1.18. Особенности построения цифровых ррл

Передача сигналов в цифровой форме имеет ряд преимуществ:

• более высокое качество передачи сигнала при замираниях;

• более высокую помехозащищенность;

• более выгодную экономическую эффективность при снижении эксплуатационных расходов на 25%;

• снижение требований к линейности характеристик тракта передачи сигнала;

• исключение накопления искажений.

Рис.1.22. Структурная схема оконечной станции цифровой РРЛ

На рис.1.22 показано, что в ПРД аналого-цифровой преобразователь (АЦП) состоит из дискретизатора, кодера (К) и преобразователя кода (ПК).

Дискретизатор производит дискретизацию по времени и квантование по уровню непрерывных сигналов от абонентов телефонных каналов u_тф, что иллюстрируется на рис.1.23, где Т_Э - интервал дискретизации по времени отсчетов; ∆h - шаг квантования по уровню.

Рис.1.23. Дискретизация сигнала по времени уровню

С выхода дискретизатора сигнал поступает на кодер (К). Где каждый дискретизированный уровень преобразуется в двоичный код (рис.1.24), т.е. каждому уровню квантования присваивается соответствующее кодовое слов. Такой сигнал называется цифровым (ЦС).

Рис.1.24. Пример двоичного кода одного дискретизированного уровня

Преобразователь кода (ПК) преобразовывает двоичный код в линейно-цифровой сигнал (ЛЦС) для передачи по соединительной кабельной линии связи (СЛ). Линия связи может достигать нескольких километров, поэтому используются регенераторы (Р) для восстановления формы, длительности и амплитуды каждого из импульсов ЛЦС. Цифровой модулятор (М) модулирует сигнал.

В приемнике осуществляются обратные преобразования по сравнению с передатчиком. На выходе приемника стоит цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). Где получают непрерывные сообщения с фильтра нижних частот. Эти непрерывные сообщения соответствуют разговорной речи.

Качество тракта цифровой РРЛ (ЦРРЛ) характеризуется следующими параметрами:

• вероятностью ошибки р_ош;

• проскальзыванием;

• фазовым дрожанием;

• задержкой импульсов τ_З.

1.19. Вероятность ошибки, проскальзывание и фазовое дрожание импульсов

Вероятность ошибки р_ош определятся вероятностью переименования полярности информационного импульса под действием совокупности помех. Т.е. под действием совокупности помех положительные и отрицательные импульсы могут менять свою полярность (рис.1.25).

Рис.1.25. Изменение полярности импульсов под действием совокупности помех

Вероятность ошибки определяется по формуле:

,

где: N_ош - число переименованных импульсов за одну секунду; N_общ - общее принятое количество импульсов.

,

где: R - скорость передачи информации, т.е. число информационных импульсов за 1 секунду.

Таким образом, можно записать:

.

Проскальзывание - это уменьшение или увеличение числа тактовых интервалов цифрового сигнала. Проскальзывание приводит либо к потере импульсов, либо к появлению вставок ложных импульсов.

Фазовое дрожание - это смещение информационных импульсов во времени (рис.1.26).

Рис.1.26. Фазовое дрожание импульсов

Согласно нормам МККР в РРЛ за 10 секунд допускается пропадание одного импульса при скорости передачи R = 8,45 Мбит/с. А вероятность ошибки не более р_ош ≤ 10^-3.

Вероятность ошибки, как и вероятность проскальзывания, зависит от отношения сигнал/шум на выходе приемника.

Мощность тепловых шумов приведенных к входу приемника определяется следующим выражением:

, [Вт]

где: N_Ш - шум-фактор входных каскадов приемника; k - постоянная Больцмана; T₀ - шумовая температура антенны; Δf - полоса пропускания приемника в МГц.

Пример:

,

, Гц

, Вт

.

Полезный сигнал (P_c) для обеспечения p_ош = 10^-3 должен в 20 раз превосходить мощность шумов на входе приемника.