждый байт данных дополняется полем адреса небольшой длины, что позволяет мультиплексировать определенное количество каналов. Фактически STDM представляет собой уже технику коммутации пакетов, развитием этой технологии стала технология асинхронного режима передачи АТМ.
|
|
| Комментарии |
| Добавить комментарий |
|
Пожалуйста залогиньтесь для добавления комментария.
|
| Рейтинги |
|
Рейтинг доступен только для пользователей.
Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.
Нет данных для оценки.
|
|
| Гость |
Вы не зарегистрированны? Нажмите здесь для регистрации.
Забыли пароль? Запросите новый здесь.
|
| Мини-чат | Вам необходимо залогиниться.
Нет присланных сообщений.
|
|
