Практическое занятие №6 регенерация цифрового сигнала

Цель занятия: формирование навыков расчета параметров регенерированного сигнала.

Теоретический материал

 Процесс регенерации цифрового сигнала состоит в опознавании  наличия в принятом потоке импульсов и пробелов, восстановлении формы, амплитуды и временного положения импульсов и передаче регенерируемого сигнала на вход следующего регенерационного участка (либо на вход соответствующих устройств приемной аппаратуры оконечного или промежуточного обслуживаемого пункта). Опознавание наличия импульсов в принятом потоке осуществляется методом стробирования (методом однократного отсчета, методом укороченного контакта). Сущность метода состоит в сравнении уровня регенерируемого сигнала с пороговым уровнем в момент опознавания, который выбирается в середине импульса. Если абсолютное значение уровня сигнала ( ) превышает пороговое значение ( ), то принимается решение о том, что принят импульс («1»), если не превышает – принят пробел («0»). На рис. 6.1,а приведена упрощенная структурная схема регенератора, а на рис. 6.1,б – временная диаграмма напряжений в различных точках этой схемы.

Рисунок 6.1- Регенерация цифрового сигнала а) структурная схема регенератора б) временная диаграмма напряжений в различных точках этой схемы

После усиления скорректированный сигнал  поступает на один из входов порогового устройства, на второй вход которого поступают стробы На выходе порогового устройства появляется импульс , если в моменты сравнения значение сигнала  превышает величину порога . Моменты сравнения (моменты опознавания импульсов) определяются положениями тактовых импульсов (стробов), которые располагаются в средней части регенерируемых импульсов (в середине тактового интервала). В регенераторе должно обеспечиваться постоянное соотношение между максимальным уровнем (амплитудой) сигнала и величиной порога. Выбор величины порога влияет на защищенность сигнала от флуктуационных помех. Если значение порога велико, то повышается вероятность ошибочного приема «0» (передана «1», а регистрируется «0»), а при малой величине порога повышается вероятность ошибочного приема «1» (передан «0», а регистрируется «1»). Иначе говоря, в первом случае возрастает вероятность пропуска, а во втором – увеличивается вероятность ложной тревоги. Постоянство соотношения между возможными изменениями максимального уровня сигнала и величиной порога ( ) можно обеспечить либо автоматической регулировкой порога, либо автоматической регулировкой уровня сигнала. Используется, как правило, второй способ – АРУ. В АСП система АРУ использует для подстройки сигнал контрольной частоты, а в ЦСП – принимаемый сигнал.

Алгоритм выполнения

Пример 1 Рассчитать ожидаемое значение защищенности на входе регенератора.

Ожидаемое значение защищенности на входе регенератора можно рассчитать по формуле:

дБ 6.1

где – ожидаемая защищенность сигнала от линейных переходов;

–относительная величина собственных шумов;

–относительная величина шумов регенератора.

6.2

где – постоянная Больцмана;

К;

Гц;

дБ – уровень передачи;

–номинальное затухание участка 55дБ

6.3

Ожидаемая защищенность сигнала от линейных переходов рассчитывается по формуле:

дБ; 6.4

где дБ – переходное затухание на дальнем конце;

м – строительная длина кабеля;

–длина участка  регенерации ;

–длина трассы;

–затухание на полутактовой частоте.

, дБ; 6.5

Подставив найденные значения ожидаемой защищенности  сигнала  от линейных переходов и относительной величины собственных шумов в формулу (6.1), найдем ожидаемое значение защищенности на входе регенератора:

, дБ; 6.6

Выводы: Так как полученное в формуле 6.1 ожидаемое значение защищенности входе регенератора больше допустимого значения защищенностидБ , то можно сделатьвывод: регенерационные пункты размещены верно.

Задание:

Рассчитать ожидаемое значение защищенности А_ож на входе регенератора.

1.Относительная величина шумов регенератора

2.Температуру воздуха считать равной К;

3.Ширина спектра Гц;

4. Уровень передачи, дБ 5.Номинальное затухание участкадБ;

6.Переходное затухание на дальнем концедБ; 7.Строительная длина кабелям;

8.Длина участка регенерации..... км;

9.Длина трассы;– км;

10. Затухание на полутактовой частотедБ

Таблица 6.1

Исходные данные для заданий

№ варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
кГц	8350	8650	8200	8400	8320	8450	8350	8250	8550	8560
дБ	55	50	55	60	65	65	65	55	60	55
км	5,6	5,0	5,9	5,8	5,7	5,6	5,8	5,0	5,9	5,7
№ варианта	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
кГц	8450	8400	8120	8240	8300	8480	8360	8280	8540	8580
дБ	50	55	50	65	65	60	65	55	60	55
км	5,6	5,0	5,9	5,8	5,7	5,6	5,8	5,0	5,9	5,7
№ варианта	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
кГц	8650	8450	8220	8340	8340	8490	8370	8290	8520	8580
дБ	55	50	55	65	65	55	65	55	60	55
км	5,6	5,0	5,9	5,8	5,7	5,6	5,8	5,0	5,9	5,7