книги из ГПНТБ / Валиев Т.А. Передача данных по ЛЭП

На рис. 37 представлен график зависимости

частости

ошибок

от разности уровней сигнала и помех,

полученный

для

канала

15 при передаче данных со скоростью

1200 бод.

Как видно из графика, построенного в полулогарифмическом

масштабе,

с уменьшением

отношения

сигнал/помеха

частость

ошибок возрастает по экспоненте.

Т а б л и ц а

8

Расхождение биномиального и статистического распределений

для плохого (ненормального) состояния канала

Длина

блоков

Параметр

7

15

31

63

9

5370

1240

827

608

7.П

г

4

4

5

5

<

0,001

«

0,001

<

0,001

«

0,001

Длина блоков

Параметр

127

255

511

1023

1-П

355

464

1730

267

7

2

Г

7

10

12

17

«

0.001

<

0,001

«

0,001

«

0.001

При Ар

1, 3 неп

(11, 3 дб)

и менее

частость ошибок

увели­

что при слишком малом уровне

сигнал

выходит из области эффективного функ­

ционирования

автоматического регулято­

ра усиления (АРУ). Аналогичная

карти­

на наблюдалась и в других каналах.

Влияние токов промышленной

часто­

ты лучше всего можно проследить по ия

OJB

1,3

менениям

графиков

автокорреляционных

функций

при

уменьшении

отношения

Рис. 37.

Характер

зависи­

сигнал/помеха

ниже

нормы.

На

рис. 38

мости

частости

ошибок от

приведены

графики

автокорреляционных

разности

уровней

сигнала и

помех.

функций,

полученные

после

обработки

магнитограмм

потоков ошибок каналов 5,

3,

9,

6

(три

графика),

7 при снижении исходящего

уровня сигнала

передатчика

аппара­

дачи по

которому приводились

выше,

отношение

сигнал/помеха

также было значительно ниже нормы.

Графики

расположены

в

порядке

возрастания частости

ошибок

символов

от 5 - Ю - 4

до

нала 7 (1200

бод).

По

мере

уменьшения

отношения

сигнал/помеха

и соответ­

ственно

возрастания частости ошибок

наблюдается

небольшое

группирование ошибок

на

расстоянии

примерно до 8 бит (рис. 38

б—д,

з),

и

появление

периодической

составляющей,

связанной с

(рис. 38

е—з). На рис. 38 ж отчетливо

зафиксировано

влияние

на распределение ошибок всех трех фаз промышленного

напря­

жения, а

на

рис. 38 з — лишь

основной

(своей)

фазы;

влияние

соседних

фаз

совершенно не

чувствуется.

Под

основной

фазой

ПО и 220 кв эти всплески в области

максимумов положительной

полуволны не всегда явно выражены

(§ 4 гл. I I ) .

ственно уменьшилась плотность потока (возможной

причиной

могло явиться

изменение

параметров

линии при коммутации в

сети).

Отсутствие

высокого

напряжения

промышленной

частоты

кации и протяженности ВЧ-каналах

ЛЭП по-разному. Большей

частью уровень помех снижался

на 8,7—13 дб

(1 —1,5

неп),

а

частость ошибок уменьшалась в пределах 1—2 порядков.

Такое

незначительное снижение указанных

параметров

(которое

наблю­

далось к тому же не во всех случаях) связано с тем, что ЛЭП,

не

ются

хорошими

приемными антеннами для всех электромагнит­

ных

излучений

(от радиостанций, индустриальных

разрядов

Операции

по коммутационным переключениям

(отключениям

и включениям

участков энергетической сети на

подстанциях

бок (5—15

ошибок)

при отключениях

напряжения

на участках

Рис. 38.

