КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ
КАНАЛЫ СВЯЗИ
КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ
КЛАССИФИКАЦИЯ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ
ПАРАМЕТРЫ КАНАЛОВ
ПРИМЕР
ПАРАМЕТРЫ КАНАЛОВ
КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ КАК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК
КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ КАК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК
ЗАТУХАНИЕ НЕСОГЛАСОВАННОСТИ
ОСТАТОЧНОЕ ЗАТУХАНИЕ
ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ
АМПЛИТУДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
АМПЛИТУДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Коэффициент ошибки (для цифровых каналов)
ТИПОВЫЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ. СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)
СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)
СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)
СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)
ОСНОВНОЙ ЦИФРОВОЙ КАНАЛ(DSO - DIGITAL SIGNAL OF LEVEL 0)
ДВУСТОРОННИЕ КАНАЛЫ
ПОСТРОЕНИЕ ДВУСТОРОННИХ КАНАЛОВ
ПОСТРОЕНИЕ ДВУСТОРОННИХ КАНАЛОВ
ОДНОПОЛОСНАЯ ДВУСТОРОННЯЯ (ДУПЛЕКСНАЯ) СВЯЗЬ (историческая справка)
ОДНОПОЛОСНАЯ ДУПЛЕКСНАЯ (историческая справка)
ДУПЛЕКСНАЯ ПЕРЕДАЧА С ЧАСТОТНЫМ (FDD) И ВРЕМЕННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ (TDD)
РАЗВЯЗЫВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА (РУ) В ДУПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЕ ПЕРЕДАЧИ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ (FDD)
ДАЛЬНОСТЬ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗИ
ДАЛЬНОСТЬ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ДВУСТОРОННЕГО УСИЛИТЕЛЯ ДЛЯ FDD
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ДВУСТОРОННЕГО УСИЛИТЕЛЯ ДЛЯ FDD
ПРИМЕР. ДВУСТОРОННЯЯ СВЯЗЬ. КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ
2.42M
Категория: ЭлектроникаЭлектроника

Каналы передачи

1. КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ

Канал Грибоедова

2. КАНАЛЫ СВЯЗИ

2

3. КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ

Каналом передачи называется совокупность
технических средств и среды распространения,
обеспечивающая передачу сигналов электросвязи от
источника сигнала к получателю (и наоборот) в заданном
диапазоне мощностей, частот и скоростей передачи.
Канал
3

4. КЛАССИФИКАЦИЯ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ

Цифровой канал – между указанными точками сигнал
передается только в цифровой форме.
Аналоговый канал – между указанными точками сигнал
передается только в аналоговой форме.
Смешанным аналого-цифровым – если на одних
участках канала используют аналоговые, а на других –
цифровые методы передачи сигналов электросвязи.
4

5. ПАРАМЕТРЫ КАНАЛОВ

Эффективно передаваемая полоса частот fK полоса, которую канал способен пропустить с
выполнением требований к качеству передачи сигналов
Время Тк – время, в течение которого канал
предоставлен для передачи сигналов или сообщений
Динамический диапазон
DK=10lg WKmax/ WKmin
WKmax - максимальная мощность, при которой сигнал
может быть передан по каналу при искажениях, не
превышающих заданный уровень;
WKmin - минимальная мощность сигнала, при которой
обеспечивается необходимая защищенность от помех.
WK min
Защищенность канала:
AЗК 10lg

5
WП - мощность помех в канале.

6. ПРИМЕР

На выходе канала имеется сигнал и помеха с параметрами:
DС 40 дБ ,
Wmax 8 мВт;
WП 5 103 пкВт.
Найти защищенность сигнала с минимальной мощностью
на выходе канала.
AЗ min
Wmin
10 lg
;

Wmax
DС 10 lg
;
Wmin
Wmin Wmax 10 0.1Dc ;
AЗ min
Wmax
100.1Dc ;
Wmin
Wmax 10 0.1Dc
10 lg

Wmax
Wmax
0.1 Dc
10 lg
10 lg10
10 lg
Dc


22, 04дБ.
6

7. ПАРАМЕТРЫ КАНАЛОВ

Условия передачи сигнала по каналу:
fK> fC; ТК > ТС; DK > DC.
Объем канала:
VК f К TК DК
Условие передачи сигнала по каналу: VК VC
Пропускная способность канала (максимальная скорость
передачи информации по каналу связи в единицу
времени):
W
I К f К log 2 (1
ср

) , бит / с
Wср - средняя мощность передаваемого по каналу сигнала.
Wср
1

I К 0.332 f К AЗК ; бит / с
7

8. КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ КАК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК

Канал
8

9. КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ КАК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК

Параметры и характеристики эквивалентного
четырехполюсника:
номинальные и реальные значения входного (ZВХ.НОМ,
ZВХ) и выходного (ZВХ.НОМ, ZВХ) сопротивлений
затухание несогласованности (отражения) на входе и
выходе: AОТР
номинальные уровни сигнала на входе (pВХ) и выходе
(pВЫХ)
остаточное затухание канала передачи AR, разброс
затухания AR
номинальная частотная характеристика затухания
канала передачи и граничные частоты канала fН, fВ
комплексная частотная характеристика; переходные и
импульсные характеристики
амплитудно-частотные искажения
9
нелинейные искажения

