Средства связи с подвижными объектами

Сетевые тракты могут предоставляться  только при условии наличия у  них типового каналообразующего  оборудования. В общем случае потребителю  предоставляются широкополосные каналы, оборудованные на базе соответствующих  сетевых трактов.

Широкополосные каналы получаются подключением к окончаниям сетевых  трактов каналоформирующего оборудования (КФО), в состав которого входят полосовые  фильтры для формирования канала, заграждающие фильтры для подавления широкополосного сигнала в полосе частот приемников группового контрольного сигнала и частот сетевого контроля, устройства амплитудного ограничения  и амплитудно-частотной коррекции, регулирующий аттенюатор. Каналоформирующее  оборудование является единым при передаче по широкополосному каналу сигналов различных сообщений.

Широкополосным каналам, образованным на базе типовых групповых трактов, присваивают наименование одноименного группового тракта. Соответственно различают:

• предгрупповой широкополосный канал с полосой частот 12…24 кГц на основе трех каналов ТЧ;
• первичный широкополосный канал (ПШК) с полосой частот 60…108 кГц на основе 12 каналов ТЧ;
• вторичный широкополосный канал (ВШК) с полосой частот 312…552 кГц на основе 60 каналов ТЧ;
• третичный широкополосный канал (ТШК) с полосой частот 812…2044 кГц на основе 300 каналов ТЧ.

В зависимости от полосы частот первичных  сигналов, которые нужно передать, выбирается тот или иной широкополосный канал.

В цифровой системе передачи не предусмотрено  специальное оборудование для организации  сетевых трактов. Групповой цифровой поток, сформированный на данной ступени  иерархии, направляется либо на следующую  ступень временного объединения  потоков, либо на оборудование линейного  тракта. Точки соединения оборудования двух смежных ступеней иерархии называют сетевыми стыками (СС). Параметры СС являются типовыми.

Аппаратура цифровых плезиохронных  систем передачи (ЦСП PDH) – европейский  стандарт, обеспечивает создание типовых  цифровых каналов передачи со следующими градациями скоростей, кбит/с:

• основной цифровой канал (ОЦК) – 64;
• субпервичный цифровой канал (СЦК) – 480;
• первичный тракт – 2048;
• вторичный тракт – 8448;
• третичный тракт – 34368;
• четверичный тракт – 139264.

Кроме того, на базе данных цифровых каналов  и трактов должны образовываться следующие типовые аналоговые каналы и тракты: канал ТЧ (на базе ОЦК), канал  звукового вещания (на базе СЦК), вторичный  групповой тракт (на базе трех первичных  цифровых групповых трактов –  ЦГТ) и, наконец, канал ТВ со звуковым сопровождением (на базе трех третичных  ЦГТ).

В сетевых стыках должна осуществляться передача не только информационных (ИС), но и тактовых (ТС) сигналов, обеспечивающих тактовую синхронизацию регенераторов  и приемного генераторного оборудования оконечных станций. Имеющиеся в  составе цифровых потоков служебные  символы (цикловой и сверхцикловой  синхронизации) обеспечивают доступ к составляющим цифровых потоков низших ступеней иерархии. Исключение составляет ОЦК, в котором таких символов нет. По этой причине в него вводят октетный сигнал (ОС), позволяющий разделять восьмиразрядные кодовые группы. Таким образом, в СС ОЦК осуществляется обмен не только ИС и ТС, но и ОС.

 В американской системе PDH предусмотрены следующие градации  скоростей (уровней иерархии), кбит/с: 

• основной цифровой канал (ОЦК) -64;
• первый уровень – 1544;
• второй уровень – 6312;
• третий уровень – 44736.

Чтобы создать единую цифровую сеть и удовлетворить как американским требованиям, так и европейским, предусматривающим передачу сигнала  на скорости 139,268 Мбит/с, был определен  основной иерархический уровень  новой структуры синхронного  мультиплексирования, равный 155, 520 Мбит/с, что является результатом умножения  в три раза скорости 51,84 Мбит/с (51,84х3=155,520).

Все уровни мультиплексирования в  синхронных цифровых системах (SDH) являются положительными целыми кратными числами  этого базового сигнала SТM-1 (синхронный базовый модуль-1) .

Таким образом, была выработана единая всемирная концепция, касающаяся передачи сигналов данных со скоростью 155 Мбит/с. Это означает, что все предыдущие PDH сигналы должны быть включены в  базовый сигнал SDH при помощи процедуры, называемой «Mapping» (размещение)[8].

