Типи каналів передачі та їх характеристики.

За допомогою сучасних систем передачі по лініях передаються сигнали різноманітного виду - телефонні, телеграфні, звукового мовлення, телевізійні та ін. Всі сигнали мають різні характеристики - ширину спектру, динамічний діапазон та ін. Відповідно канали передавання для різних видів сигналів також повинні мати різні характеристики. Однак, створення спеціальних каналів для передачі сигналів кожного виду економічно недоцільно з точки зору виробництва апаратури та її експлуатації. Тому організуються порівняно невелика кількість видів уніфікованих каналів.

Основним типом каналу, створеного апаратурою системи передавання, є канал, який забезпечує передачу мовних сигналів та має назву канал тональної частоти (ТЧ). Канал ТЧ - це сукупність технічних засобів, які забезпечують передачу сигналів електрозв’язку в нормалізованій смузі частот 300...3400 Гц. По каналу ТЧ можливо передавати сигнали телеграфії, факсимільного зв’язку, а також низько- і середньо швидкісних систем передачі даних, оскільки спектри цих сигналів вужчі, ніж спектр мовного сигналу.

Для високошвидкісної передачі даних (більш 10 кБод) необхідна більш широка смуга частот, яка утворюється шляхом об’єднання сусідніх по частоті каналів ТЧ та створення типових групових трактів. На базі типових групових трактів за допомогою спеціального каналоутворюючого обладнання організують типові широкосмугові канали. Групові тракти і відповідні їм широкосмугові канали називають типовими, якщо вони нормалізовані по всіх параметрах.

Розрізняють наступні типи широкосмугових каналів:

* передгруповий зі смугою частот 12...24 кГц на основі трьох каналів ТЧ;

* первинний - 60...108 кГц на основі 12 каналів ТЧ;

* в торинний - 312...552 кГц на основі 60 каналів ТЧ;

* третинний -812...2044 кГц на основі 300 каналів ТЧ.

Якість зв’язку по каналу визначається його характеристиками, найбільш важливі з яких:

1. Діаграма рівнів каналу - графік, який показує зміну рівня передавання при проходженні сигналу по лінії від кінцевої станції передавання (вхід каналу) до кінцевої станції приймання (вихід каналу). При викреслюванні діаграми рівнів необхідно знати рівні передачі на входах та виходах кінцевих та підсилювальних станцій. Звичайно діаграма рівнів будується при умові, що на вхід каналу подається сигнал із заданим (нормалізованим) рівнем. Рівні на вході та виході кінцевих та підсилювальних станцій можливо розраховувати або вимірювати.

 

 

Рис. 2.9

1, 2, 3 – підсилювальні станції з підсиленням S₁, S₂, S₃;

КП_пер, КП_пр - кінцеві станції (пункти) передавання та приймання;

l ₁, l ₂, l ₃, l ₄ - довжина підсилювальних ділянок.

S ₁=a× l ₁; S ₂=a× l ₂; S ₃=a× l ₃; S ₄=a× l ₄;

де a - коефіцієнт затухання лінії зв‘язку.

Рівень приймання на вході підсилювальної станції визначається як:

p _{ПР і} = p _{ПЕР (і – 1)} – a× l _і

По діаграмі рівнів легко визначається підсилення підсилювальної станції як

S _i = p _{ПЕР і} – p _{ПР і}

По діаграмі рівнів можливо зробити висновок про підсилення підсилювальних станцій, завадостійкості сигналів в каналі передачі та ін.

2. Залишкове затухання (підсилення) каналу – робоче затухання (підсилення) каналу, визначене в умовах закорочення входу та виходу каналу на активні опори навантаження, рівні номінальним значенням вхідного та вихідного опорів каналу як чотириполюсника.

a_r = p_ВИХ – p_ВХ

Якщо р _{ви х} > р _вх, а _г < 0 та має місце залишкове підсилення S_г = - а _г.

При узгодженні по вхідних опорах усіх елементів, які утворюють канал передачі, залишкове затухання можна визначити як різницю суми усіх вгамувань і суми усіх підсилень в каналі:

3. Частотна характеристика залишкового затухання - залежність залишкового затухання від частоти.

 

 

Рис. 2.10

На частоті f₀ залишкове затухання дорівнює номінальному значенню а _гн.

По частотній характеристиці залишкового затухання визначають частоти ефективно передаваємої смуги частот каналу (f ₁, f ₂), на яких відхилення залишкового затухання від номінального значення досягають деякої заданої величини. Для каналу ТЧ f₁=300Гц, f₂=3400 Гц.

 

 

4. Амплітудна характеристика каналу - залежність вихідного рівня сигналу від вхідного рівня сигналу.

 

 

 

Рис. 2.11

Значення р _вх0 визначає поріг перенавантаження каналу. При р _вх< р _вх0 амплітудна характеристика лінійна. При р _вх> р _вх0 канал починає вносити нелінійні спотворення (перекручення).