Каналообразующие устройства железнодорожной телемеханики и связи. Квадратурная амплитудная модуляция (КАМ). Сигнально-кодовые конструкции (треллис-модуляция)

Страницы работы

Фрагмент текста работы

повышения помехозащищенности сигналов необходимо увеличивать уровень передачи. Однако предельный уровень на входе стандартных каналов строго нормируется, так как превышение мощности сигнала может привести к перегрузке и выходу из строя каналообразующей аппаратуры. Так, например, предельный уровень сигналов передачи данных для каналов ТЧ вточке нулевого измерительного уровня (установленного для передачи сигналов телефонных сообщений) должен составлять 32 мкВт (–15 дБ), хотя в отдельных случаях допускается – 13 дБ.

Вследствие большой загрузки канала (длительная передача данных) исходящий уровень сигналов передачи данных для каналов ТЧ устанавливается на 13 или даже на 15 дБ ниже уровня сигналов, чем при телефонной передаче. При определении уровней сигналов за точку номинального относительного уровня передачи принимается двухпроводный вход стандартного канала ТЧ (на входе дифференциальной системы ДС). Номинальный относительный уровень передачи на частоте 800 Гц в этой точке равен 0 дБ. В четырехпроводной части стандартного канала ТЧ номинальный относительный уровень передачи должен быть равен – 13 дБ, а уровень приема (на выходе канала) +4 дБ.

Для оценки фазочастотных искажений в канале пользуются характеристикой группового времени прохождения (ГВП), которая представляет собой производную ФЧХ по частоте . Частотная зависимость изменения группового времени прохождения  нормируется относительно ГВП на частоте 1900 Гц на одном переприемном участке длиной 2500 км.

Амплитудная характеристика канала.

Нелинейные искажения сигналов обусловлены зависимостью усиления канала от уровня передаваемых сигналов. Эти искажения оцениваются амплитудной характеристикой канала, представляющей зависимость уровня сигнала на выходе (либо остаточного затухания) от уровня на его входе. Уровень, при котором отклонение  характеристики от прямой превышает 0.43 – 1.3 дБ, называют уровнем перегрузки. Амплитудная характеристика нормируется следующим образом: остаточное затухание при одном переприемном участке должно оставаться постоянным с точностью до 0.3 дБ при изменении уровня  измерительного сигнала от – 17.5 до +3.5 дБ в точке с нулевым измерительным уровнем в диапазоне 0.3 – 3.4 кГц. При повышении измерительного уровня до 8.7 и 20 дБ аОСТ должно увеличиться не более чем на 1.75 и 7.8 дБ соответственно.

Искажения сигнала на рабочем участке амплитудной характеристики оценивают коэффициентом нелинейных искажений:

где U1 напряжение основной (первой) гармоники выходного сигнала; U2, U3 напряжения высших гармоник, возникающих вследствие нелинейности амплитудной характеристики канала.

В канале ТЧ на одном переприемном участке KU не должен превышать 1.5%(1% по третьей гармонике) при номинальном уровне передачи сигнала на частоте 800 Гц.



5.2 Расчет спектра модулированного сигнала

Так как структура модуляции СКК весьма сложна для расчета (т.е. реализация самого модулированного сигнала ), то в качестве примера приведем расчета спектра модулируемого сигнала при КАМ модуляции, как частного случая СКК.

Для расчета возьмем следующие данные:

Спектр сигнала при СКК модуляции аналогичен выше приведенному.

5.3 Расчет спектра двоичного сигнала

Двоичный сигнал, поступающий с выхода оконечного оборудования в модем, представляет собой последовательность прямоугольных импульсов постоянного тока. Периодическую последовательность прямоугольных импульсов можно разложить в ряд Фурье:

где           U0- постоянная составляющая;

Un- амплитуды гармонических составляющих;

n- номер гармоники;

yn- начальные фазы гармонических составляющих;

w - круговая частота повторения импульсов.

Расчёт спектра двоичного сигнала произведём в среде MathCad 7.0:

По заданию скорость передачи информации разрабатываемого модема должна составлять 26 400 и 28 800 бит/c. Произведём расчёт для каждой их указанных скоростей:

Для указанных скоростей в сооответствии с рекомендацией МККТТ используется соответственно скорости модуляции 3000 и 3200 симв./с .

Отсюда можно определить длительность передаваемых импульсов:

Примем амплитуду импульсов:

Круговая частота следования импульсов:

Спектральная характеристика периодических прямоугольных импульсов:

Огибающая спектральной характеристики периодических прямоугольных импульсов имеет вид: sin(x)/x. Спектр периодических прямоугольных импульсов с длительностью t0 и периодом T = 2×t0 состоит из  постоянной составляющей и  нечетных  гармонических составляющих.

При увеличении длительности  периода  по сравнению с длительностью импульса число дискретных  составляющих в спектре  сигнала увеличивается. В предельном случае, когда период стремится к бесконечности, число составляющих увеличивается,  и  они располагаются так близко, что спектр становится непрерывным.

Из вышесказанного следует,  что для  неискаженной передачи прямоугольных

Похожие материалы

Информация о работе