 

 

1.10 Дайте определение псофометрического напряжения.

 

 

Посторонние электрические колебания, которые появляются в каналах  и групповых трактах МСП, называются шумами. В зависимости от вида шумов  строятся СИ для их оценки. Помехи можно  подразделить на совпадающие и несовпадающие. Совпадающими помехами называются такие, которые по своему характеру совпадают  с полезным сигналом. При телефонной связи такой помехой является внятный телефонный разговор. Совпадающие  помехи считаются недопустимыми, поэтому  они сводятся к минимуму либо превращаются в несовпадающие помехи допустимой величины.

Несовпадающими помехами называют такие, которые по своему характеру  не совпадают с передаваемым сигналом. К таким помехам относятся  флуктуационные, импульсные, периодические  и другие виды помех. Эти помехи, в свою очередь могут быть подразделены на помехи внешние и внутренние. Внешние помехи обусловлен мешающим воздействием внешних источников: сетей  электропитания, грозовых разрядов, промышленных установок, промышленных воздействий  на аппаратуру и т.п. внутренние помехи: тепловые, возникающие в проводниках  и усилительных элементах; помехи от нелинейных переходов, возникающие  из-за нелинейности в групповых трактах.

Мешающее действие помех раньше всего было обнаружено в телефонных каналах. Исследование показало, что  ухо человека неодинаково оценивает  помехи разной частоты. При оценке мешающего  действия синусоидальных составляющих помех их сравнивают с мешающим действием  гармонического колебания 800 Гц при  измерении в телефонном канале или 1000 Гц – в вещательном канале. Оценка заметности помех осуществлялась экспертным методом. Для обеспечения  одинакового мешающего действия помехи частотой f и гармонического колебания частотой 800 Гц их напряжения должны быть различными, т.е. U800=PfUf .  Коэффициент Pf служит для оценки степени мешающего действия помехи относительно колебания с частотой 800 Гц. Величина Pf  называется псофометрическим коэффициентом напряжения данной частоты. Таблицы псофометрических коэффициентов для телефонных и вещательных каналов были впервые рекомендованы МКТТ (ранее МКФ) еще в 1934г. В дальнейшем эти таблицы уточнялись.

Псофометрическое напряжение Uпсоф – напряжение помех, действующее  на активном сопротивлении 600 Ом и измеренное с учетом неодинакового воздействия  напряжений различных частот на качество телефонной или вещательной передачи, т.е. с учетом весовых коэффициентов. Псофометрическое напряжение для телефонной передачи равно

 

                     (5.1)

 

где Uf – среднеквадратическое значение отдельных частотных составляющих помех; Pf – псофометрический коэффициент, Р800 – псофометрический коэффициент  для частоты сравнения 800 Гц. Для  частоты 800 Гц Р800=1. Показание прибора  в этом случае определяется соотношением Uпсоф=... .

Для измерения псофометрического  напряжения в состав прибора необходимо включить частотно-избирательный фильтр, коэффициент передачи которого для  любой частоты в пределах 0,3 ...3,4 кГц равен Pf [1].

1.11 Перечислите параметры, одноименные для систем передачи с ИКМ и с ВРК.

 

 

Основные  параметры каналов ЦСП, образованных методом ИКМ-ВРК нормируются рекомендациями МККТТ. Во многом параметры ЦСП с  ИКМ-ВРК совпадают с соответствующими параметрами АСП, но имеются и  отличия.

Особенности каналов ТЧ, образованных методом  ИКМ, определяются спецификой аналого-цифрового  преобразования: дискретизацией по времени, квантованием по уровню и кодированием. Квантование по уровню приводит к  тому, что амплитудная характеристика канала в основном определяется квантующими  характеристиками АЦП и ЦАП, имеющими ступенчатый (нелинейный) характер. Появляющиеся за счет нелинейности амплитудной характеристики специфичные для ЦСП с ИКМ-ВРК  шумы квантования требуют введения такого параметра, как отношение  сигнал-шум квантования (защищенность от шумов квантования). Кроме того, при оценке этих параметров необходимо применять специальные методы измерений. Основная часть характеристик каналов  ТЧ, организованных как цифровыми, так  и аналоговыми системами передачи, являются однотипными. К таким характеристикам  относятся остаточное затухание, амплитудно-частотная, фазочастотная и амплитудная  характеристики, помехозащищенность каналов  ТЧ, внятные переходные влияния. Остановимся  на некоторых из них.

