Лекции по цифровым системам передачи
скачать (1463.8 kb.)
Доступные файлы (19):
Лекция №10.doc | 247kb. | 05.05.2008 09:03 | ![]() |
Лекция №11.doc | 186kb. | 02.05.2008 03:14 | ![]() |
Лекция №12.doc | 874kb. | 07.05.2008 10:19 | ![]() |
Лекция №13.doc | 605kb. | 04.05.2008 08:42 | ![]() |
Лекция№14.docx | 298kb. | 05.05.2008 18:12 | ![]() |
Лекция№15.docx | 110kb. | 05.05.2008 02:00 | ![]() |
Лекция№16.docx | 166kb. | 05.05.2008 02:22 | ![]() |
Лекция№17.docx | 24kb. | 05.05.2008 02:52 | ![]() |
Лекция№18.doc | 139kb. | 05.05.2008 02:36 | ![]() |
Лекция №1.doc | 369kb. | 04.05.2008 23:21 | ![]() |
Лекция №2.doc | 140kb. | 04.05.2008 23:40 | ![]() |
Лекция №3.doc | 143kb. | 04.05.2008 23:55 | ![]() |
Лекция №4.doc | 213kb. | 04.05.2008 23:26 | ![]() |
Лекция №5.doc | 96kb. | 04.05.2008 23:27 | ![]() |
Лекция №6.doc | 159kb. | 28.05.2009 09:11 | ![]() |
Лекция №7.doc | 184kb. | 05.05.2008 09:03 | ![]() |
Лекция №8.doc | 162kb. | 05.05.2008 09:03 | ![]() |
Лекция №9.doc | 111kb. | 05.05.2008 09:03 | ![]() |
Содержание.doc | 25kb. | 04.05.2008 23:22 | ![]() |
содержание
- Смотрите также:
- по радиорелейным системам передачи [ лекция ]
- по многоканальным системам передачи [ лекция ]
- по направляющим системам [ лекция ]
- Направляющие системы электросвязи [ лекция ]
- по ЛП СВЧ [ лекция ]
- Детали машин и основы конструирования [ документ ]
- Гауэр Дж. Оптические системы связи [ документ ]
- Исследование систем передачи информации [ курсовая работа ]
- Детали машин и основы конструирования [ документ ]
- по деталям машин [ документ ]
- по информатике [ лекция ]
- Учебное пособие Основы передачи дискретных сообщений [ лекция ]
Лекция №10.doc
Лекция № 10.
Усилительные устройства (УУ).
Усилители – неотъемлемая часть оконечных и промежуточных станций.

- усилитель одностороннего действия.
Признаки УУ:
по элементной базе:
а) электронные лампы;
б) транзисторы (сейчас в основном используются);
в) аналоговые интегральные микросхемы;
2) индивидуальные или групповые.
Индивидуальные – в индивидуальном оборудовании ПЕР и ПР.
Групповые усиливают сигналы первичных, вторичных групп.
ЛУС – линейный усилитель, усиливает многоканальный сигнал в линейном спектре аппаратуры.
ЛУСы используются в промежуточных пунктах, на ПЕР и ПР.































источник питания
источник
сигнала нагрузка
Рис. 10.1
Потоком энергии от источника сигнала в нагрузку управляет относительно маломощный источник питания.
Параметры усилителя:
Zвх – входное сопротивление



В большинстве случаев должны выполняться условия согласования:




Иногда берут вместо Z1, Z2 Rнормир. = R0.

Коэффициент усиления по ЭДС или сквозное усиление



k(f) – АЧХ; φ(f) – фазовая характеристика.


k0



Рис. 10.2


Коэффициент усиления по мощности:

Рвых – мощность, отдаваемая в нагрузку.

Амплитудная характеристика:

Uвых макс, при котором РН – неискаженная мощность усилителя.
Uвых



помеха
Рис.10.3

n – номер гармоники;

Затухание по n-ой гармонике:






5)
















Р собств. помехи вых.






Рис. 10.4
На входе – только сопротивление.
Слева ЭДС (источник шума).
Коэффициент шума:

РСПвых.ид.ус. – в нем нет внутренних источников помех.

(4÷6) дБ – малошумящий; 25 дБ – много шума.

