Действие помех на передаваемые сигналы.

 

При передачи элементарных импульсов по физическим линиям и каналам на них действуют посторонние электромагнитные процессы, являющиеся для полезных сигналов помехами. Выходной сигнал не сооветствует форме входного сигнала. В зависимости от механизма действия помехи разделяют на аддитивные и мультипликативные.

 

Аддитивная помеха – алгебраически складывается с сигналом

 

Uпр (t) = Uпер (t) + e (t) ,

где: Uпр (t) – сигнал на выходе канала,

Uпер (t) – передаваемый сигнал,

e (t) – помехи.

Источники аддитивных помех: природные явления (грозовые разряды, ионизация атмосферы); промышленные электроустановки (электрифицированный транспорт, ЛЭП, электродвигатели станочного привода); влияния соседних каналов и линий (переходные влияния).

Наиболее опасной является импульсная помеха, так как она может уничтожить элементарный импульс, что приводит к ошибкам в принимаемой информации.

 

Мультипликативная помеха появляется из-за случайного изменения во времени коэффициента передачи канала вследствие нестабильности первичных параметров каналов линий. Выходной сигнал определяется произведением

 

Uпр (t) = Uпер (t) · h(t) ,

 

где: h (t) – коэффициент передачи канала.

 

В реальных каналах наряду с плавным изменением коэффициента передачи наблюдаются кратковременные скачкообразные его изменения и кратковременные пропадания канала.

Они возникают из-за плохих контактов в пайках, штепсельных и гнездовых разъемах, перегрузок линейных усилителей, несовершенства эксплуатации каналов и технологии измерения их характеристик.

 

 

 

Рис. 25 Механизм появления искажений элементов сигналов

 

Передаваемые импульсы Uпер (t) показаны на рис. а. Снижение амплитуды тока (рис. б), обусловлено наличием в линии активных составляющих: сопротивления проводов (R) и проводимости изоляции (Ст).

Временной сдвиг (рис. в), обусловлен наличием в линии реактивных составляющих: индуктивности (L) и емкости (C).

В линии действуют помехи (рис. г), параметры которых имеют случайный характер. Возможно лишь оценить границы изменения помех

(+iп - -iп).

Ток на выходе канала показан на рис. д.

На входе приемника включено пороговое устройство с параметром срабатывания iпор (рис. д), что позволяет восстановить прямоугольную форму импульсов и увеличить амплитуду принятых импульсов (рис. е).

Длительность импульсов восстановить не удается из-за неравенства времени запаздывания их границ:

 

tзд1 ≠ tзд2 ≠ tзд3 ≠ tзд4 ≠ ………

 

Изменение длительности входящих посылок называют искажением элементарных импульсов.

По механизму появления искажений их разделяют на краевые искажения и искажения дробления.

 
 

При краевых искажениях изменяется длительность элементарного импульса из-за неодинакового времени запаздывания его границ:

 
 

Абсолютная величина краевого искажения оценивается выражением

 
 

Для множества принятых импульсов

 

Относительная величина краевого искажения, %:

 
 

При дроблении изменяется длительность элементарного импульса в сторону ее уменьшения, что приводит к появлению как бы нескольких импульсов на базе сигнала.

Признаком дробления является появление лишнего количества значащих моментов восстановления в последовательности принятых импульсов по сравнению с количеством значащих моментов модуляции в последовательности переданных импульсов:

 

NЗН МВ > nЗН ММ.

Количественной оценкой каждого дробления являются его длительность tдрiи временно'е положение его относительно идеальной передней границы импульса yi. Количество дроблений внутри импульса может быть произвольным.

Из-за случайного характера и множества независимых источников помех в реальных каналах и краевые искажения, и дробления оцениваются с позиций теории вероятности как случайные величины.

 

 

1) dпр 2) dхар 3) dсл 4) dдри 5) dдпт

 

Рис. 26 Классификация искажений элементарных импульсов

 

1) Искажения преобладания – вызваны действием регулярных факторов, обусловленных следующими причинами:

- колебаниями напряжения источника питания;

- несимметричностью канала;

- влиянием цепей электроснабжения.

 

 

Рис. 27 Механизм появления преобладания из-за неравенства напряжений линейных батарей номинальному значению

 

На рис.27:

1. UGB = Uном ;

2. UGB > Uном , qпр = t0 – t0’’ (qпр – абсолютное значение искажения преобладания);

3.

 
 

UGB < Uном , qпр = t0 - t0’.

Относительное значение искажения преобладания:

 

2) Характеристические искажения возникают в случае, если за время элементарного импульса t0 устанавливающиеся процессы в канале не успевают закончиться.

Величина характеристического искажения зависит от характера переходного процесса (постоянная времени цепи) и ограничения времени элементарного импульса (скорость дискретной модуляции - В).

 

 

Рис. 28 Механизм появления характеристических искажений

 

На рис. 28:

1 - кривая изменения тока во входном устройстве от установившегося значения тока I до 0,

t0 – время, в течение которого переходной процесс не успеет закончиться;

2 - кривая изменения тока от значения I',

iот – ток отпускания.

Ток достигает значений iот по разным кривым изменения (кривые 1 и 2) за разное время t1 и t2.

Абсолютное значение характеристического искажения:

 

qхар = t1 - t2.

 

 
 

Относительное характеристическое искажение:

dхар – зависит как от характеристик канала t, так и от характеристик сигнала В (скорость модуляции). Эта зависимость носит нелинейный характер и резко возрастает с увеличением В.

 

3) Случайные искажения от токов помех обусловлены наложением на основную кривую входящего тока аддитивных помех.

 

 

Рис. 29

 

На рис. 29:

1 - основная кривая входящего тока;

2, 3 - кривые получены при наложении максимально возможной амплитуды токов помех на основную кривую 1 входящего тока. При значениях ±iср будут фиксироваться границы входящих посылок.

 
 

Абсолютное значение искажений от токов помех (случайных) будет определяться разницей

 
 

а относительное значение этих искажений, %

 
 

В общем случае, суммарная относительная величина краевого искажения в канале:






Дата добавления: 2016-06-18; просмотров: 2779; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2020 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.015 сек.