книги из ГПНТБ / Панкратов, В. П. Фазовые искажения и их компенсация в каналах тч при передаче дискретных сигналов

Ч А С Т Ь I

ЧАСТОТНЫЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ КАНАЛОВ ТЧ

Г Л А В А 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАНАЛОВ ТЧ

1.1.Общие положения

Спомощью систем частотного уплотнения 'проводных, радиорелейных и спутниковых линий связи могут быть образованы: стандартные каналы тональной частоты,

широкополосные каналы (предгрупповой — з спектре 12-М24 кГц, первичный — в спектре 60-М08 кГц, вто­ ричный— в спектре ЗГ2-М52 кГц и третичный — в спек­ тре 812-Н2044 кГц), телевизионные, .а также каналы ве­ щания и звукового сопровождения телевидения.

Каналы тональной частоты (тч) используются для телефонной связи, передачи фототелеграфных сигналов и сигналов тонального телеграфирования, а также пере­ дачи данных. По широкополосным каналам в зависимо­ сти от эффективно передаваемой полосы частот переда­ ются сигналы среднескоростных и высокоскоростных си­ стем передачи цифровой информации и быстродействую­ щей фототелеграфной аппаратуры (передача газет). По третичным широкополосным каналам передаются раз­ личные сигналы, в том числе сигналы видеотелефонной связи.

Требования, предъявляемые к электрическим харак­ теристикам каналов связи, должны учитывать особенно­ сти передачи различных видов сигналов. Так, если ка­ чество передачи данных оценивается скоростью переда­ чи и достоверностью, то качество передачи телеграфных; сигналов можно характеризовать искажениями. Качест­ во телефонной связи субъективно оценивается громко­ стью, разборчивостью, естественностью или натураль­ ностью речи, отсутствием помех. Однако субъективные методы оценки качества телефонной связи неприемлемы для эксплуатационной оценки каналов связи. Это выте-

5

кает из того, что они: 1) требуют большей затраты вре­ мени на проведение специальных исследований; 2) не позволяют определить, за счет каких факторов качество канала оказалось ниже требуемого и какие меры нужно принять, чтобы сделать его удовлетворяющим требова­ ниям; 3) не могут быть использованы для проектируе­ мых магистралей. Исходя из сказанного при проектиро­ вании, настройке и эксплуатации магистралей, качество каналов объективно оценивается электрическими харак­ теристиками.

Нормирование электрических характеристик маги­ стральных Каналов осуществляют в соответствии с тре­ бованиями обеспечения высокого качества передачи сиг­ налов на максимальную дальность связи. Нормы на электрические характеристики каналов задаются как на всю магистраль, так и на отдельные ее части — один, два и более переприемных участков или условную гипо­ тетическую цепь. Согласно рекомендациям МК.К.ТТ элек­ трические характеристики каналов кабельных и радиоре-

,лейных магистралей, а также цепей из цветного металла воздушных линий связи нормируются для гипотетической цепи протяженностью 2500 км. Структура гипотетической цепи зависит от типа используемой линии связи и приме­ няемой аппаратуры уплотнения. Так, для симметрично­ го кабеля и радиорелейных линий с частотным уплотне­ нием при числе каналов от 12 до 60 гипотетическая цепь принимается состоящей из трех переприемных уча­ стков по тональной частоте (два переприема по тч), на каждом из которых предусматривается переприем по

12-канальной группе (три переприема по первичной группе). Для коаксиального кабеля в диапазоне частот до 4 МГц и радиорелейных линий с числом каналов больше 60 гипотетическая цепь принимается состоящей из трех переприемных участков по тональной частоте, на каждом из которых предусматривается по два высо­ кочастотных переприема — один по первичной (12-ка­ нальной) и второй по вторичной (60-канальной) группам.

Нормы на каналы тч кабельных систем уплотнения существующей общегосударственной сети связи предус­ матривают выполнение требований к электрическим ха­ рактеристикам при наличии пяти переприемных участ­ ков протяженностью 2500 км. Каналы аппаратуры уплот­ нения цепей из цветного металла воздушных линий свя­ зи нормируются обычно для переприемного участка протяженностью 2000 км, а каналы тч аппаратуры уп-

6

лотнения стальных цепей — до 400 км. Вновь разраба­ тываемая аппаратура уплотнения кабельных линий свя­ зи, используемая в ЕАСС, должна удовлетворять требо­ ваниям к электрическим характеристикам при 11 тран­ зитах по тч (12 переприемных участков).

Внедрение ЕАСС и связанное с ней широкое исполь­ зование каналов для передачи сигналов цифровой ин­ формации вынуждает при разработке норм на электри­ ческие характеристики каналов обращать внимание на ряд специфических требований, которые при проектиро­ вании существующей аппаратуры не учитывались. При рассмотрении электрических характеристик каналов связи представляется целесообразным объединить эти требования, назвав их требованиями к дополнительным электрическим характеристикам.

Методы измерения дополнительных электрических характеристик еще только разрабатываются [71]. Мето­ ды измерения основных электрических характеристик каналов хорошо известны обслуживающему персоналу ЛАЦ междугородных станций. Исключение составляют методы измерения фазо-частотной характеристики и ча­ стотной зависимости группового времени. Поэтому при рассмотрении методов измерения электрических харак­ теристик каналов остановимся преимущественно на ана­ лизе Методов-измерения частотных характеристик сдви­ га фазы и группового времени.

