Определение, нормирование и схемы измерения электрических параметров каналов ТЧ

1. ВОЕННО-СПЕЦИАЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА специальность № 521300 Тема № 6 Аналоговые системы передачи Занятие № 15 Определение,

ВОЕННО-СПЕЦИАЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА
специальность № 521300
Тема № 6
Аналоговые системы передачи
Занятие № 15
Определение, нормирование и схемы
измерения электрических
параметров каналов ТЧ

2.

Учебные вопросы:
1. Остаточное затухание канала ТЧ.
2. Частотная характеристика
остаточного затухания канала ТЧ.
3. Мощность (напряжение) шума в
канале ТЧ.
4. Защищенность между
направлениями передачи и приема
канала ТЧ

3.

1. Остаточное затухание канала ТЧ.

4.

Остаточное затухание - это рабочее
затухание канала, рассчитанное или
измеренное на частоте 800 Гц при
номинальных нагрузках 600 Ом:
аr=10lg(P0/Pн), дБ
Где:
Р0 - мощность, которую генератор на
частоте 800 Гц
отдает согласованной
нагрузке;
Рн - мощность, выделяемая в нагрузке
канала.

5.

Остаточное затухание - разность между
уровнями
сигнала частотой 800 Гц на входе и выходе канала при
согласованных включениях генератора и измерителя уровня
(Zг=Zвх, ZИУ=Zвых, Zвх=Zвых=600 Ом):
ar = pвх - pвых
ОЗ канала
обычно
изменяется во времени.
Оно
обусловливает третье определение ОЗ, как разность между
суммой всех затуханий и суммой всех усилений в канале:
ar = ai- Sj ,
где ai и Sj - затухание и усиление, вносимые в канал i-м и j-м
элементами ЛТ, зависимость которых от температуры и
старения элементов неодинакова.
Если первая сумма больше второй,
то в канале
остаточное затухание. Если наоборот, вторая сумма
больше, то остаточное затухание будет отрицательным,
значит, в канале не затухание, а усиление.

6.

Нормирование.
Номинальные значения относительных уровней и
остаточных затуханий нормируются для различных
режимов на частоте 800 Гц.
Наименование
режима
Относительные уровни
передача
4 ПР ОК
4 ПР ТР
2 ПР ОК
2 ПР ТР
Остаточное
затухание
прием
дБ
Нп
дБ
Нп
дБ
Нп
- 13
4
0
- 3,5
- 1,5
0,5
0
- 0,4
4
4
-7
- 3,5
0,5
0,5
- 0,8
- 0,4
- 17
0
7
0
-2
0
0,8
0

7.

Схема измерения ОЗ.
пер
Г
Рвх
пр
ИУ
КАНАЛ ТЧ
пр
Рвых
пер
ZГ = 600 Ом
f = 800 Гц
ZИУ = 600 Ом
Рис. 1.1

8.

2. Частотная характеристика
остаточного затухания канала ТЧ.

9.

Частотной
характеристикой
(ЧХОЗ)
называется
затухания от частоты:
остаточного
зависимость
затухания
остаточного
ar= (f).
Она характеризует степень амплитудно-частотных
искажений сигнала при его передаче по каналу. Эти
искажения
обусловлены,
главным
образом,
канальными
электрическими
фильтрами
каналообразующей аппаратуры. Чем больше в
структуре канала будет этих фильтров (т.е. больше
транзитов по ТЧ), тем больше будут и амплитудночастотные искажения сигналов.
отклонение ОЗ (неравномерность ОЗ) от его значения
на частоте 800 Гц (1020 Гц) в эффективно
передаваемой полосе частот (ЭППЧ) канала:
ar= ar(f)-ar(800) ,
где ar(f) - значение ОЗ канала на частоте f.

10.

Нормы на ЧХОЗ даются в виде шаблонов, на которых указываются
границы допустимых отклонений ОЗ.
аr, дБ
8,7
4,3
2,2
-2,2
0,3 0,4
0,6 0,8
2,4
Рис. 2.1
3,0
3,4
f, кГц

11.

