Сети и телекоммуникации

121

Затухание, которое претерпевает сигнал, проходя от зажимов 4-4 к зажи-

мам 2-2 РУ, называется переходным aпер. Затухание по петле ОС, равное сумме

всех затуханий и усилений,

aос = aпер1 + aпер2 — SА-Б — SБ-А

носит специальное название — запас устойчивости. Если aос 0, то канал не-

устойчив и самовозбуждается.

В качестве РУ в современных системах передачи широко используется

дифференциальная система (ДС), выполненная на основе симметричного тран-

сформатора со средней точкой (рис.

9.2) (полуобмотки II и III идентичны). В

состав ДС входит сопротивление Z3, называемое балансным. Оно приближенно

отражает свойства входного сопротивления абонентской линии.

К ДС предъявляются требо-

2

вания минимального

затухания в

I

2

рабочих направлениях и макси-

1

мального

переходного

затухания.

Абонентская

II

III

3

Данные

требования

выполняются

Z3

линия

3

1

4

при соблюдении так

называемого

Zвх

условия баланса ДС.

Условием ба-

4

ланса ДС в направлении 4-4 2-2

Рис. 9.2. Схема трансформаторной ДС

является равенство входного сопро-

тивления абонентской линии и балансного сопротивления Zвх=Z3. Условием ба-

ланса ДС в направлении 1-1 3-3 является равенство входного сопротивления

первой полуобмотки дифференциального трансформатора и входного сопро-

тивления направления приема четырехпроводного канала ZВХ.ТР.=Z4. В случае

сбалансированной ДС мощность входных сигналов, подводимых к зажимам 1-1

и зажимам 4-4, передается на соответствующие выходные зажимы 2-2 и 1-1 не

полностью, а лишь частично, и входные сигналы испытывают так называемые

Каналы связи

Стандартный канал ТЧ. Канал тональной частоты (ТЧ) или стандартный

телефонный канал (СТК) является единицей измерения емкости систем пере-

дачи и используется для передачи телефонных сигналов, а также сигналов дан-

ных, факсимильной и теле-

-13дБ

Канал ТЧ

+4,3дБ

графной

связи.

Такой

СТК

→

дБ

дБ

включает в себя двухпровод-

дБ - удлинитель

ное окончание и четырехпро-

0дБ

-3,5дБ

-3,5дБ

-7дБ

дБ

дБ

водный тракт.

ДС служит для перехода

дБ

дБ

с четырехпроводного тракта к

Канал ТЧ

двухпроводному

окончанию.

+4,3дБ

←

-13дБ

Удлинители в двухпроводном

Рис. 9.3. Номинальные измерительные уровни канала

окончании имеют затухание

3,5 дБ и называются транзитными. Характеристики СТК нормируются реко-

мендациями МСЭ-Т серии М. В нашей стране требования МСЭ-Т уточняют

124

Фазочастотные искажения не являются столь существенным при передаче

речи. Но так как каналы ТЧ используются также для передачи данных и факси-

мильной связи, большие фазочастотные искажения недопустимы. Поэтому

нормируется отклонение группового времени передачи (ГВП) от его значении

на частоте 1900 Гц на одном транзитном участке длиной 2500 км (рис. 9.5).

∆aост, дБ

Коэффициент

нелиней-

ных искажений СТК на одном

8,7

транзитном участке не должен

4,3

превышать 1,5% (1% по треть-

2,2 0,3

0,4

0,6

0,8

2,4

3,0

3,4

ей гармонике) при номиналь-

-2,2

f, кГц

ном уровне передачи тока час-

тотой 800 Гц. Амплитудная ха-

Рис. 9.4. Шаблон отклонения остаточного затухания

рактеристика при

этом нор-

аналогового СТК

мируется следующим образом:

остаточное затухание канала на одном транзитном участке должно оставаться

постоянным с точностью 0,3 дБ при изменении уровня измерительного сигнала

от минус 17,5 дБ до плюс 3,5 дБ в точке с нулевым измерительным уровнем на

любой частоте в пределах 0,3…3,4 кГц. При повышении уровня измерительно-

го сигнала до 8,7 и 20 дБ остаточное

ГВП, мс

затухание должно уменьшиться не ме-

3,0

нее чем на 1,75 и 7,8 дБ соответствен-

2,5

2,0

но.

