2. Помехи.

Шум и помехи можно охарактеризовать как нежелательные электрические сигналы, флуктуирующие случайным образом. Помехи обычно имеют более структурированный характер, чем шум, поскольку они появляются в результате нежелательного объединения в сети нескольких сигналов. Если сигнал помехи воспринимается как информационный или близкий к информационному, то такой вид помех называют переходными помехами . В число основных источников переходных помех входит связь между жилами кабеля, нелинейные компоненты, влияние которых проявляется при передаче сигналов ЧРК, неадекватная фильтрация или смещение несущей и аппаратуре ЧРК, атакже межсимвольная интерференция в аппаратуре группообразования с временным разделением.

Переходные помехи, особенно, если они внятные, становятся одним из самых нежелательных и наиболее существенных по вносимым искажениям видов помех, которые могут возникать на сети связи. В аналоговых системах регулировать переходные помехи весьма трудно, поскольку диапазон изменения уровней мощности сигнала речи весьма велик (перекрывает динамический диапазон в 40 дБ) Абсолютный уровень мощности переходных помех от мощного сигнала (высокого уровня) должен значительно отличаться от низкого уровня полезного сигнала. По существу, переходные помехи особеннно заметны во время пауз в период разговоров, когда уровень мощности полезного сигнала равен нулю.

Рассмотрим наиболее общие формы проявления переходных помех.

Рис. 1.19. Образование переходных помех на ближнем и дальнем концах

Из них можно выделить две, имеющие особое значение для инженеров сязистов, а именно: "переход-в помехи на ближнем конце" (ПБК) и "переходные помехи на дальнем конце" (ПДК) . Переходные помехи на ближнем конце рассматривают как образование связиiмежду передатчиком и приемником в некоторой точке. Очень часто именно этот вид переходных помех является наиболее мешающим вследствие того, что разность уровней мощности передаваемого и принимаемого сигналов оказывается очень большой. Переходные помехи на дальнем конце рассматривают как образование нежелательной связи приемника, на который поступает полезный сигнал с удаленного передатчика, с другим передатчиком. Оба вида переходных помех показаны на рис.1.19.

3. Шум.

Наиболее общим видом шума, который исследуется в системах связи, является белый шум, характеризующийся гауссовским (нормальным) распределением значений амплитуд. Этот вид шума легко анализировать и легко определять, поскольку он возникает как тепловой шум во всех элекрических компонентах систем связи. Аккумуляторные батареи, используемые для питания абонентских шлейфов, являются также источником этого вида шума. Белый шум представляет собой настоящий случайный процесс в том смысле, что отсчет его значения в любой момент времени некорреклирован с отчетом, взятым в любой другой момент. Другими, также общими формами шума в телефонных сетях являются импульсный шум и шум квантования, возникающие в устройствах преобразования речи н цифровую форму. В большинстве случаев импульсный шум возникает в результате переходных процессов в коммутационных устройствах на электромеханических коммутационных станциях. Коммутационные системы шагового и панельного типов являются иными виновниками возникновения импульсного шума. В более поздних системах коммутации (например, системе № 1ESS), в которых в качестве коммутационных приборов используются герконовые реле с запаянными в стеклянной колбе контактами, импульсный шум невелик. В то время как белый шум обычно оценивается единицах средней мощности, импульсный шум оценивается числом ипульсов в секунду. Импульсный шум обычно в меньшей степени отражается на качестве речи, чем белый шум. Однако импульсный шум, по-видимому, в наибольшей степени проявит свое отрицательное влияние при передаче данных.

Уровень мощности любого мешающего сигнала, будь это шум или помехи, можно легко определить при помощи вольтметра, про-градуированного в среднеквадратических значениях напряжения. Однако возмущения на некоторых частотах в пределах спектра частот речевого сигнала оказываются субъективно более неприятными для восприятия, чем на других. Таким образом, в сетях, где осуществляется передача речи, более полезно изменять мощность шума или помех с учетом как субъективных факторов восприятия шума слушателем, так и его уровня мощности. Наиболее распространенными в телефонии являются следующие два метода измерении: взвешивание с использованием С-контура и псофометрическое взвешивание. Взвешивание при помощи С-контура представляет собой реакцию 500 типовых телефонных аппаратов. Что касается качества речи, то в этом отношении имеет значение лишь тот шум, который пропускает телефонный аппарат. Отметим, что наиболее ощутимым является шум в интервале частот 1 ... 2 кГц. Метод измерения шума путем взвешивания при помощи С-контура находит применение в странах Северной Америки, в то время как метод измерения путем псофометрического взвешивания является стандартным европейским методом, рекомендованным МККТТ.

Стандартным эталоном шума, который используют инженеры-связисты, является один пиковатт, что составляет 10-¹²Вт или —90 дБм(мощность, выраженная в децибелах относительно одного милливатта). Шум, измеренный по отношению к этому эталону, выражается в числе децибел, которые определяют превышение измеряемого шума над эталонным значением (дБо). Таким образом, уровень шума в 30 дБо соответствует — 60 дБм или 10 'Вт мощности. Если измерения проводятся путем взвешивания при помощи С-контура, то уровень мощности выражается в единицах, сокращенно обозначаемых дБоС. Аналогично при измерениях мощности путем псофометрического взвешивания выражается в еденицах, сокращенно обозначаемыхpWp.

Качество аналоговых каналов при передаче речи обычно не оценивается классическим отношением сигнал-шум. Причиной этого ется то обстоятельство, что сравнительно низкие уровни шума Помехи ощутимы лишь во время пауз в разговоре, когда сигнал в канале отсутствует. С другой стороны, во время разговора могут возникать сигналы помехи высокого уровня, которые абоненты не ощущают. Таким образом, абсолютный уровень шума будет более правильной оценкой влияния шума на качество передачи речи, чем традиционное отношение сигнал-шум. Нормы на максимальные уровни шума, принятые на сети фирмы AT&T, равны 28 дБоС для соединений, длина которых не превышает 96 км, и 34 дБоС для соединений, длина которых составляет 1600 км