|
| |
|
Главная Журналы Сигнш ч>нч -, ДЦ -1 интервалов в квадрате. Отсюда отклонение сдвига фазы Дф = = У 11,76 = -1-3,43 тактовых интервала. Если фазовые дрожания возникают вследствие воздействия аддитивного гауссовского шума на сигналы, то среднеквадратичное значение фазового дрожания о2 q2/2P(,, где -мощность Ij) и и аддитивного шума; Ps - мощность сигнала; - выражено в радианах в квадрате. Фазовые дрожания из-за аддитивного шума обычно невелики по сравнению с фазовыми дрожаниями из-за других причин. Распространен и другой метод измерения величины фазового дрожания (рнс. 6.6,6). Фазовое дрожание импульсов на выходе линейного регенератора ЛР приводит к изменению амплитуды импульсов. Сигнал с выхода ЛР поступает на вход дифференциальной цепочки ДЦ, формирующей из него короткие импульсы. Эти импульсы управляют ключом Кл, на второй вход которого подается пилообразное напряжение, вырабатываемое генератором пилообразного напряжения ГПН. Блок синхронизации БС обеспечивает фиксацию тактовых точек, совпадающих с моментами перехода через нуль пилообразного напряжения. Обычно синхронизирующее устройство в БС содержит кварцевый генератор, перестраиваемый варактором. Так как фазовое дрожание сдвигает фронты им-мульсов иа выходе ЛР относительно фиксированных тактовых точек, иа выходе Кл появляются короткие импульсы, амплитуда которых соответствует пилообразному напряжению в моменты поступления фронтов входных импульсов. Такие импульсы на выходе ключа представляют собой АИМ сигнал. Далее импульсы поступают на расширитель длительности РД, что увеличивает их мощность. Управляет работой расширителя блок управления £У. Из спектра импульсов детектор Д выделяет низкочастотную составляющую, которая поступает на измерительное устройство ЯУ; проградуированное в единицах измерения фазы. Рис. 6.6. Схемы измерения фазового дрожания с применением фильтров (а, б) и формы импульсов в разных точках (в) в реальных условиях фазовое дрожание, как правило, очень мало, и поэтому для целей измерения оно преобразуется в изменение амплитуды, которую можно усилить. Девиация фазы принимаемых сигналов преобразуется в импульсы, длительность которых пропорциональна величине девиации (рис. 6.6, в). При отсутствии у принятого импульса флюктуации фазы получается нулевая амплитуда, а импульсу с фазовым дрожанием соответствует импульс с амплитудой, пропорциональной фазовому сдвигу, и знаком, зависящим от направления изменения фазы. Измерение фазового дрожания описанным методом затруднено из-за переменности структуры исследуемого сигнала. Если .цифровой сигнал состоит из символов «1», то измерить фазовое дрожание легко. Однако при наличии символа «О» получается такой же результат, как и для импульсов без сдвига фазы, что вызывает погрешность измерения. Погрешность можно устранить введением в показания прибора поправки, равной квадратному корню из отношения числа принятых символов к числу тактовых импульсов, сформированных за время измерения. Известно, что фазовое дрожание подавляется в регенераторе цепью выделения хронирующего сигнала, однако низкочастотные дрожании подавляются недостаточно. Это приводит к появлению фазового дрожания в каждом регенераторе и к его накоплению в длинной цепочке регенераторов. Исследования показали, что фазовое дрожание уменьшает отношение сигнал/помеха, поэтому весьма важно измерить степень подавления фазового дрожания регенератором. Степень подавления дрожания различна в отдельных регенераторах, а ее измерение позволяет определить качество регенератора [1]. Оценка помехоустойчивости. Помехоустойчивость ЦСП можно оценить через вероятность ошибки, которая возникает, если помеха в моменты решения имеет амплитуду большую, чем амплитуда сигнала. Для каналов ЦСП с нормальным (Гауссовским) законом распределения помех эта вероятность описывается выражением 1 ~ -f ехр {-ty2odt, где V - амплитуда импульса, - мощность помех в точке приема. Вероятность ошибки полностью определяется отношением мощности сигнала к мощности шума (V/a) в точке решения. Обычно важнее выразить вероятность ошибки в зависимости от отношения сигнал/шум на входе приемника [1]: мощность сигнала Es{l/T)d Es(log2L) (1/T)d ОСШ = - =-=-.