1,5

1,0

Помехи в СТК. На выходе СТК

0,5

f, кГц

кроме информационного сигнала при-

0,4

0,8

1,4

2,0

2,4

3,0

3,3

сутствуют помехи, которые опреде-

Рис. 9.5. Допустимые отклонения ГВП СТК

ляются на приемном конце в точке с

относительным уровнем минус 7 дБ. Средняя величина псофометрического

(взвешенного) напряжения помех в канале в течение любого часа на одном пе-

∆aост, дБ

уровня сигнала (рис. 9.8).

1,5

Широкополосные каналы. Со-

1,0

временные системы передачи позво-

0,5

ляют кроме СТК организовать кана-

1,0

2,0

3,0 f, кГц

лы с более высокой пропускной спо-

-0,5

собностью. Увеличение пропускной

Рис. 9.6. Шаблон отклонения остаточного

способности достигается расшире-

126

Формирование стандартных групповых сигналов

Для организации по одной линии передачи большого числа каналов в ана-

логовых системах передачи используют метод ЧРК и АМ для формирования

ГВП, мс

отдельных канальных сигналов. Как

отмечалось ранее, наиболее сложным

0,5

блоком амплитудных модуляторов и

0,4

0,3

демодуляторов

является

полосовой

0,2

фильтр.

0,1

f, кГц

0,6

1,0

2,6 3,0

В

ряде случаев (при высоких

Рис. 9.7. Шаблон на допустимую

значениях несущей частоты) ширина

неравномерность ГВП цифрового СТК

полосы

расфильтровки

оказывается

настолько малой, что выполнение высокодобротных фильтров оказывается за-

труднено, а иногда невозможно. В таких случаях, по экономическим соображе-

ниям, и, в том числе, с целью уменьшения количества типов используемых

фильтров, объединение канальных сигналов в групповой осуществляется мето-

дом многократного преобразования частоты.

При многократном преобразовании (рис. 9.9) сигнал проходит последова-

тельно через несколько преобразователей частоты (ПЧ)

с различными несу-

35 ОСШ, дБ

щими частотами. Абсолютная ширина поло-

33

сы расфильтровки на выходе каждого после-

30

27

25

22

дующего ПЧ больше, чем на выходе преды-

20

15

дущего, что позволяет увеличивать значение

10

несущих частот без уменьшения относитель-

5

p, дБ

0

ной ширины полосы расфильтровки.

-15

-25

-35

-45

-5

Рис. 9.8. Зависимость отношения

Однако, общее число преобразователей

сигнал/шум квантования

от уровня сигнала

и, следовательно, общее число разнотипных

фильтров оказывается очень большим. В N-канальной системе число фильтров

и их типов равно Nn, где n — число ступеней преобразования. Число фильтров

129

Основные узлы систем передачи

Основной тип преобразователя частоты, применяемый в СП с ЧРК, пред-

ставляет собой амплитудный модулятор с полосовым фильтром, включенным

на его выходе. Фильтр выделяет одну из боковых полос частот в спектре вы-

ходного сигнала модулятора и подавляет на 65...70 дБ неиспользуемую полосу

частот. Генераторное оборудование СП с ЧРК предназначено для получения

колебаний индивидуальных и групповых несущих частот, а также контрольных

частот. Каждое из этих колебаний должно удовлетворять ряду требований,

важнейшими из которых являются стабильность частоты и амплитуды, помехо-

защищенность, надежность.

В современных СП все колебания несущих и контрольных частот выраба-

тываются в генераторном оборудовании (ГО), содержащем (рис. 9.11): задаю-

ПФ

щий генератор (ЗГ), аналоговые

gf0

m

n

умножители частоты в виде ге-

ЗГ

ПФ

ПФ

pf0

нераторов гармоник (ГГ), дели-

ГГ

ДЧ

тель

частоты

(ДЧ),

узкополос-

ПФ kf0

mf0

ные

фильтры

(ПФ),

выделяю-

Рис. 9.11. Структурная схема генераторного

щие соответствующие гармони-

оборудования

ки kf0, mf0, pf0, gf0 и т.д., усили-

тели, обеспечивающие необходимую мощность несущих и контрольных частот.

Стабильность и точность частоты ЗГ устанавливается на основе требова-

ний МСЭ-Т по допустимому сдвигу частот в СТК при прохождении двух стан-

ций, который не должен превышать 1 Гц. Для получения высокой стабильности

частоты ЗГ стабилизируется кварцевым резонатором, помещенным в термостат.

Колебания, вырабатываемые ГО, должны быть защищены от помех, особенно

от гармоник частоты напряжения питающей сети 50 Гц.