Разработка функциональной схемы модема, краткая техническая характеристика модема V.22, страница 10

 ционное фазовое приращение,  производится соответствующая  уста-

 новка делителей и т.  д.  Операция оценки осуществляется в  цен-

 тральной наименее искаженной части элемента сигнала,  определяе-

 мой положением выделяемого УВТК тактового импульса.

                             - 16 -

                       6. РАСЧЕТ СПЕКТРА СИГНАЛА

     С выхода оконечного  оборудования  на  модем  поступают  им-

 пульсы постоянного тока, несущие информацию.  Периодический сиг-

 нал можно разложить в ряд Фурье:

                                  ___

                       u(t)=U   + \  U COS(2пF t-Y );

                             пост /__ n       n   n

 где  U     - постоянная составляющая;

       пост

      U     - амплитуды гармонических составляющих;

        n

      n     - номер гармоники;

      Y     - начальные фазы гармонических составляющих;

       n

      F     - частота повторения импульсов.

     Расчет спектра периодических прямоугольных импульсов  приве-

 ден в прилож. 1. Расчет выполнен при помощи программы MATCAD.

     Спектр периодических прямоугольных  импульсов  длительностью

 tо с периодом Т=2tо состоит из постоянной составляющей и  нечет-

 ных гармонических составляющих (F, 3F, 5F и т.д.).

     При увеличении длительности  периода  по  сравнению  с  дли-

 тельностью импульса число дискретных составляющих в спектре сиг-

 нала увеличивается. При Т=7tо в спектре от нуля до 1/tо распола-

 гается шесть составляющих.

     При дальнейшем увеличении периода повторения импульсов  чис-

 ло дискретных составляющих увеличивается.  В предельном  случае,

 когда период стремится к бесконечности,  число составляющих уве-

 личивается и они располагаются так близко,  что спектр становит-

 ся непрерывным.

     Огибающая амплитуд периодических прямоугольных импульсов из-

 меняется по закону (SIN x)/x. Однако энегетическое значение сос-

 тавляющих неравноценно. В полосе частот от нуля до 1/tо Гц нахо-

 дится около 90% всей энергии сигнала и лишь  10%  приходится  на

 высокочастотные составляющие.

     Реальные параметры линий для передачи импульсов  имеют  час-

 тотные характеристики,   близкие  к  характеристикам  полосового

 фильтра.  На высоких частотах сильно сказывается наличие  индук-

 тивности проводников,  что вызывает значительное затухание высо-

 кочастотных составляющих и изменение их фазы.   Это  приводит  к

 значительным искажениям сигнала.

     Модемы работают по телефонным каналам,  имеющим ограниченную

 полосу частот 300 - 3400 Гц. Ограничение полосы пропускания при-

 водит к дополнительным искажениям сигналов.

     Искажения сигнала проявляются в виде увеличения фронта  сиг-

 нала и появлении колебательного процесса до и после скачка  нап-

 ряжения. Чем шире полоса пропускания, тем быстрее нарастает нап-

 ряжение и тем меньше фронт сигнала и  продолжительность  колеба-

 тельного процесса.

     Для удовлетворительного воспроизведения формы импульса необ-

 ходимо,  чтобы минимальная длительность импульса была не  меньше

                             - 17 -

 времени нарастания напряжения на выходе канала при скачке напря-

 жения на входе.

     При передаче модулированных сигналов через  полосопропускаю-

 щий канал также будут происходить искажения.  При  АМ  огибающая

 верхней боковой полосы совпадает,  а огибающая нижней - инверсна

 к огибающей модулирующего сигнала.  На выходе  канала  огибающая

 изменяется так же,  как огибающая сигнала на выходе канала  пос-

 тоянного тока, поэтому она подвергается таким же искажениям.

     При передаче ФМ- и ЧМ-сигналов  также  происходят  искажения

 огибающей сигналов; кроме того, фаза и частота сигналов на выхо-

 де устанавливается не мгновенно, а в течение некоторого времени.

     Основная часть энергии при  передаче  импульсов  постоянного

 тока сосредоточена в полосе частот от 0 до 1/to (Гц). Если в ка-

 нал связи передавать лишь частотные составляющие этого  диапазо-

 на, то минимально необходимая полоса частот определяется по фор-

 муле:

                                      B

                              Fmin = --- ,

                                      2

      где B - скорость передачи импульсов;