D - цепь




























β - цепь

Рис. 10.5
Коэффициенты:






Возвратная разность:

Возможны 4 варианта:
1)

2)

3)

4)

Влияние ОС на параметры усилителя.
1.

ООС уменьшает усиление (k↓);
ПОС увеличивает усиление (k↑).
2. Если ОС глубокая, то


Т.е.

При глубокой ОС влияние наименее стабильного параметра ^ сводится почти на нет. Поэтому k независим от D. Усилитель становится гораздо стабильнее.
При глубокой ООС можно обеспечить такие условия, при которых входное и выходное сопротивления усилителя будут равные пассивному входному и выходному сопротивлениям и не будут зависеть от параметров активной D –цепи. С этой целью входные и выходные устройства усилителя выполняются в виде сбалансированных мостов. В таких схемах при ГООС глубина ее практически не зависит от сопротивления нагрузки, которое может меняться. В пассивную часть этой схемы вводят постоянные и переменные корректоры 4х-полюсники, которые позволяют осуществить регулировку усиления и требуемую частотную характеристику его.
Однако, очень сложной задачей является обеспечении устойчивости таких усилителей, т.к. в нерабочем диапазоне частот ООС может стать положительно, что приведет к самовозбуждению. Для обеспечения устойчивости усилителя применяют специальные элементы и контуры ВЧ обхода.
К групповым усилителям предъявляются жесткие требования с точки зрения стабильности параметров. Выполнить их можно только в усилителях с глубокой общей обратной связью. Стабильность усилителя оценивают относительной нестабильностью.
При наличии ОС:


3. ОС на защищенность от собственных помех не влияет.
Недостатки наличия ОС:
потеря усиления;
склонность усилителя к самовозбуждению.
Автоматическая регулировка уровня (АРУ).
АРУ предназначена для поддержания уровня передачи на выходе ЛУС неизменным при изменении окружающих усилительный участок условий.

потери ПЗ от нелинейных помех
Рпер ∆S3
зима
Рпр лето
∆SЛ потери помехозащищенности
от собственных помех
Рис. 10.6
Чтобы избежать ∆S, надо регулировать усиление в процессе работы, автоматически.
^
1) Регулирование по контрольному сигналу – АРУ по КЧ.
2) Регулирование по температуре грунта ТАРУ.

терморезистор, меняет сопротивление
в зависимости от температуры грунта
Рис. 10.7
АК – амплитудный корректор, включен в цепь ОС.

Термодатчик надо выносить, он
зашунтируется тогда емкостью
кабеля – это сложно
Рис. 10.8
Вынесение датчика связано с техническими трудностями. Кабель шунтирует датчик, вносит погрешности.
ТАРУ – малая энергоемкость.
Недостаток: термодатчик не полностью отражает ситуацию с температурой.
АРУ по КЧ.
основной сигнал






















ГКЧ
ПКК
pкч
АК










Рис. 10.9
kc – контрольный сигнал.
РУ – регулятор уровня.
ПКК – приемник контрольного канала.
В зависимости от того, в какую сторону ( в “+” или “-“) изменятся контрольный сигнал, происходит регулировка с помощью РУ.
В линейных усилителях на НУП, ОУП, ОП контрольные колебания выделяются ПКК, обрабатываются и управляют соответствующими регуляторами (плоским, наклонным или криволинейным). Количество fкч определяется типом системы передачи: так системы, работающие на симметричном кабеле, имеют достаточно сложную зависимость затухания линии от f и tогр => три fкч. Плоскую fкч и наклонную fкч располагают на границах спектра, а криволинейную в середине. В коаксиальных кабелях более простая зависимость и применяют 1 fкч в верхней части спектра.
Контрольные частоты выбирают вне линейного спектра частот, чтобы избежать помех на КЧ на каналы.