--- , мощность шума NoNEW NoNBW где d - плотность импульсов; Es - энергия на символ; Ев - энергия на бит; logiL - число битов на символ (т. е. L - число уровней); отношение 1/7" численно равно скорости передачи сигналов в линий; NBW - эффективная шумовая полоса приемника. Следовательно, мощность помех в точке решения составляет NoNBW. При определении мощности сигнала необходимо учитывать зависимость ее от плотности импульсов d. Для большинства кодов передачи плотность импульсов зависит от вида цифрового сигнала. В этих кодах возрастание плотности импульсов увеличивает отношение сигиал/шум. Однако, так как вероятность ошибки определяется отношением энергии на бит к плотности шума, то факги-чески увеличение плотности импульсов может увеличить вероятность ошибки только, если помехи между парами в кабеле существенны (эти помехи пропорциональны мощности сигнала). Следовательно, для уменьшения вероятности ошибки (коэффициента ошибки) необходимо уменьшать расстояние между регенераторами (пренебрегая его непрактичностью). При реализации устройств ЦСП всегда стоит задача найти оптимальную форму сигнала, обеспечивающую минимум вероятности ошибки и минимальную шумовую полосу. Это выполняется только при передаче двухуровневых сигналов и только тогда, когда один сигнал является точной копией первого, но с противоположным знаком. Поскольку сигнал для «1» точки противоположен сигналу для «О», оптимальный способ передачи цифрового сигнала называют передачей с противоположными сигналами. Так как все другие способы побитовой передачи не лучше передачи с противоположными сигиа-Рис. 6.7. Схема для измерения лами, то характеристики этого способа, как вероятности ошибки правило, используют для сравнения. Непосредственное измерение вероятности ошибок можно проводить измерением интервалов времени, занимаемых помехами, уровни которых превышают выбранный уровень ограничения. При этом измеряемые помехи подаются на вход испытуемого регенератора Р (рис. 6.7), на выходе которого импульсы, поступающие с генератдра Г, появляются, кргда амплитуда импульсов помехи превысит пороговое напряжение Ue, вырабатываемое источником образцового напряжения ИОН. Выходные импульсы через детектор Д поступают иа счетчик Сч. Число импульсов, поступивших в счетчик, является мерой общего времени длительности помех. Кроме того, измерение количества импульсов, вызываемых помехами, позволяет определить пары кабеля, наименее подверженные внешним помехам и тем самым наиболее подходящие для передачи цифровых сигналов. Описанный метод позволяет также определить длину регенерационного участка, прилегающего к АТС. При этом иа выходе регенератора необходимо включить искусственную линию с регулируемым затуханием. Число импульсов помех, амплитуда которых превышает порог решения регенератора,- это функция затухания искусственной линии. В процессе измерений затухание линии следует увеличивать до величины, при которой число подсчитанных импульсов п удовлетворяет условию п<Кош/РТ, где Кош - допустимый коэффициснт ошибок иа регенерационном участке; -скорость передачи, бит/с; t - время измерения, с. Величина этого затухания определяется минимальным расстоянием до ближайшего регенератора от АТС, обеспечивающим достаточное подавление помех, проникающих на его вход. Это расстояние /= (Лном-л)/а, где /-расстояние, км; Ашом - номинальное рабочее затухание регенерационного участка, дБ; А.,- затухание искусственной линии, полученное при измерении, дБ; а - километричес-кое затухание испытуемой пары кабеля. 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЦИФРОВОЙ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ Высокого качества цифровой обработки и передачи видеоинформации можно достичь только при совершенных методах и средствах контроля и измерения цифровых телевизионных (ТВ) сигналов. Основная задача состоит в том, чтобы дать количественную оценку степени ухудшения качества изображения и искажений ТВ сигнала. В общем случае применяемые методы можно разделить на объективные и субъективные. Объективные методы позволяют оценить выбранные параметры цифрового ТВ сигнала с помощью технических средств измерения. В субъективных методах общее качество ТВ изображения или значения отдельных параметров качества определяет непосредственно получатель видеоинформации на основе визуальной оценки степени их появления на изображении [4]. Параметры, являющиеся предметом объективного контроля, можно разделить иа две группы: линейные и нелинейные искажения, присущие как аналоговому, так и цифровому ТВ каналу; искажения, возникающие при цифровом ко- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 [ 43 ] 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 |