3.1.4.Случайные искажения

Случайные искажения вызываются, в основном, внешними воздействиями на электрический сигнал при его прохождении по каналу связи.

При телеграфировании по проводам источниками посторонних напряжений могут являться переходные напряжения от соседних проводов, влияние высоковольтных линий, всякого рода атмосферные воздействия (грозовые разряды, северные сияния, магнитные бури и т. п.).

В проводных и радиоканалах посторонние напряжения возникают от воздействия помех, особенно импульсных, и других причин. Кроме того, случайные искажения появляются при изменении некоторых параметров канала: скачкообразные изменения уровня принимаемого сигнала, кратковременные прерывания в канале и т. п.

Все вышеуказанные воздействия, именуемые помехами, случайным образом суммируются, накладываются на сигнал и приводят к случайным краевым искажениям, если амплитуда помех не превышает уровень сигнала, или к дроблениям принимаемых посылок в случае превышения амплитуды помех над уровнем сигнала.

Для уяснения физики процесса наложения помех на основной сигнал рассмотрим случай непосредственной передачи посылок постоянного тока (рис. 3.6а) по соединительным линиям или кабельным жилам при двухполярной работе. Поскольку входное устройство обычно срабатывает под воздействием тока, то помехи можно характеризовать током помех (рис. 3.6б). Характер изменения тока помех случаен, и поэтому мгновенные значения его неизвестны, но амплитуду тока помех можно определить. Обозначим амплитуду положительных значений токов помех через , а отрицательных- через- . При этом будем считать, что , где – установившееся значение тока в цепи телеграфирования. Для простоты изображения графиков предполагается, что запаздывание сигналов в рассматриваемом случае равно нулю.

Совместное воздействие сигнала и токов помех можно представить путем наложения амплитуды тока помех на кривую входящего тока (пунктирные кривые на рис. 3.6в).

Рис. 3.6

Случайные искажения увеличиваются с увеличением постоянной времени, тока помех и тока срабатывания и с уменьшением установившегося значения входящего тока. Поэтому с целью уменьшения величины случайных искажений повышают чувствительность входного устройства и выбирают значение .

При воздействии помех , амплитуда которых соизмерима или превосходит уровень сигнала, могут возникать дробления. Дробления проявляются в любой части посылки (рис. 3.7а), в том числе и на краях, увеличивая величину краевых искажений. На рис. 3.7б показана принятая посылка с одним дроблением, абсолютная величина которого равна . относительная величина дробления определяется по отношению к длительности элементарной посылки, т. е.

Рис. 3.7.

3.2.Понятие о методах регистрации дискретных сигналов

На выходе канала постоянного тока элементарные посылки, соответствующие элементам «1» или «0» принимаются с искажениями. Определение значений элементов по принятым искаженным элементарным посылкам называют регистрацией элементарных посылок.

Устройство, осуществляющее регистрацию элементарных посылок, называют регистрирующим устройством (РУ). РУ иногда называют первым решающим устройством.

Способность РУ правильно регистрировать принимаемые посылки при наличии в них искажений называют исправляющей способностью РУ и обозначают μ.

Численно исправляющая способность равна максимальной величине относительных искажений, при которой обеспечивается правильная регистрация элементарных посылок,

т .е. допустимой величине относительных искажений, которая не приводит к ошибочной регистрации элементарной посылки: .

Значит условие правильной регистрации элемента- необходимо δ≤ μ.

Если имеет место δ>μ, то на выходе РУ появляется ошибочный единичный элемент.

Эффективность работы исправляющего устройства и детектора качества в значительной степени зависит от качественной работы устройства поэлементной синхронизации, которое обеспечивает формирование регистрирующих импульсов в необходимой фазе с каждой принимаемой посылкой.

Для регистрации элементарных посылок нашли применение два метода регистрации: метод стробирования и интегральный метод. Принцип работы данных методов регистрации рассмотрим для случая двухполярной работы, при которой два значения элементов «1» и «0» соответствуют отрицательной и положительной посылкам.