Остаточное затухание канала может  составлять 7; 3,5 и 1,8 дБ в зависимости  от места измерения. Его установка  и измерение должны производиться  по гармоническому сигналу частоты 800 Гц с точностью ±0.5 дБ. Амплитудно-частотная  характеристика канала ТЧ представляет собой зависимость приращения остаточного  затухания на частоте, отличной от опорной, по отношению к остаточному затуханию  на опорной частоте 1020. Фазочастотная характеристика канала ТЧ представляет собой зависимость группового времени передачи ГВП от частоты. Шаблоны АЧХ и ФЧХ, рекомендуемые МККТТ. представлены на рис. 1.

Рис. 1.

Амплитудной характеристикой канала ТЧ ЦСП называется зависимость приращения остаточного затухания канала от уровня сигнала на его входе. Форма  характеристики зависит от нелинейности как индивидуального, так и группового оборудования ЦСП. Международный консультативный  комитет МККТТ рекомендует амплитудные  характеристики двух типов, отличающиеся видом используемого измерительного сигнала. На рис. 2, а представлен  шаблон амплитудной характеристики при измерении в диапазоне  входных уровней -(60...10) дБм шумовым  сигналом, а на уровнях —10...+3 дБм  гармоническим сигналом. Эта же характеристика, измеренная в диапазоне входных  уровней — 55... +3 дБм гармоническим  сигналом с частотой в диапазоне 700... 1100 Гц. должна укладываться в шаблон, представленный на рис. 2, б.

Рис. 2.

Рис. 3. Шаблоны для измерения защищенности от шумов квантования в канале ТЧ ЦСП гармоническим (а) и псевдошумовым (б) измерительными сигналами

Защищенность от шумов квантования  Аз.ш.к зависит от уровня входного сигнала канала ТЧ. На рис. 3. приведены  шаблоны зависимостей Аз.ш.к от уровня измерительного сигнала на входе  для гармонического и псевдошумового сигналов. Шаблоны очерчивают нижнюю границу диапазона возможных  изменений Аз.ш.к. Реальная величина Аз.ш.к должна превышать шаблонное  значение .Частота гармонического измерительного сигнала при измерении зависимости  Аз.ш.к от Рвх должна находиться в  пределах 700 ... 1100 Гц. На этих же частотах рекомендуется измерять уровень  внятных переходных влияний между  каналами ТЧ одной системы, который  не должен превышать -65 дБм.

В ЦСП не существует специального оборудования формирования групповых  цифровые трактов. Обычно сформированный на определенной ступени иерархии цифровой поток направляется на следующую  ступень объединения цифровых потоков  либо в линейным тракт. Точки соединения аппаратуры двух смежных ступеней иерархии называют цифровыми стыками. Параметры цифрового сигнала в стыках стандартизированы.

Основными стыковыми параметрами  цифрового сигнала являются: скорость передачи цифрового сигнала в  стыке; тип стыкового кода; параметры элементов цифрового сигнала: затухание соединительной линии стыка.

Параметры первичных, вторичных, третичных  стыков цифровых потоков определяются рекомендациями МККТТ. Форма передаваемых импульсов номинально прямоугольная. Все единицы действительного  сигнала независимо от знака должны укладываться в шаблон МККТТ, приведенный  на рис. 4, где Тим — длительность импульса, а А — его амплитуда).

Рис. 4.

Цифровой сигнал, поступающий на входные клеммы, должен соответствовать  приведенным требованиям с учетом изменений параметров, обусловленных  характеристиками соединительных пар  кабеля. Предполагается, что затухание  этих пар должно соответствовать  закону и составлять на полутактовой частоте 0...6 л Б для первичного и вторичного стыка и 0... 12 дБ для  третичного стыка [9].

 

 1.12 Проведите анализ выражения, характеризующего защищенность  двухполярного сигнала при неравномерном квантовании.

 

 

Сущность неравномерного квантования  заключается в следующем. Для  малых по амплитуде ТФ сигналов шаг  квантования выбирается минимальным  и постепенно увеличивается, достигая максимальных значений для больших  по амплитуде ТФ сигналов, как показано на рисунке 3.9.При этом Р_{Ш КВ} возрастает с увеличение шага квантования для больших по мощности ТФ сигналов, однако их отношение