Приводимые материалы статистических измерений электрических характеристик каналов тч позволяют оце­ нить их соответствие требованиям передачи данных и на­ метить пути повышения скорости передачи дискретных сигналов по каналам тч.

1.2. Нормирование электрических характеристик каналов тч

К основным электрическим характеристикам каналов тч относятся: остаточное затухание (усиление) канала и его стабильность во времени, частотная характеристика канала, фазовая характеристика канала или частотная характеристика группового времени, амплитудная ха­ рактеристика и коэффициенты нелинейности, напряже­ ние помех в канале, защищенность от внятных переход­ ных разговоров, защищенность между направлениями передачи и приема, изменение частоты передаваемого по

7

каналу сигнала, устойчивость канала от самовозбужде­ ния, влияние электрического эха.

Помимо норм на основные электрические характери­ стики, выполнение которых обеспечивает высокое каче­ ство передачи речи, сигналов тонального телеграфиро­ вания и фототелеграфирования, к каналам тч предъяв­ ляются дополнительные требования, учитывающие осо­ бенности работы аппаратуры передачи данных.

К дополнительным электрическим характеристикам каналов тч следует отнести:' частость кратковременных изменений и прерываний уровня сигнала, величину и продолжительность импульсных помех на выходе канала,, изменения фазы колебания синусоидального напряже­ ния, допустимую потерю достоверности передаваемых сигналов двоичного кода.

Для оценки качества канала тч при различном его использовании не все перечисленные электрические ха­ рактеристики имеют одинаковое значение. Так, при ис­ пользовании каналов тч для передачи речи отдельные характеристики (изменение частоты сигнала, величина импульсных помех, кратковременные прерывания, изме­ нения фазы колебания, а при определенных условиях и фазо-частотная характеристика канала) могут не изме­ ряться и не нормироваться, поскольку они не влияют на качество телефонной связи. В свою очередь, передача данных по каналам тч исключает необходимость нормиро­ вания амплитудной характеристики, устойчивости канала от самовозбуждения и величины электричеошш эха.

Рассмотрим принципы нормирования ряда основных электрических характеристик, определяющих условия передачи дискретных сигналов.

О с т а т о ч н о е з а т у х а н и е к а н а л а . Остаточ­ ным затуханием канала называют его рабочее затуха­ ние, измеренное при нагрузках 600 Ом. Выбор номиналь­ ной величины остаточного затухания канала тч при двухпроводном окончании осуществляется, исходя из двух противоречивых условий: получения максимальной громкости передачи разговорных сигналов и обеспече­ ния необходимой устойчивости канала от самовозбуж­ дения.

Остаточное затухание нормируется и устанавливает­ ся при частоте сигнала / = 800 Гц и измерительном уров­ не по мощности на входе канала ро=0 дБ ири двухпро­ водном окончании и р0= —113,05 дБ при четырехпровод­ ном окончании.

8

Согласно рекомендациям МККТТ и существующим нормам номинальная величина остаточного затухания канала тч должна "быть 7,0 дБ при двухпроводном окон­ чании и —17,5 дБ при четырехпроводном окончании ка­ нала. Точность установки остаточного затухания канала по отношению к номинальному должна быть не хуже 0,43 дБ, а нестабильность во времени —<1,75 дБ на один переприемный участок.

В последнее время в связи с использованием каналов тч для передачи данных потребовалась дополнительная разработка методики оценки изменений остаточного за­ тухания и соответственно уточнение требований. Так, ве­ личина среднеквадратичного отклонения остаточного за­ тухания на частоте 800 Гц от среднего значения, полу­ ченного путем многократных измерений на одном переприемном участке длиною 2500 км, не должна превы­ шать 1,0 дБ для каналов систем уплотнения-с АРУ и 1,5 дБ для каналов без АРУ. Разность между средней и номинальной величинами остаточного затухания не дол­ жна быть более 0,5 дБ. Максимальная величина откло­ нения остаточного затухания от номинального значения на частоте 800 Гц при многократных измерениях в тече­ ние часа, проводимых в канале длиною 2500 км, не дол­ жна с вероятностью 0,95 превышать ±2,2 дБ.

Ч а с т о т н а я х а р а к т е р и с т и к а к а н а л а . Ча­ стотной характеристикой канала называют зависимость его остаточного затухания от частоты при постоянном

Частотная характеристика канала нормируется в пре­ делах эффективно передаваемой полосы частот, т. е. та­ кой полосы, в которой остаточное затухание не превы­ шает своего значения на частоте /=800 Гц более чем на 8,7 дБ при максимальной дальности связи.

Рекомендации МККТТ устанавливают для каналов тч многоканальной аппаратуры уплотнения эффективно передаваемую полосу частот 300-У3400 Гц. Такие кана­ лы получили название стандартных, в отличие от кана­ лов тч существующей трехканальной аппаратуры уплот­ нения, которые имеют эффективно передаваемую полосу частот 300-У2700 Гц. Допустимые пределы изменения ос­ таточного затухания относительно его значения на ча­ стоте 800 Гц (Aar = ar(f)—аД800)) для каналов тч с эф­

9