3. Мощность (напряжение) шума в
канале ТЧ.

12.

Псофометрическим напряжением
(мощностью)
шума
называется
действующее
значение
напряжения
(мощности) чистого тона с частотой 800 Гц, мешающее
воздействие которого на ТФ передачу эквивалентно
мешающему воздействию шума во всей полосе частот
канала. Это напряжение шума измеряется специальным
прибором - псофометром, на входе которого включен
специальный контур с соответствующей амплитудночастотной характеристикой затухания, рекомендованной
МККТТ в 1956 году (рис. 3.1).
отн. чувствительность, дБ
10
0
-10
-40
0,1
0,8
1,0
Рис. 3.1
10
f, кГц

13.

Интегральное
напряжение
шума
это
действующее
напряжение шума во всей полосе частот канала. При
измерении интегральных шумов взвешивающий контур
заменяется полосовым фильтром с полосой пропускания
0,3-3,4 кГц.
Псофометрическое
взаимосвязаны:
и
Uпсоф=k Uинт ;
интегральное
значение
шума
Рпсоф=k2 Ринт,
где k = 0,75 - псофометрический коэффициент.
Отсюда легко найти, что невзвешанная мощность шума в 1,8
раза или на 2,5 дБ больше взвешанной (псофометрической).

14.

Применяют следующие обозначения:
0,5 мВ0 - 0,5
относительного
(невзвешанный);
милливольт
уровня
в
0
точке
дБ
4 пВт0п - 4 пиковатта в точке нулевого
относительного уровня псофометрических
(взвешанный);
-42 дБ0 - уровень -42 дБ в точке нулевого
относительного уровня (невзвешанный).

15.

Нормирование.
Норма
на
допустимое
значение
псофометрической мощности шума в
канале рассчитывается по формуле:
средней
составном
Pш(0) = Pшлт i Li+ Pштч j kj+ Pшгт s ms,
Где:
Pшлт i - норма мощности шума на 1 км линейного тракта
данного типа;
Li - длина i-го участка линейного тракта;
Рштч - мощность шума, вносимая одним транзитом по
ТЧ или парой оконечных станций данного типа;
kj - число простых каналов в транзитном соединении,
образованных системой передачи данного типа;
Ршгт - мощность шума, вносимая одним транзитом по ГТ
(по ПрГТ, ПГТ, ВГТ) данного типа;
ms - число транзитов по ГТ данного типа.

16.

ОП
ВЧ тр.
ТЧ тр.
ВЧ тр.
ТЧ тр.
ВЧ тр.
ОП
НЦ 2500 км
n=3
m=3
104 пВт0п
Линейный тракт
7500 пВт0п
Линейный тракт
7500 пВт0п
Лин. переходы
3750 пВт0п
НЛ переходы
1875 пВт0п
Тепловой шум
1875 пВт0п
Транзит по ТЧ
1500 пВт0п
Транзит по ВЧ
1000 пВт0п
Рис. 3.2
Распределение шумов
следующее:
- на линейный тракт - 7500 пВтОп;
- на преобразовательное
оборудование - 2500 пВтОп .
Мощность шума,
допускаемая в
линейном
тракте
симметричных
кабельных СП, распределяется так:
- 3750 пВт0п - шумы от линейных
переходов;
- 1875 пВт0п - шумы от нелинейных
переходов;
- 1875 пВт0п - тепловые шумы.

17.

Тогда для указанной НЦ, относительно которой
разрабатывались старые стационарные
кабельные
СП и СП полевого комплекса "Топаз", выражение для
нормы шума однородного составного канала можно
представить в виде:
Где:
Рш(0) = 3L + 500(n+1) + 333m,
пВтОп,
3 пВтОп/км - норма шума на 1 км ЛТ ( 1,5 пВт0п/км - для
шумов линейных переходов;
0,75 пВт0п/км - для шумов нелинейных переходов; 0,75
пВт0п/км - для тепловых шумов);
L - протяженность канала; 333 пВтОп - норма шума на
один транзит по ГТ;
n - число транзитов по ТЧ;
m - число транзитов по ГТ.