ауч


tmin ауч
fH fB f fH fB f
а) б)

ауч
3 1 - плоская
2 2 - наклонная
3 – криволинейная
1
fH fB f
в)
Рис. 10.10
Обычно на трассе каждый усилитель снабжают ТАРУ, а через 5-6 усилителей ставят АРУ по КЧ, которые увеличивают точность регулировки.
АРУ по КЧ: требует блокировки регуляторов при пропадании контрольного сигнала. В противном случае усиление усилителей увеличивается до предела, аr (остаточное затухание каналов) уменьшается до минимума, каналы самовозбуждаются, усилители перегрузятся, подача kc станет невозможной.
Помехи в трактах и каналах аналоговых систем передачи.
Помехой называется посторонние электрические колебания, мешающие нормальному приему сигналов.
В зависимости от характера воздействия помехи подразделяют на аддитивную и мультипликативную.
Аддитивная помеха – это случайный сигнал, который накладывается на полезные сигналы, передаваемые по каналам и трактам.
Действие аддитивной помехи описывают следующим образом


Мультипликативная помеха – обусловлена случайными изменениями коэффициента передачи канала или тракта в зависимости от времени.


Кроме того помехи можно классифицировать следующим образом:
В зависимости от места действия:
- внешние;
- внутренние.
Внутренние: возникающие в узлах аппаратуры: собственные помехи, помехи нелинейности, помехи из-за попутных потоков, плохих контактов в местах соединений и переключений каналов.
Внешние: обусловлены действием внешних источников: от линейных переходов с параллельно действующих цепей, железных дорог, промышленных устройств и т.д.
В зависимости от формы помехи:
- непрерывные, характеризующиеся неравенством:

- импульсные:

где


В зависимости от спектра:
- сплошные: характеризуются распределением мощности по широкому спектру частот (например, белый шум);
- дискретные или селективные: ее мощность сосредоточена либо на одной частоте, либо в очень узкой полосе.
По мешающему действию помехи подразделяются на шум и переходной разговор.
Шум маскирует сигнал, тем самым ↓ разборчивость.
Переходной разговор может быть внятным и невнятным.
Внятные мешает, нарушает секретность связи, а невнятный резко ↑ шум в канале.
Способы оценки действия помех.
Защищенность


Коэффициент шума

Физически эта величина показывает, во сколько раз уменьшается отношение мощности сигнала к мощности помехи при включении в тракт сигнала данного 4х-полюсника.
3) Оценка помех с помощью псофометрического напряжения производится при передаче речи по телефонному каналу и каналам радиовещания, т.к. чувствительность системы «телефон-ухо» неодинакова для разных частот. Максимальна от 800÷1000 Гц. Если в канале действует помеха, то ее частотные составляющие также по-разному будут восприниматься системой «телефон-ухо».
Псофометрическое напряжение (псофос-шум) помех – это такое напряжение с частотой 800 Гц, которое по своему мешающему воздействию эквивалентно реально действующей помехе => оно всегда меньше помехи.


Для канала ТЧ

Нормирование помех.
С целью обеспечения высокого качества связи по рекомендациям МСЭСв. нормирование помех производится для каналов ТЧ эталонной цепи. Протяженность цепи для кабельной, воздушной и РРЛ составляет 2500 км.
Согласно нормам МСЭ, в ТНОУ на выходе канала ТЧ эталонной кабельной цепи мощность всех видов помех не должна превышать:

Из них:


Т.е. на 1 км линейного тракта

Собственные помехи.
Это шумы флюктуационного характера: тепловой, из-за дробового эффекта в транзисторах, лампах и п/п (дробовый шум – из-за случайного отклонения анодного тока).
Собственные помехи накапливаются вдоль тракта передачи сигнала.


Для борьбы с собственными помехами:
- используют малошумящие усилители;
- вводят предыскажения уровня передачи.


f f
а) б)
Рис. 10.11
Помехи от линейных переходов.
Это электромагнитное влияние между парами кабеля. В симметричных кабелях.


на дальнем конце на ближнем
конце конце
(Это влияние хуже)
Рис. 10.12
Нелинейные помехи.
Возникают вследствие нелинейной характеристики нелинейных элементов узлов тракта.
В основном ЛУС: на выходе ЛУС появляются новые частотные составляющие. Эти составляющие могут вызвать нелинейные переходы и нелинейные шумы в каналах. Поэтому напряжение сигнала не должно превышать порог перегрузки усилителя. По нормам МСЭ порогом перегрузки называется уровень мощности рпор на выходе ЛУС, при котором увеличение уровня на входе ЛУС на 1 дБ приводит к увеличению уровня 3ей гармоники на выходе ЛУС на 20 дБ.
Скачать файл (1463.8 kb.)