6.4. Затухание импульсного сигнала на регенерационном участке наибольшей длины.

В ЦСП длина любого регенерационного участка должна быть меньше некоторого предельно допустимого значения. Незначительное превышение длины приводит к чрезвычайно резкому возрастанию вероятности ошибок.

Предельно допустимое наибольшее затухание импульсов может быть рассчитано по формуле

дБ,

где - амплитуда импульсов в кабеле на выходе регенератора (табл. 4);

- амплитуда импульсов на входе регенератора, значение которой рассчитано выше.

дБ.

С увеличением затухания сигнала в линии возрастают требования к конструкции усилителя регенератора. На практике значение затухания импульсного сигнала на регенерационном участке ограничивают сверху

дБ.

дБ.

6.5. Предельно допустимая длина регенерационного участка.

Затухание импульсов в кабеле примерно равно затуханию кабеля на частоте (0,5-0,6) значения тактовой частоты сигнала в линии. Примем этот коэффициент равным 0,5. Тогда предельно допустимая длина равна

(км),

где - километрическое затухание кабеля, рассчитанное по формуле, приведенной в табл. 5, на частоте .

км.

6.6. Допустимая вероятность ошибок в передаче символов на регенерационном участке предельно допустимой длины.

Проектирование линейных трактов ЦСП выполняется из расчета, что суммарная, результирующая вероятность ошибок на трактах длиной 10000 км не должна превышать . Это означает, что

,

где - коэффициент размножения ошибок, величина которого зависит от кода в линии.

.

6.7. Требования к защитному интервалу на этапе итерации (i+1).

Чтобы фактическое значение вероятности ошибок не превысило полученного выше значения, необходимо, чтобы защитный интервал в достаточной мере превышал действующее напряжение помех. Вероятность превышения абсолютными значениями помех напряжения защитного интервала равна

.

Соотношение между и зависит от структуры регенератора и вероятности появления символов в регенерационном сигнале. Обычно

.

Принимая , из вышеприведенной формулы для очередного этапа итерации можно получить

.

Теперь повторим пункты 6.3-6.5.

Амплитуда на входе регенератора

В.

Затухание импульсного сигнала на регенерационном участке наибольшей длины

дБ,

дБ.

Предельно допустимая длина регенерационного участка

.

6.8. Завершение расчета.

Расчет можно считать законченным, если точность вычисления длины регенерационного участка в процессе итерационных расчетов окажется не хуже 2%, что примерно эквивалентно критерию

,

,

расчет закончен.

При расчете количества регенераторов на магистрали заданной длины следует помнить, что длины регенерационных участков не могут превышать предельно допустимое значение, рассчитанное выше, но могут иметь меньшее значение, поэтому

.

В ходе расчетов значение затухания импульсов на регенерационном участке оказалось принудительно ограниченным значением, равным 80 дБ. Это значит, что амплитуда импульсов на входе регенератора будет больше минимально допустимой, обеспечивающей допустимую вероятность ошибок.

Следовательно, в нашем случае

В,

км.

Схема магистрали с НРП и ОРП (необслуживаемые и обслуживаемые регенерационные пункты) приведена на рис. 4.

Рис. 5. Схема линейного тракта

Так как в кабельных цифровых системах используют трехуровневую передачу, для выделения колебания тактовой частоты цифровой сигнал нужно предварительно выпрямить, поэтому регенератор содержит два РУ – для положительных и отрицательных импульсов. Структурная схема регенератора приведена на рис. 5, а на рис 6. - временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

В аналоговой части регенератора (корректирующий усилитель и выходной каскад усилителя) производится коррекция импульсов, искаженных на предыдущем участке кабеля, и усиление их до велечины, обеспечивающей надежную работу решающего устройства. В корректирующем усилителе предусмотрена также автоматическая компенсация влияния возможных отклонений длины регенерационного участка от номинала и температурных изменений затухания кабеля на уровень и форму сигнала на входе РУ.

Колебание тактовой частоты выделяется из выпрямленной последовательности импульсов цифрового сигнала узкополосным фильтром ВТЧ. Формирователь стробимпульсов создает две сдвинутые на полпериода тактовой частоты последовательности узких стробирующих импульсов. Одна из них определяет моменты решения (сравнения сигнала с пороговым уровнем в РУ) и определяют передние фронты регенирируемых импульсов. Необходимые временные соотношения для принятия решения (совпадение стробоимпульса с максимальным значение сигнала) подбираются с помощью фазовращателя (ФВ). Вторая последовательность стробирующих импульсов определяет задние фронты регенерированных импульсов.

Рис. 6. Структурная схема регенератора

В выходном каскаде регенератора происходит объединение сформированных двумя решающими устройствами импульсов в биполярный сигнал и усиление его до требуемой амплитуды. В идеальном случае восстановленная импульсная последовательность на выходе регенератора является точной копией передаваемой импульсной последовательности. Практически последовательность регенерируемых импульсов отличается от исходной из-за ошибок при регенерации за счет воздействия помех и из-за изменения интервалов между импульсами, возникающих вследствие флуктуаций стробимпульсов.

Рис. 7. Временные диаграммы, поясняющие принцип работы регенератора