Изменение

автокорреляционных

функций при

уменьшении

отношения сигнал/помеха

ниже нормы:

о—канал

5,

Др=2,7 НЕП (23,5

ДБ); Б-З,

Др,=1,2 НЕП (10,4

ДБ), Др,=2,6

НЕП

(22,6

ДБ);

в-9, Др=2,6 НЕП (22,6 ДБ); г-6, Др=2,4

НЕП (21 ДБ); Д-6,

Др=2,2

НЕП (19

ДБ);

Е-6,

Д/7=2

НЕП (17,4 ДБ); Ж-7,

Др=2 НЕП (17,4 ДБ); з - 1 2 п

, Др=1

НЕП (8,7

ДБ).

Подводя некоторый

итог

исследованиям (далеко

еще

не пол­

ным) влияния различных факторов на процесс передачи

данных

по ВЧ-каналам ЛЭП,

можно

считать, что отклонения

распределе­

нала

и

помех

Д/?~2,6

неп (22,6 дб)

и при

частости

ошибок

р*

1,3 • Ю - 3 .

Периодическая составляющая

в потоке

ошибок

возникает

(не

всегда)

начиная

с Ар ~ 2

неп (17,4

дб) и

тер, сделан по результатам анализа автокорреляционных

функ­

ций и зависимостей частости ошибок от разности

уровней сигнала

и помех. Для уточнения первых результатов

и

выявления

более

подробной и полной картины воздействия

различных

факторов

на распределение ошибок при передаче данных

по

ВЧ-каналам

ЛЭП,

безусловно,

потребуется еще

большой

объем

исследований.

§ 6.

Передача данных

по грозозащитным тросам ЛЭП

Известно,

что

использование

фазных

проводов

дальних и

сверхдальних

ЛЭП с напряжением 500—750 кв

и выше

для

разно использование изолированных стале-алюминиевых

грозо­

защитных тросов. В рекомендациях по проектированию

ВЧ-кана­

лов по грозозащитным тросам

линий 500 кв,

разработанных

Г. В. Микуцким и Я. Л. Быховским (ВНИИЭ),

определены тех­

нико-экономические показатели

применения

рассматриваемого

метода.

С целью определения параметров ВЧ-каналов,

организован­

ных по стале-алюминиевым грозозащитным тросам,

при

передаче

Конаковская

ГРЭС — Москва протяженностью

около 90 км.

Гро­

зозащитные

тросы на этой линии выполнены

из провода

типа

шлейфу Конаково—Москва—Конаково

(180 км)

2 ноября

(пасмур­

но, 1—3°С) и 3 ноября (ясно, солнечно, —10°С)

с помощью прибора

для регистрации ошибок,

разработанного в Институте

киберне­

тики с ВЦ АН УзССР.

Частотно-модулированные

сигналы

случайной

последователь­

ности посылались в канал

непрерывно, сеансами

от 15

мин. до

1 часа; всего было передано

около 2 0 - Ю 6 символов. На

магнит­

ной ленте регистрировались позиции возникших ошибок

и их тип

(0 —»• 1 или 1 —*" 0). Записанная на магнитную

ленту

информа­

ной записи

на

перфоленте

и бумаге.

В дальнейшем

производилась

программная

обработка

с

выдачей

результатов

поблочного

ана­

лиза, анализа

плотности

и показателя

группирования

ошибок

(§ 4

гл. I I I ; §

3 гл I V ) .

В табл. 9 приведены результаты поблочного анализа

ошибок

для длин блоков 7, 15, 31, 63, 127, 255,

511

и 1023

символа.

Как

видно из таблицы, средняя

частость

(статистическая

вероятность)

ошибок

р*

колебалась

во

время дневных

измерений

от 4 - Ю - 5

при

ясной

морозной погоде (3 ноября)

до 1,68-Ю- 4 при

пасмур­

ной

влажной

(2 ноября).

