Переходные помехи из-за неполного подавления паразитной АМ
При прохождении ЧМ сигнала через тракт происходит паразитная АМ. Включение ограничителей перед ЧД приемника позволяет подавить паразитную АМ на m=30÷40 дБ. Однако, полезный сигнал U(t) на выходе ЧД перемножаясь с огибающей ВЧ сигнала дает продукты нелинейных искажений
где: m - коэффициент подавления паразитной АМ; α1 и α2 - коэффициент разложения частотной характеристики ВЧ тракта; Км - крутизна модуляционной характеристики.
Сравнивая коэффициенты при соответствующих степенях U(t) в последнем выражении и выражении для продукта искажений в групповом тракте
можно видеть, что мощность переходных шумов из-за не подавления АМ можно определить как:
где: b2=a1mKм, b3=a3mK2м
Уровень переходных шумов из-за неполного подавления АМ ограничителем обычно мал и составляет единицы пиковатт на станцию.
В тропосферных РРС уровень переходных шумов может быть существенным, так как паразитная АМ возникает не только в аппаратуре, но и на участке распространения радиоволн.
Переходные шумы, вносимые отражениями в антенных фидерах
Искажения модулирующего сообщения из-за отражения в антенных фидерах можно пояснить следующим образом.
Пусть в отсутствии модуляции на выходе фидера имеется два сигнала - прямой и дважды отраженный от его концов (учитывается отражение от концов фидера, остальные малы) рис. 7
Рис.7.
Фазовой сдвиг между этими сигналами равен ψ=ω02τф, где ω0 - частота передатчика; τф - время распространения электромагнитной энергии в фидере. При изменении частоты передатчика будет изменяться и фазовый сдвиг между прямыми и отраженными сигналами. Следовательно, будет изменяться амплитуда суммарного сигнала, т.е. из-за отражений возникнет неравномерность АЧХ и ФЧХ.
Неравномерность АЧХ и ФЧХ, как известно, приводит к возникновению нелинейных искажений или переходных шумов.
При выводе расчетной формулы мощности переходных шумов из-за отражений в АФТ полагают, что коэффициенты отражения от концов фидера равны r1 и r2 и что они <<1. Затем применяя ту же методику, что и при определении нелинейных искажений в ВЧ тракте, т.е. теорему Хинчина, получают
где: G и Н - функции от аргумента и определяются по графикам.
Графики эти построены для нескольких значений параметра К=2Мэ2
где: 2Мэ2=δfэ/f2 - величина индекса модуляции, соответствующая среднему уровню многоканального сообщения;
ψ0 - фазовый сдвиг между прямой и отраженной волнами;
lф - длина фидера;
τф - время распространения электромагнитной волны в фидере;
τф = lф/сф, сф=c√1-λ/λкр - скорость распространения энергии в фидере.
В заключении необходимо отметить, что несмотря на специальные меры - улучшение согласования фидеров, применение ферритовых вентилей, повышение точности изготовления волноводов, на мощность переходных шумов, вызванных отражениями в фидерах, отводится 25 - 30% нормируемой полной мощности шума, вносимой линией связи. Для РРС прямой видимости эта мощность не должна превышать 40 пВт на станцию. Поэтому целесообразно сокращать длину фидерных линий, размещая аппаратуру РРС на опоре под антенной.
Сложение шумов на РРЛ с ЧУ и ЧМ
Тепловые и переходные шумы на РРЛ представляют собой случайный процесс. Поэтому при сложении необходимо учитывать их статистическую зависимость.
Если случайные процессы статистически зависимы, то
где: Рсi - мощность i-го случайного процесса. Если случайные процессы независимы
I. Тепловые шумы. Они независимы т.к. происходят на различных станциях и интервалах, поэтому
II. Переходные шумы. Переходные шумы возникающие в ВЧ тракте независимы, т.к. ГВЗ на каждой станции различно и кроме того от станции к станции меняет знак.
Переходные шумы возникающие в групповом тракте также как и в ВЧ тракте можно считать независимым. Следовательно, суммарные переходные шумы возникающие в ВЧ и групповом тракте складываются по мощности.
Закон суммирования переходных шумов, вызванных отражениями в антенных фидерах, занимает среднее место между суммированием по мощности и по напряжению. Однако в первом приближении, достаточном для инженерных расчетов, эти шумы можно складывать по мощности.
Следовательно, при расчете шумов на выходе линии все шумы, с достаточной точностью для инженерных расчетов, можно суммировать по мощности, т.е.
Нормы на качественные показатели каналов РРЛ
Широкое использование РРЛ как для внутренних, так и международных связей, а также необходимость соединения их с другими видами линий связи вызвали необходимость выработки единых норм и рекомендаций на основе технических характеристик этих линий в международном масштабе.
Выработкой подобных рекомендаций занимается МККР.
Выполнение этих рекомендаций необходимо как на линиях связи внутри страны, так на международных линиях. Несоблюдение единых норм может привести к взаимным помехам между радиослужбами различных стран и радиолиний внутри страны.
Для обеспечения проектирования, настройки, соединения и эксплуатации РРЛ, международные нормы устанавливаются не на общие характеристики каналов (пропускная способность, надежность), а на конкретные технические характеристики, такие как: полосы рабочих частот; несущие частоты; остаточное затухание; отношение сигнал/помеха; девиация частоты; число переприемов по низкой частоте и т.п.
Нормы на электрические характеристики каналов зависят от вида передаваемой информации (ТЛФ, ТВ-вещание и т.д.). Кроме того, некоторые нормы (например, нормы на шумы) зависят от вида РРЛ (прямой видимости или тропосферные) и способы разделения каналов (частотное либо временное).
МККР устанавливает норму на электрические характеристики так называемых эталонных или гипотетических цепей, имеющих определенную протяженность и структуру. При проектировании РРЛ производится пересчет этих норм для реальной проектируемой РРЛ.
Структура гипотетической цепи зависит от емкости системы, вида разделения каналов и вида передаваемой информации. Эталонные цепи содержат определенное число преобразователей сигнала (модуляторов и демодуляторов), вызывающих искажения и переходные помехи.
Гипотетические цепи для РРЛ прямой видимости и ЧР каналов
I. Для ТЛФ при N < 60 (рис. 8).
Рис.8.
II. Для ТЛФ при N > 60 (рис. 9).
Рис.9.
III. Для ТV, вещание и звуковое сопровождение ТV (рис. 10).
Рис.10.
IV. Для РРЛ с ВР каналов при N < 60 (рис. 11).
Рис.11.
Для приведенных цепей, МККР рекомендует нормы как на параметры аппаратуры, так и на величину шума.
Нормы на величину шума
Для РРЛ прямой видимости с ЧМ и ЧР и любого числа каналов.
Средняя за любую минуту псофометрическая мощность шумов должна быть не более 7500 пВт, а в любой месяц года может превышать не более чем на 20% времени.
Или средняя за любую минуту псофометрическая мощность шумов должна быть не более 47500 пВт, а в любой месяц года может превышать не более чем на 0,1% времени (медленные и быстрые замирания).
2500 пВт из 10000 пВт отдается для аппаратуры уплотнения, а мощность шумов равная 10000 пВт ухо человека не замечает.
|
