Мир Знаний

Проектирование аналоговой системы передачи (АСП) (стр. 4 из 6)

.

.

Рис. 5. Диаграмма уровней магистрали

3.5 Влияние разброса длин усилительных участков на величину помех в канале

При проектировании и строительстве линий передач всегда стремятся к равномерному размещению усилительных пунктов на магистрали при номинальной длине усилительных участков, обеспечивающих минимум помех в конце канала. Однако выполнить это не всегда возможно, и поэтому будет иметь место разброс длин усилительных участков относительно их номинального значения, что приводит к увеличению мощности помех.

Увеличение мощности собственных помех из-за разброса длин усилительных участков можно оценить потерей помехозащищенности.

Максимально допустимый разброс затуханий усилительных участков:

.

Тогда потеря помехозащищенности будет равна:

.

4. Помехи в каналах и трактах АСП и их нормирование

Правильность расстановки усилительных пунктов на магистрали проверяется путем расчета ожидаемой мощности помех линейного тракта и сравнения ее с допустимой. Помехи линейного тракта систем передачи по симметричным кабелям складываются мз помех от линейных и нелинейных переходов и из собственных помех. Для систем передачи по КК мощностью помех от линейных переходов можно пренебречь.

Рассмотрим основные расчетные соотношения для оценки помех линейного тракта.

4.1 Эталонные гипотетические цепи

Основой расчета шумовых характеристик составных частей АСП служат эталонные гипотетические цепи (ЭГЦ), которые ставятся в соответствие реальным магистралям. Согласно определению, данному в рекомендациях МККТТ, ЭГЦ представляет собой полную телефонную цепь, организованную по гипотетической международной линии передачи нормированной длины, с определенным числом переприемовразного рода, но не максимально возможным.

Эталонные гипотетические цепи необходимы для определения таких показателей АСП, как допустимые тепловые помехи на входе линейных усилителей, номинальная длина усилительных участков, уровни передач, затухания нелинейности по гармоникам и т. п.

Помехи в каналах АСП слагаются из помех линейного тракта и помех оконечных и переприемных станций. Помехи линейного тракта состоят из собственных помех, помех линейных и нелинейных переходов.

Собственные помехи состоят из тепловых шумов и шумов транзисторов. Причиной помех линейных переходов являются электромагнитные связимежду отдельными цепями. Помехи нелинейных переходов обусловлены нелинейностью амплитудных характеристик групповых линейных усилителей.

Величина помех в каналах АСП зависит от структуры и протяженности линейного тракта.

Если предположить, что источники помех распределены по длине линии передачи равномерно, то допустимая мощность помех на один километр

составит 7500/2500 = 3 пВтОп. Такова норма для большинства систем. Для каналов гипотетических цепей, входящих в состав глобальной сети связи (дальность до 25000 км), норму на помехи линейного тракта снижают до 1.5 и даже до 1.0 пВтОп на километр.

Для коаксиального кабеля мощности помех равны следующим значениям:

мощность помех линейного тракта:

;

мощность собственных помех:

;

мощность помех нелинейных переходов:

.

4.2 Расчет допустимой мощности помех

Допустимая мощность помех линейного тракта для канала длиной L км может быть найдена как:

.

Мощность помех двух оконечных станций:

.

Псофометрическое значение допустимой мощности:

.

Допустимая мощность помех:


.

Уровень допустимой мощности помех:

.

4.3 Расчет ожидаемой мощности собственных помех

Собственные помехи в каналах и трактах АСП носят флуктуационный характер. К ним относятся тепловые шумы резисторов, а также дробовые шумы электронных ламп и транзисторов.

Собственные помехи в кабельной магистрали определяются абсолютным уровнем собственных помех, приведенных к входу усилителей, усилением усилителей и числом усилительных участков.

Защищенность от собственных помех для одиночного участка на выходе усилителя:

.

Мощность собственных помех на выходе одного УУ в ТНОУ:

.

Мощность собственных помех на выходе канала в ТНОУ:

.

4.4 Расчет ожидаемой мощности от нелинейных переходов

Основными источниками помех нелинейного происхождения являются линейные усилители. Благодаря глубокой отрицательной обратной связи нелинейность усилителей очень незначительна. Однако, вследствие большого количества усилителей, приходиться считаться с продуктами нелинейности второго и третьего порядка.

Нелинейные продукты третьего порядка бывают первого и второго родов. Мощности продуктов нелинейности вычисляют отдельно, т. к. законы их суммирования различны.

.

Нормированная частота:

.

Нормированная спектральная плотность нелинейных помех:

;

;

.

Номинальное усиление в ТНОУ:

.

Коэффициенты затухания нелинейности по 2-ой и 3-ей гармоникам при номинальном усилении:

;

.

Ширина спектра сигнала:

.

Ширина линейного спектра:

.

Число усилительных участков:

.

Число секций ОУП-ОУП на магистрали:

.

Число усилительных участков в секции ОУП-ОУП:

.

Отдельные виды помех от нелинейных переходов:

;

;

.

Общая мощность помех от нелинейных переходов на выходе канала в ТНОУ:

.

4.5 Расчет суммарной ожидаемой мощности помех в канале:

Мощность помех двух оконечных станций:

.

Расчет суммарной мощности помех в канале производится путем суммирования всех вычисленных ранее составляющих:

.

.

, т. е. Ожидаемые помехи будут меньше допустимых, следовательно размещение усилительных пунктов произведено правильно.

.

Запас по защищенности:


.

4.6 Влияние погрешности настройки АСП на помехозащищенность каналов

Оценим увеличение мощности собственных и нелинейных помех в конце канала вследствие погрешности настройки АСП. Рассмотрим влияние различных факторов на помехозащищенность каналов:

Отклонение диаграммы уровней вследствие неточного соответствия АЧХ линейных усилителей и кабеля, т.е. вследствие неточности коррекции.

;

- регулярная составляющая коррекции;

.

Отклонение диаграммы уровней из-за неточной работы температурных АРУ.

;