10. ЗАТУХАНИЕ НЕСОГЛАСОВАННОСТИ

Коэффициент отражения
отр.вх
Zвх Rвх.ном
;
Z вх Rвх.ном
отр.вых
Zвых Rвых.ном
Zвых Rвых.ном
Затухание несогласованности (отражения)
Aотр 20 lg дБ
Aотр.вх
Zвх Rвх.ном
Zвых Rвых.ном
20lg
дБ; Aотр.вых 20lg
дБ
Zвых Rвых.ном
Zвх Rвх.ном
10

11. ОСТАТОЧНОЕ ЗАТУХАНИЕ

Остаточное затухание АR - рабочее затухание канала,
измеренное или рассчитанное в условиях подключения ко
входу и выходу активных сопротивлений,
соответствующих номинальным значениям
k
l
i 1
j 1
AR pВХ pВЫХ Ai S j
Остаточное затухание представляет собой
алгебраическую сумму затуханий и усилений.
Остаточное затухание AR ( f 0 ) измеряется на
определенной для каждого канала измерительной
частоте f 0
11

12. ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

U вых ( f )
Hк ( f )
H к ( f )e j k ( f )
U вх ( f )
Hк ( f ) Hк ( f )
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ в дБ)
канала - зависимость остаточного затухания от частоты
при постоянном уровне на входе канала, т.е. рвх = const.
WВХ ( f )
AR ( f ) 10 lg
10 lg | H к ( f ) |2
WВЫХ ( f )
f0 – измерительная
частота, на которой
определяется
номинальное значение
остаточного
затухания;
12

13. ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Эффективно передаваемая полоса частот - полоса
частот канала, в пределах которой остаточное затухание
(OЗ) отличается от номинального не более чем на
некоторую величину
AR ( f ) AR ( f ) AR ( f 0 ),
fH, fВ - нижняя и верхняя граничные частоты ЭППЧ
13

14. ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

H к ( f ) H к ( f )e j k ( f )
Фазочастотная характеристика
(ФЧХ) канала - зависимость
фазового сдвига между
выходным и входным
сигналами от частоты.
Частотная характеристика
группового времени
прохождения - ГВП (или
запаздывания - ГВЗ):
к ( f )
1 d k ( f )
df
14

15. ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ

Линейные искажения характеризуют искажения формы и
спектрального состава сигнала, прошедшего канал
передачи.
Условия неискаженной передачи:
Hк(f) = H0 = const
или
(f) =-2 f + 0
АR(f) = А0 = const;
(f)= 0=const
15

16. АМПЛИТУДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Амплитудная характеристика - зависимость мощности,
напряжения, тока или их уровней на выходе канала от
мощности, напряжения, тока или их уровней на входе
канала
= (p ) W
U
= (U ) p
= (W )
ВЫХ
Н
ВХ
ВЫХ
P
ВХ
ВЫХ
w
ВХ
UВЫХ
16

17. АМПЛИТУДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Величина нелинейных искажений в каналах оценивается
коэффициентом нелинейных искажений:
n
k НИ ( U )
i 2
2 0.5

/ U 1г
затуханием нелинейности:
n
AН 20lg kНИ 20 lg U1г / ( U iг2 )0.5
затухание нелинейности по гармоникам:
i 2
AНГ 20 lg U1г / U nг p1г pnг
р1г - абсолютный уровень первой гармоники
измерительного сигнала;
17
рnг - абсолютный уровень n-й гармоники, обусловленной
нелинейностью АХ канала.

18. Коэффициент ошибки (для цифровых каналов)

КОЭФФИЦИЕНТ ОШИБКИ (ДЛЯ
ЦИФРОВЫХ КАНАЛОВ)
Koш = Nош/N = Nош/(СT)
Nош - число ошибочно принятых символов;
N - общее число переданных символов;
С - скорость передачи в симв/с;
Т - время измерения (наблюдения).
18

19. ТИПОВЫЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ. СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)

КТЧ:
- аналоговый канал;
- является единицей измерения емкости систем передачи;
- используется для передачи телефонных сигналов, а
также сигналов данных, факсимильной и телеграфной
связи.
Основные характеристики:
- полоса частот: fН=300 Гц;... fВ=3400 Гц
- частота измерительного сигнала f0 = 800 Гц (1020 Гц)
- измерительные уровни на входе и на выходе
четырехпроводного тракта:
рвх = - 13 дБм;
рвых = + 4 дБм
-номинальное остаточное затухание КТЧ :
AR= рвх - рвых = - 17 дБ
19

20. СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)

- частотная характеристика отклонений остаточного
затухания АR от номинального значения (-17дБ) должна
оставаться в пределах шаблона
АR (f)
20
Шаблон допустимых отклонений остаточного затухания КТЧ

21. СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)

- частотная характеристика группового времени
запаздывания (ГВЗ):
ГВЗ,мс
Допустимые отклонения ГВЗ КТЧ
21

22. СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)

- входное и выходное сопротивление: Rвх(вых)=600 Ом
- затухание несогласованности: ( < 0.1)
Aотр.вх Aотр.вх 20дБ
- коэффициент нелинейных искажений:
1.5% (1% по 3-й гармонике)
- динамический диапазон: 30-35 дБ
-защищенность канала: AЗК=25 дБ
-пропускная способность канала
I К 0.332 f К AЗК 0.3323 100 25 25000 бит / с
- согласование с ТС:
I K IТC
f K fТ C
22
Канал ТЧ пригоден для передачи телефонного сигнала

23. ОСНОВНОЙ ЦИФРОВОЙ КАНАЛ(DSO - DIGITAL SIGNAL OF LEVEL 0)

ОСНОВНОЙ ЦИФРОВОЙ КАНАЛ(DSO DIGITAL SIGNAL OF LEVEL 0)
- частота дискретизации (fД )- 8000 Гц.
Равномерное квантование:
число разрешенных значений сигнала -2048 (без учёта знака)
- 4096 (с учётом знака)
- кодовая комбинация – B=12 разрядов
Нелинейное квантование:
число разрешенных значений сигнала - 128 (без учёта знака)
- 256 (с учётом знака)
- кодовая комбинация – B=8 разрядов
- скорость передачи цифрового потока одного канала
Cк f Д B 8000 8 64000 бит / с
Используется как основной в плезиохронной цифровой
23
иерархии.

24. ДВУСТОРОННИЕ КАНАЛЫ

25. ПОСТРОЕНИЕ ДВУСТОРОННИХ КАНАЛОВ

Односторонний канал – канал, по которому передача
данных осуществляется в одну сторону (обеспечивает
передачу или прием).
Двусторонний канал - канал, по которому передача
данных осуществляется в обе стороны (обеспечивает
передачу и прием).
Симплексная связь - передача и прием ведутся
поочередно.
25

26. ПОСТРОЕНИЕ ДВУСТОРОННИХ КАНАЛОВ

Дуплексная связь - передача осуществляется
одновременно с приемом.
26

27. ОДНОПОЛОСНАЯ ДВУСТОРОННЯЯ (ДУПЛЕКСНАЯ) СВЯЗЬ (историческая справка)

Однополосная двусторонняя связь - передача и
прием ведутся в одной и той же полосе частот f1...f2
Однополосная четырехпроводная схема организации
двусторонней телефонной связи

28. ОДНОПОЛОСНАЯ ДУПЛЕКСНАЯ (историческая справка)

Однополосная двухпроводная схема организации
двусторонней связи
Дуплексный канал тональной частоты с двухпроводным окончанием
Развязывающие устройства предназначены для
разделения направлений передачи
28

29. ДУПЛЕКСНАЯ ПЕРЕДАЧА С ЧАСТОТНЫМ (FDD) И ВРЕМЕННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ (TDD)

Frequency Division Duplex(FDD) - спектры различных
направлений передачи данных не должны
перекрываться. Деление выделенной полосы частот на
два отдельных меньших по полосе канала
Time Division Duplex(TDD) - используется весь частотный
диапазон канала для передачи данных в обоих
направлениях. Пакеты данных в различных направлениях
разнесены по времени
29

30. РАЗВЯЗЫВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА (РУ) В ДУПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЕ ПЕРЕДАЧИ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ (FDD)

31. ДАЛЬНОСТЬ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗИ

Затухание для оптического
волокна
Витая пара (категории 5) для
внутренней проводки в
зданиях : затухание не ниже
23,6 дБ на 100 м для частоты
100 МГц .
31

32. ДАЛЬНОСТЬ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ

Апп = 10 lg (Wпер/Wпр) - допустимое затухание
(ослабление) между передатчиком и приемником
дБ/км – коэффициент затухания линии
L = Апп/ - дальность непосредственной связи
Пример. Дано: Wпер = 1 мВт; Wпр= 1 мкВт
Определить затухание между передатчиком и приемником
на частоте 850 нм и дальность непосредственной связи
= 3 дБ/км
Апп = 10 lg (WМ/WТ) = 10 lg (1/10-3) = 30 дБ.
L = Апп/ = 30/3 = 10 км.
32

33. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ДВУСТОРОННЕГО УСИЛИТЕЛЯ ДЛЯ FDD

33

34. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ДВУСТОРОННЕГО УСИЛИТЕЛЯ ДЛЯ FDD

Двухполосная связь
34

35. ПРИМЕР. ДВУСТОРОННЯЯ СВЯЗЬ. КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ

Канал двустороннего действия с четырехпроводным окончанием
Канал двустороннего действия с двухпроводным окончанием
35
English     Русский Правила