Изучение систем высокоскоростной передачи сигналов технологии HDSL: Методические указания к лабораторным работам по курсах “Многоканальная связь на железнодорожном транспорте“ и “Цифровые системы передачи информации“, страница 4

Спектр линейного сигнала, передаваемого кодом 2B1Q, имеет высокочастотные составляющие. В нем присутствуют также низкочастотные и  постоянная составляющие. Рассмотрим, как влияют на передачу сигнала в коде 2B1Q различные факторы.

На  сетях связи  железных  дорог создается большое количество низкочастотных помех, например, при пуске мощных электрических двигателей электровозов,  из-за  влияния линий электропередачи и др. Кроме того, в кабелях связи наводится большое количество импульсных помех вследствие  набора номера, передачи сигналов сигнализации и  т. п. Это будет приводить к  появлению  низкочастотных помех в трактах аппаратуры HDSL, использующей кодирование 2B1Q.

Комплекты БИС, реализующие технологию 2B1Q, обеспечивают вполне удовлетворительную  коррекцию искажений в низкочастотной области спектра.  Однако присутствие   в сигнале постоянной составляющей будет все-таки приводить к значительным искажениям. 

Наличие большого разброса частот в спектре сигнала 2B1Q вызывает необходимость коррекции искажений, связанных с групповым временем задержки. Это достигается путем микропроцессорной обработки сигналов, но алгоритм обработки существенно усложняется.

Спектр сигнала в коде 2B1Q содержит высокочастотные составляющие. Максимум энергии передается в первом «лепестке», величина его пропорциональна скорости передачи. Затухание в кабеле растет с увеличением  частоты высокочастотных составляющих. Поэтому в зависимости от требуемой дальности действия связи применяется одна из трех скоростей линейного сигнала: 784 кбит/с, 1168 кбит/с, 2320 кбит/с. Технология 2B1Q предусматривает вариант использования одной, двух или трех пар медного кабеля для передачи потока 2048 кбит/с. По каждой из пар передается часть потока 2048 кбит/с с  указанными выше скоростями. Наибольшая дальность достигается при использовании трех пар (около 4 км при диаметре жилы 0,4 мм), наименьшая – при работе по одной паре (менее 2 км). Ввиду того, что дальность действия  систем HDSL с кодированием 2B1Q, использующих одну пару, не удовлетворяет основным требованиям, такие системы не нашли широкого распространения на железнодорожном транспорте. Системы, работающие по трем парам, до сих пор достаточно широко используются, однако постепенно вытесняются системами, применяющими технологию САР и обеспечивающими ту же дальность при работе по двум парам. Наибольшее распространение из систем с кодированием 2B1Q имеют системы, работающие по двум парам. Дальность действия  таких систем - около 3 км по  кабелю с диаметром жил, равным  0,4 мм.

Рис.3.1 Технология кодирования 2B1Q.

Большое влияние на качество  передачи оказывают помехи от радиостанций. Радиопередачи в диапазонах длинных и средних волн, работа мощных радиорелейных линий  приводят к появлению помех  на кабельных линиях и мешают передаче сигнала в коде  2B1Q, в случае если имеют место совпадающие участки спектров сигнала и помех. Этот фактор особенно негативно сказывается при использовании аппаратуры HDSL для соединения студий  с оборудованием связи совещаний, находящихся  в непосредственной близости от телеце- и радиопередающих центров.

3.3 ТЕХНОЛОГИЯ  КОДИРОВАНИЯ САР

Модуляция САР сочетает в себе последние достижения микроэлектронных  устройств, реализующих  модуляционные технологии. Модуляционная диаграмма сигнала САР напоминает диаграмму сигнала модемов для телефонных каналов, работающих по протоколам V.32 или V.34. Несущая частота модулируется по амплитуде и фазе, создавая кодовое пространство с 64 или 128 состояниями (рис.3.2). При этом перед передачей в линию сама несущая, не передающая информацию, но содержащая наибольшую энергию, «вырезается» из сигнала, а затем восстанавливается микропроцессором приемника. Сигнал САР-64 передает 6 бит информации в каждый момент времени, т. е. в 16 раз больше по сравнению с сигналом в коде 2B1Q. Модуляция САР-128, применяемая в системах SDSL, которые обеспечивают скорость 2 Мбит/с по одной паре, имеет 128-позиционную модуляционную диаграмму и соответственно передает 7 бит информации за 1 такт. Итогом повышения информативности линейного сигнала является существенное снижение частоты сигнала и ширины спектра. Это, в свою очередь, позволило исключить  в диапазонах спектра сигнала  области, наиболее подверженные  воздействию различного рода помех. На рис. 3.2 приведены  спектральный состав  и модуляционная диаграмма сигнала САР.