Параллельная

передача

данных по

второму

соседнему каналу

практически

не

влияла

на

частость

ошибок,

появлявшихся

в

измеряемом

третьем

канале

(р*

воз­

четвертому соседнему каналу

вызвала

заметное возрастание

ча­

стости ошибок—с 1,61-Ю- 4 до

4,17-10~4,

если

вести

расчет по всей

продолжительности третьего

сеанса,

и до 2,91

• Ю - 4 ,

если

вести рас­

чет по 2/3 продолжительности,

считая

от

начала

сеанса.

В послед­

ней трети третьего сеанса частость ошибок

достигла

значения

6,77-Ю- 4 , что, по-видимому,

объясняется

не

только

влиянием

параллельной передачи данных по четвертому

каналу,

но и

дру­

Анализ

по

значениям

плотностей

v (1, п)

и показателей

груп­

пирования

а

показал, что

значения

v (1, п)

очень

близки к

а

а и 0, что говорит о приемлемости гипотезы независимого

рас­

пределения

ошибок. Это

видно и из табл. 9, где

очень

редко-

встречаются ошибки большой кратности.

2 ноября, первый

сеанс, 835— 937> канал 3,1—3° Q передано

символов 4026451, р * = 1 , 6 Ы 0 ~ 4

7 575208

574559

0,9988717

1X647

2X1

1.12-10-3

1 , 7 - Ю - 6

15 268431

267784

0,997582

1X643

2X3

2 , 3 9 6 - Ю - 3

1 , 1 - Ю - 5

2X3

31 121886

121243

0,995041

1X637

2X3

4 , 9 - Ю - 3

2 , 3 - Ю - 5

1,5-10~а

63

63912

63274

0,990017

1X631

2X5

5X1

9,87- Ю - 3

7-10-5

1 , 5 - Ю - 5

\'Л

31705

31074

0,980098

1X615

2X12

3x1

4X1

1 , 9 4 2 - Ю - 2

3 , 7 . Ю - 4

з , ы о - 5

з , ы о - 5

255

15791

15172

0,960800

1X594

2X22

3x1

8X1

3,76 - Ю" 2

1,39-10"3

6 , 3 - Ю - 5

б . З - К Г 5

511

7880

7281

0,923984

1X558

2X39

10x1

7 , 0 8 - Ю - 2

4 , 9 4 - Ю - 3

1,26 - Ю - 4

1023

3936

3359

0,853404

1X517

2X55

з х з

10X1

1,31352-Ю-1

J,397-10 2

7 , 6 2 - Ю - 4

2 , 5 4 0 6 - Ю - 4

второй сеанс, 105 0 —115 0 ,канал 3, передано символов

4342988, /?*=1,676• 10 4 при параллельной передаче данных

по второму каналу

7!б20427

6196950,998833

1X720

2X4

,-3

,-6

1,16-10

6,4-10

I

1X716

2X6

КЗ

СЛ

15 281533

280811 0,997506

2 , 4 7 - Ю - 3

2 , 0 7 - Ю - 5

31 140097 139376 0,994854

1X714

2X7

5 , 0 9 6 - Ю - 3

4 , 1 9 - Ю - 5

63

60937

60221 0,9896

1X704

2X12

1 . 0 2 Ы 0 - 2

1 , 7 4 - Ю - 4

127

34107

33484 0,97915

1X608

2x15

2 , 0 4 1 - Ю - 2

4 , З Ы 0 - 4

255

17032

16340 0,95937

1X657

2x34

3X1

3.857.10-2

1 , 9 0 6 - Ю - 3

5 , 0 7 - Ю - 5

511

8499

7831 0,9214025

1X612

2X52

3X4

7 , 2 - Ю - 2

6,11 - Ю - 3

4 . 7 Ы 0 - 4

1023

4246

3600 0,84785

1X573

2X65

3X7

4X1

0,1349505

0.0153005

0,0016406

2 , 3 5 5 - Ю - 4

третий сеанс, 131 3 —135 3 ,каиал 3, передано символов 2945613 /=2,91-10

4 при параллельной передаче данных

по четвертому каналу

7 420802 411954*0,997985

1X839

2x6

3X1

5X1

1 , 9 9 4 - Ю - 3

