- •Помехи и потери в каналах связи
- •Помехи бывают:
- •Случайные процессы и их
- •Помехи
- •Проблемы телекоммуникаций
- •Методы устранения помех
- •Три способа устранения шумов
- •Подавление шумов в источнике
- •Подавление шумов в приемнике
- •Анализ электрических цепей основан на допущениях
- •Емкостная связь между проводниками
- •Для экранирования электрического поля необходимо
- •Витая пара
- •Индуктивная связь
- •Магнитные поля
- •Электрические - магнитные
- •Искажение информационного сигнала
- •Обобщенная модель
- •Пояснения к модели
- •«Все шумит»
- •Частотный спектр белого шума
- •Шумы усилителей, детекторов, генераторов
- •Частотная зависимость
- •Фликкер-шум
- •Источниками шумовых излучений являются
- •К изучению шумов радиоприемника
- •Обозначения
- •Флуктуации при генерации
- •Спектральная плотность фазового шума (логарифмический масштаб)
- •Шумы при манипуляции
- •Коррекция и регенерация
- •Потери мощности при передачи
- •Потери мощности передаваемого сигнала
- •Поглощение в атмосфере
- •Ослабление радиосигнала
- •Требования к дождю
- •Компенсация
- •Дождевая карта
- •140 дБ потерь в канале связи, на 7 порядков отличается амплитуда сигнала.
- •Вканале
- •Принимаемый сигнал
- •Рефракция радиоволн
- •Искривления луча вследствие рефракции
- •Искривление
- •Искривление у нас
- •Реальные лучи
- •Искажения
- •Отраженный луч
- •Вредный отраженный
- •Многолучевое распространение -1
- •Эффекты распространения сигналов в городе
- •Прямой и отраженный лучи
- •Рассеяние и отражение
- •Многолучевое распространение -2
- •Многолучевое распространение -3
- •Замирания
- •Многолучевое распространение -4
- •Для справки
- •Фильтрация импульсных сигналов в присутствии шумов
- •Построение согласованного фильтра
- •Подавление
- •Определение помехи
- •К определению
- •Сигнал – шум в сотовой связи
- •Межсимвольные помехи
Емкостная связь между проводниками
•Наведенное напряжение шумов в этом случае
можно выразить в виде Um=jωRCUc, где R – омическое сопротивление второго проводника
на землю, С – емкость паразитной связи; Uc – напряжение сигнала на первом проводнике
•При выводе формулы предполагалось, что R – меньше суммарного емкостного сопротивления двух проводников на землю
Для экранирования электрического поля необходимо
•Минимизировать длину центрального проводника, выходящего за пределы экрана
•Обеспечить хорошее заземление экрана
Витая пара
•Экранированная витая пара очень полезна на частотах до 100 кГц и в некоторых случаях до 10 МГц
•На частотах свыше 1 МГц потери в витой паре резко возрастают
•Неэкранированная витая пара дает слабую защиту от емкостных наводок, но очень хорошо защищена от магнитных наводок
•Эффективность витой пары увеличивается при увеличении числа витков на единицу длины
Индуктивная связь
•Магнитное поле (с плотностью, меняющейся по синусоидальному закону) наводит в замкнутом контуре
напряжение шумов Uш=jωBAcosθ, где А – площадь замкнутого контура; В – действующее значение плотности магнитного потока
Магнитные поля
•Помещение проводника в экран и заземление экрана с одной стороны не влияют на величину напряжения, наводимого на этот проводник магнитным полем
•Лучший способ защитить приемник от магнитных полей – уменьшить площадь его контура
Электрические - магнитные
•Экранировать электрические поля намного легче, чем магнитные
•Чувствительность системы к помехам зависит не только от экранирования, заземления и т.п., но также и от используемой системы модуляции или кодирования сигнала
Искажение информационного сигнала
•Искажение сигнала при преобразованиях (нелинейное усиление, дискретизация и др.) в источнике
•Искажение сигнала в канале связи (ослабление, затухание, поглощение и т.д.) из-за потерь мощности
•Наложение искаженных версий сигнала на основной (замирание, многолучевость)
•Посторонние излучения (включая намеренные помехи)
•Потери сигнала в приемнике (ограничение полосы, шумы усилителей, преобразования)
Обобщенная модель
Каждые Тs секунд в качестве отклика на входной сигнал Sn модулятор на основе алфавита размеров М реализует
Пояснения к модели
•Каждые Тs секунд в качестве отклика на входной сигнал Sn модулятор на основе алфавита размером М реализует набор из si(t) форм сигнала (М-кратная модуляция)
•Ограниченная полоса канала и используемого оборудования служат подобием фильтра H(f)
•Rs представляет собой скорость передачи
«Все шумит»
•Любые среды, поглощающие электромагнитную энергию и превращающие ее в тепло, также излучают электромагнитную энергию в виде флуктуационного шума
•Шумят только активные сопротивления (сопротивления потерь цепей); чисто реактивные сопротивления (емкость, индуктивность) и линии передач без потерь не создают шумовых напряжений или токов