Оценка состояния канала связи (оценка помеховой обстановки)

Основополагающая задача с теоретической и практической точки зрения.

По происхождению помехи бывают:

• Атмосферные

• Индустриальные

• Космические шумы.

Атмосферные помехи характерны для УКВ, КВ, СВ

Серьезным источником атмосферных помех являются грозы(на Земле одновременно 20-100 молний в секунду)

Индустриальные помехи:

Причина – коммутационные процессы.

Гармоники от частоты 50Гц.

По форме помехи делятся на:

• Импульсные

• Флуктуационные

• Периодические

• Синусоидальные

апериодические U_p(t)=U₀e^-alph*t * sin(wt), t>0

U_a(t)=U₀ e^-alph*t, t>0

U_a(t)=0

Сначала нужно заметить, что помехи в большинстве случаев следует рассматривать после их прохождения тракта передачи.

Известно, что для линейных устройств, входной уровень помех пропорционален полосе пропускания. U_a=k1Ulx*df

А для флюктуационных помех U_a=k1Ulx*sqrt(df)

Принципиально достаточно трудно разделить импульсные и флюктуационные помехи. При воздействии на линейный тракт передачи импульсных помех, отклик на его выходе очень часто представляет собой случайный процесс, по скорости соответствующий флюктуационной помехе.

При воздействии на вход любого тракта передачи импульсные помехи имеют на выходе полупериодическую помеху в частности.

То есть фактически воздействие большого числа импульсных помех от независимых источников эквивалентно воздействию флуктуационной помехи.

Отфильтровать синусоидальную помеху достаточно просто. Нелинейность тракта приводит к расширению спектра помех.

При воздействии достаточного количества импульсных помех на вход линейного тракта, на выходе тракта возникают колебания. Эффект воздействия одной и более импульсных помех на входе линейного тракта эквивалентен появлению на выходе флюктуационной (гладкой) помехи.

Часто источники помех распределены в пространстве по длине канала связи. А так как затухание канала связи возрастает с расстоянием и изменяется с частотой, то спектральная плотность по ним в каждой точке канала связи зависит не только от параметиров источника помех, но и от частотных характеристик канала связи. Это особенно существенно для проводных линий связи. Спектральная плотность реальных помех уменьшается с частотой как из-за уменьшения с частотой энергии помех, так и вследствие затухания на более высочких частотах.

Интересно: Воздействие помех на телефонные каналы связи. Действие таких помех оценивают по превышению некоторого уровня.

Синусоидальные индустриальные помехи

Источник – высокий уровен таких помех наблюдается в радиоканалах на длинных средних и коротких волнах, меняется от времени суток и места работы. К этому виду помех относятся помехи от других радиосред, несущих синусоиду.

В заключение следует добавить, что часто импульсные помехи приводят к групповым ошибкам и хорошим математическим инструментом для описания этих помех является геометрическое распределение. Т.е. вероятность появления пачки из l ошибок определяется выражением:

P_l = P1(1-P)^(l-1), где Р1 – вероятность единичной ошибки

Вероятность

-относительное время превышения.

Пример индустриальных гармонических помех (в виде гармоник)

Из графика видно, что генератор создает мощные синусоидальные помехи на сравнительно высоких частотах.

Оптимальный прием двоичных сигналов в каналах связи с постоянными параметрами.

Хорошему информационщику это надо знать.