1 , 4 2 6 - Ю - 5

2 , 4 - Ю - 6

2 , 4 - Ю - 6

15 196375

19553о[о, 995697

1X836

2X6

6X2

4 , 2 5 7 - Ю - 3

3 , 0 6 - Ю - 5

1 , 0 ? . ю - 5

6X1

31

95020

94176 0,991107

1X835

2X7

5X1

8 , 7 8 8 - Ю - 3

7 , 3 7 - Ю - 5

1 , 0 5 - Ю - 5

1,05 - Ю - 5

6X1

63

46756

45919 0,982090

1X820

2X13

3X1

5X1

1 , 7 5 4 - Ю - 2

2 , 7 - Ю " 4

2 , 1 4 - Ю - 5

2 , 1 4 - Ю - 5

2 , 1 4 - Ю - 5

127

23194

22382,0,9649909

1X771

2X37

3X1

6X2

3 , 3 2 4 - Ю - 2

1 , 5 9 5 - Ю - 3

4 , 3 - Ю - 5

8 , 6 - Ю - 5

255

11552

10765 0,9318732

1X726

2X62

3X6

6X2

6 , 2 8 4 6 - Ю - 2

4 . 5 0 Ы 0 - 3

5,1 М О - 4

1 , 7 3 - Ю - 4

Приведем

результаты

измерения

частости

ошибок

при введе­

нии

искусственного

дополнительного затухания

от 0,2 до 1,15 неп

(1,7—13 дб).

Измерения

проводились

сеансами по

15 мин. с

13 час. 38 мин. до 15 час. 55 мин. 3 ноября

1971 г.:

Дополнительное

затухание,

Передано

Количество

Частость

неп

символов

ошибок

ошибок

0

952197

38

4 , 0 - Ю - 5

0,2

1025037

40

4,0 - 10 - 5

0,4

702726

78

1 , 1 1 - Ю - 4

0,6

10°

382

3,82-10~4

0,8

10°

660

6 , 6 - Ю - 4

1.0

10°

2041

2 , 0 4 - Ю - 3

1,15

10°

3831

3 , 8 3 - Ю - 3

График

изменения

р в

зависимости

от значения

вводимого

дополнительного

затухания

Аав показан

на

рис. 39.

Следует

иметь в виду, что за время

этих из­

мерений средняя частость могла ме­

няться по другим причинам, поэто­

му к полученным

результатам надо

относиться

осторожно.

1 -у 0

Анализ

ошибок

по

типу

или 0 —1 показал

резко

выражен­

ную

асимметрию

канала — количе­

ство

ошибок

типа

1 0

более чем

в

100 раз

превышало

количество

ошибок

типа

0 — 1, что, по-видимо­

му,

можно

объяснить

неравномер­

ностью амплитудно-частотной ха­

рактеристики

канала.

Контрольные

кратковременные

де

Ш ш_

измерения

в вечернее

(после

19 ча­

сов)

и ночное

время показали, что

Рис.

39.

Характер

зависимости

в

указанный

период частость

оши­

бок

снижается примерно

на

один

частости

ошибок

от

величины

вводимого

искусственного допол­

порядок

по сравнению

с дневным

нительного

затухания.

рабочим

периодом.

При подключе­

выводы.

1. Достаточно низкие значения частостей

ошибок при пере­

даче данных по телефонным ВЧ-каналам,

организованным на

§ 1. Применение корректирующих

кодов

Для сравнения

эффективности

корректирующих

кодов

при

использовании их в каналах передачи данных

по ЛЭП

и

стан­

дартным телефонным каналам необходимо определить

значения

вероятностей

появления

ошибок кратности т на блоках

длины

п, т. е. Рт, „. Если

для

гипотетического канала

передачи

данных

по ЛЭП эту

вероятность

можно определить (с небольшим риском

ошибиться)

по формуле

для биномиального закона

(IV. 4), то