18.

В этом случае общая невзвешанная (интегральная) мощность
шума и переходных помех принимается равной
Pши(0) =1,8 Рш(0) +Pпп(0).
Определив норму мощности шума, следует пересчитать эту
величину для точки относительного уровня канала, где будет
производиться измерение
Рш вых = Рш(0) * 100,1*р вых,
если рвых в дБ,
Рш вых = Рш(0) * е2*р вых,
если рвых в Нп.
Как правило, шумы измеряют на выходе канала ТЧ в точке
с относительным уровнем +4 дБ. Рассчитанную норму
необходимо пересчитать к этой точке по формуле:
Рш(+4) = Рш(0) * 100,1*4,
дБ,
Рш (+0,5) = Рш(0) * е2*0,5,
Нп,
где Рш(0) - мощность шума в ТНОУ.
Измерители шума позволяют измерить напряжение или
абсолютный уровень напряжения шума. Поэтому норма
мощности шума пересчитывается:
- в напряжение: Uш = Рш (пВт) * 600 * 10-9, мВ
- в уровень: рш =10 lg Pш (пВт) * 10-9, дБ.

19.

Схема измерения напряжения шума
ФТЛФ
П-323
ИШ
пр
пер
КАНАЛ ТЧ
ПФ
0,3-3,4
Z = 600 Ом
пер
пр
Рвых
Рис. 3.3
600 Ом

20.

4. Защищенность между
направлениями передачи и приема
канала ТЧ

21.

Защищенностью между направлениями передачи и
приема называется разность
уровней сигнала и
внятной помехи на выходе канала, обусловленной
сигналом, передаваемым в обратном направлении.
По определению:
аз= pс - pпп = 10lg pс / pпп,
Где:
pс и pпп - уровень сигнала и уровень переходной
помехи на выходе оцениваемого канала.
Нормирование.
Защищенность от внятного переходного разговора
между разными направлениями передачи канала ТЧ
стационарных
и
2-кабельных
полевых
систем
передачи протяженностью 2500 км, измеренная на
выходе четырехпроводной части канала, должна быть:
-по рекомендации МККТТ - не менее 52 дБ ;
- для проектируемых систем - не менее 55 дБ .

22.

При отклонении протяженности канала от максимальной
защищенность в нем должна возрастать. Пересчет
выполняется по формуле:
aзп= aзн + 10lg Lmax/L, дБ,
Где:
aзн - норма защищенности на канал максимальной
протяженности Lmax;
L - реальная протяженность канала.

23.

Эксплуатационные
нормы
защищенности
зависимости
от
типа
кабельной
линии
протяженности канала может быть представлена:
в
и
-для "ТОПАЗ": aз=26+10lg(1000/L), где L - длина линии;
- для "АЗУР":
aз=45+10lg(2500/L),
aз=45+10lg(1000/L),
(при отсутствии транзитов по ТЧ защищенность равна
55 дБ);
-для ВСС:
aз=52+10lg(2500/L).
Названные нормы распространяются на
образованные одной системой передачи.
каналы,

24.

Мощность помехи на выходе простого канала будет
равна
Pппi(0) =10-0,1а зi
Средняя мощность сигналов многоканальных систем
ТТ Рпер=135 мкВт0, системы ПД и спецсвязи имеют
мощность, равную 100 и 50 мкВт0. Поэтому
n
Pпп(0) =
P
i 1
пер
Для составного канала
aз = 10 lg
10
0 ,1а зi
n
P
i 1
пер
10
0 ,1а зi

25.

Схема измерения
ZГ = 600 Ом
f = 800 Гц
Рвх
пер
Г
пр
600 Ом
КАНАЛ ТЧ
Г
пр
пер
ZИУ = 600 Ом
Рnn
Рис. 4.1
600 Ом