Задание 3

К каждому двухпроводному окончанию дуплексного канала ТЧ подключена своя линия с комплексным входным сопротивлением

Z_Λ = R_Λ - jX_Λ

Рассчитайте:

1. Запас устойчивости канала.

2. Время запаздывания и затухание первого эха говорящего.

Будут ли мешать эхосигналы говорящему абоненту?

Исходные данные находят по формулам:

- активная и емкостная составляющие комплексного входного сопротивления двухпроводной линии на ближнем конце (где располагается говорящий абонент)

R_Λ1 = X_Λ1 = 300 + 3*3 Ом

- аналогичная характеристика на удаленном конце

R_Λ2 = X_Λ2 = 700 + 3*3 Ом

- время распространения сигнала в одном направлении (ГВП)

T_p = 15 + (3/2) мс

Для всех вариантов задания сопротивление балансного контура каждой дифсистемы равно 600 Ом (активное), а остаточные затухания в обоих направлениях соответствуют номиналу.

К каждому двухпроводному окончанию дуплексного канала ТЧ подключена линия с комплексным входным сопротивлением Z_Λ = R_Λ-jX_Λ

1. Рассчитать запас устойчивости канала.

2. Время запаздывания и затухание первого эха говорящего.

Исходные данные:

R_Λ1 = X_Λ1 = 300 + 3*3 = 309 Ом

R_Λ2 = X_Λ2 = 700 – 3*3 = 691 Ом

Z_н = 600 Ом

T_p = 15 + 3/2 = 16.5 мс

Остаточные затухания в обоих направлениях соответствуют номиналу:

A_ост1 = A_ост2 = 7 дБ

А_отр =

Z_Λ1  = R_Λ1 – jX_Λ1  = 309 – 309 j (Ом),

Z_Λ2  = R_Λ2 – jX_Λ2  = 691 – 691 j (Ом)

А_отр1 = = = = = 20lg 2,262 = 7,09 Дб

А_отр2 = = = = = 20lg 2,1 = 6,44 Дб

Запас устойчивости двухпроводного канала ТЧ равен сумме остаточных затуханий противоположных направлений передачи и затуханий отражений в точках подключения двухпроводных линий на противоположных сторонах:

X = A_ост1  + A_отр2  + A_ост2  + A_отр1  = 7 + 6,44 + 7 + 7,09 = 27,53 дБ.

Поскольку  , генерация возможна только в очень сильно разрегулированном канале, у которого  , т.е. остаточное затухание превратилось в остаточное усиление.

В условиях эксплуатации  . Тогда при   (номинальное значение)  . В режиме холостого хода, когда двухпроводная линия отключена от ТУ,  .

В этом случае запас устойчивости минимален  .

.

Рис. 2. Первое эхо говорящего.

Время запаздывания:

T_эг1  = 2T_р  = 2*16,5 = 33 мс;

Затухание:

A_эг1  = A_ост1  + A_отр2  + A_ост2  = 7 + 6,44 + 7 = 20,44 дБ

С учётом разброса субъективного восприятия эхосигналов МСЭ–Т (Международный союз электросвязи, сектор стандартизации) рекомендует применение мер подавления эхосигналов при времени распространения, превышающем 25 мс в одном направлении.

В нашем случае T_p = 15 + 3/2 = 16.5 мс

Из этого следует, что эхосигналы говорящему абоненту мешать не будут.

Исходя из пересечения A_эг1 и T_эг1 на экспериментальной кривой можно сделать вывод, что эхосигналы говорящему абоненту мешать не будут

Задание 4

1. Постройте схему частотных преобразований телефонного сигнала и изобразите структурную схему оборудования, реализующего эти преобразования, указав на них конкретные значения несущих частот, граничные частоты спектра сигнала на каждой ступени преобразования и частоты среза фильтров.

2. Определите виртуальные несущие для сигналов на выходах обоих групповых преобразователей спектра.

Проверьте правильность своих расчетов, выполнив аналогичный (трехступенный) перенос спектра вниз.

Исходные данные

Несущая индивидуального преобразования f₀₁ = 52 + 4*3 = 64 кГц, используемая боковая нижняя.

Несущая первого группового преобразования f₀₂ = 448 + 40*0 = 448, кГц, используемая боковая верхняя.

Несущая второго группового преобразования f₀₃ = 988 кГц, используемая боковая нижняя.

Стандартная ширина частотного спектра телефонного сигнала составляет 0,3…3,4 кГц

f_н = 0,3 кГц

f_в = 3,4 кГц

Поэтому для индивидуального преобразования при использовании нижней боковой граничные частоты спектра сигнала равны:

f_1н  = f₀₁ – f_в  = 64 – 3,4 = 60,6 кГц,

f_1в  = f₀₁ – f_н = 64 – 0,3 = 63,7 кГц;

частоты среза полосового фильтра равны:

f_ф1н  = f₀₁ – 4 = 64 – 4 = 60 кГц,

f_ф1в  = f₀₁  = 64 кГц.

Для первого группового преобразования при использовании верхней боковой граничные частоты спектра сигнала равны:

f_2н  = f₀₂  + f_1н  = 448 + 60,6 = 508,6 кГц;

f_2в  = f₀₂  + f_1в  = 448 + 63,7 = 511,7 кГц,

частоты среза полосового фильтра равны:

f_ф2н  = f₀₂  + f_ф1н  = 448 + 60 = 508 кГц,

f_ф2в  = f₀₂  + f_ф1в  = 448 + 64 = 512 кГц.

Для второго группового преобразования при использовании нижней боковой граничные частоты спектра сигнала равны:

f_3н  = f₀₃ – f_2в  = 988 – 511,7 = 476,3 кГц;

f_3в  = f₀₃ – f_2н  = 988 – 508,6 = 479,4 кГц,

частоты среза полосового фильтра равны:

f_ф3н  = f₀₃ – f_ф2в  = 988 – 512 = 476 кГц,

f_ф3в  = f₀₃ – f_ф2н  = 988 – 508 = 480 кГц.

Построим схему частотных преобразований телефонного сигнала:

Рисунок 2. Схема частотных преобразований телефонного сигнала.

Изобразим структурную схему оборудования, реализующего эти преобразования:

Рисунок 3. Структурная схема оборудования.

Виртуальная несущая характеризует расположение спектра любого канального сигнала в линейном спектре. Используя ее, можно было бы перенести спектр первичного сигнала в линейный спектр путем однократного преобразования.

Как видно из рисунка 3, виртуальные несущие (показаны штриховой линией) определяются по формулам:

- на выходе первого группового преобразователя (используемая боковая верхняя):

f_в1  = f₀₂  + f₀₁  = 448 + 64 = 512 кГц;

- на выходе второго группового преобразователя (используемая боковая нижняя):

f_в2  = f₀₃ – f_в1  = 988 – 512 = 476 кГц.

Рассчитаем обратное преобразование.

1. Несущая f₀₃  = 988 кГц, боковая нижняя:

f_1обр.н  = f₀₃ – f_3в  = 988 – 479,4 = 508,6 кГц,

f_1обр.в  = f₀₃ – f_3н  = 988 – 476,3 = 511,7 кГц.

2. Несущая f₀₂  = 448 кГц, боковая нижняя:

f_2обр.н  = f_1обр.н – f₀₂  = 508,6 – 448 = 60,6 кГц,

f_2обр.в  = f_1обр.в – f₀₂  = 511,7 – 448 = 63,7 кГц.

3. Несущая f₀₁  = 64 кГц, боковая нижняя:

f_3обр.н  = f₀₁ – f_2обр.в  = 64 – 63,7 = 0,3 кГц,

f_3обр.в  = f₀₁ – f_2обр.н  = 64 – 60,6 = 3,4 кГц.

Получили спектр исходного сигнала, следовательно, расчет проведен верно.