Каналы передачи

Сентябрь 14, 2022

Главная
Алгебра
Каналы передачи

Содержание

2. КАНАЛЫ СВЯЗИ
3. КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ Каналом передачи называется совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающая передачу сигналов электросвязи от
4. КЛАССИФИКАЦИЯ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ Цифровой канал – между указанными точками сигнал передается только в цифровой форме. Аналоговый
5. ПАРАМЕТРЫ КАНАЛОВ Эффективно передаваемая полоса частот ΔfK - полоса, которую канал способен пропустить с выполнением требований
6. ПРИМЕР Найти защищенность сигнала с минимальной мощностью на выходе канала. На выходе канала имеется сигнал и
7. ПАРАМЕТРЫ КАНАЛОВ Объем канала: Пропускная способность канала (максимальная скорость передачи информации по каналу связи в единицу
8. КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ КАК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК
9. КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ КАК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК Параметры и характеристики эквивалентного четырехполюсника: номинальные и реальные значения входного (ZВХ.НОМ, ZВХ)
10. ЗАТУХАНИЕ НЕСОГЛАСОВАННОСТИ Затухание несогласованности (отражения) Коэффициент отражения
11. ОСТАТОЧНОЕ ЗАТУХАНИЕ Остаточное затухание АR - рабочее затухание канала, измеренное или рассчитанное в условиях подключения ко
12. ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ в дБ) канала - зависимость остаточного затухания от частоты при постоянном
13. ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Эффективно передаваемая полоса частот - полоса частот канала, в пределах которой остаточное затухание (OЗ)
14. ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Фазочастотная характеристика (ФЧХ) канала - зависимость фазового сдвига между выходным и входным сигналами от
15. ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ Условия неискаженной передачи: Hк(f) = H0 = const или АR(f) = А0 = const;
16. АМПЛИТУДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Амплитудная характеристика - зависимость мощности, напряжения, тока или их уровней на выходе канала от
17. АМПЛИТУДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Величина нелинейных искажений в каналах оценивается коэффициентом нелинейных искажений: затуханием нелинейности: затухание нелинейности по
18. КОЭФФИЦИЕНТ ОШИБКИ (ДЛЯ ЦИФРОВЫХ КАНАЛОВ) Koш = Nош/N = Nош/(СT) Nош - число ошибочно принятых символов;
19. ТИПОВЫЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ. СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ) КТЧ: - аналоговый канал; - является единицей измерения
20. СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ) - частотная характеристика отклонений остаточного затухания ΔАR от номинального значения (-17дБ)
21. СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ) - частотная характеристика группового времени запаздывания (ГВЗ): Допустимые отклонения ГВЗ КТЧ
22. СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ) входное и выходное сопротивление: Rвх(вых)=600 Ом затухание несогласованности: (δ коэффициент нелинейных
23. ОСНОВНОЙ ЦИФРОВОЙ КАНАЛ(DSO - DIGITAL SIGNAL OF LEVEL 0) - частота дискретизации (fД )- 8000 Гц.
24. ДВУСТОРОННИЕ КАНАЛЫ
25. ПОСТРОЕНИЕ ДВУСТОРОННИХ КАНАЛОВ Односторонний канал – канал, по которому передача данных осуществляется в одну сторону (обеспечивает
26. ПОСТРОЕНИЕ ДВУСТОРОННИХ КАНАЛОВ Дуплексная связь - передача осуществляется одновременно с приемом.
27. ОДНОПОЛОСНАЯ ДВУСТОРОННЯЯ (ДУПЛЕКСНАЯ) СВЯЗЬ (историческая справка) Однополосная четырехпроводная схема организации двусторонней телефонной связи Однополосная двусторонняя связь
28. ОДНОПОЛОСНАЯ ДУПЛЕКСНАЯ (историческая справка) Однополосная двухпроводная схема организации двусторонней связи Развязывающие устройства предназначены для разделения направлений
29. ДУПЛЕКСНАЯ ПЕРЕДАЧА С ЧАСТОТНЫМ (FDD) И ВРЕМЕННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ (TDD) Frequency Division Duplex(FDD) - спектры различных направлений
30. РАЗВЯЗЫВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА (РУ) В ДУПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЕ ПЕРЕДАЧИ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ (FDD)
31. ДАЛЬНОСТЬ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗИ Затухание для оптического волокна Витая пара (категории 5) для внутренней проводки в зданиях
32. ДАЛЬНОСТЬ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ Апп = 10 lg (Wпер/Wпр) - допустимое затухание (ослабление) между передатчиком и
33. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ДВУСТОРОННЕГО УСИЛИТЕЛЯ ДЛЯ FDD
34. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ДВУСТОРОННЕГО УСИЛИТЕЛЯ ДЛЯ FDD Двухполосная связь
36. Скачать презентацию

Слайд 2

КАНАЛЫ СВЯЗИ

Слайд 3

КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ
Каналом передачи называется совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающая

передачу сигналов электросвязи от источника сигнала к получателю (и наоборот) в заданном диапазоне мощностей, частот и скоростей передачи.

Слайд 4

КЛАССИФИКАЦИЯ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ
Цифровой канал – между указанными точками сигнал передается только

в цифровой форме.
Аналоговый канал – между указанными точками сигнал передается только в аналоговой форме.
Смешанным аналого-цифровым – если на одних участках канала используют аналоговые, а на других – цифровые методы передачи сигналов электросвязи.

Слайд 5

ПАРАМЕТРЫ КАНАЛОВ
Эффективно передаваемая полоса частот ΔfK - полоса, которую канал способен

пропустить с выполнением требований к качеству передачи сигналов
Время Тк – время, в течение которого канал предоставлен для передачи сигналов или сообщений
Динамический диапазон
DK=10lg WKmax/ WKmin
WKmax - максимальная мощность, при которой сигнал может быть передан по каналу при искажениях, не превышающих заданный уровень;
WKmin - минимальная мощность сигнала, при которой обеспечивается необходимая защищенность от помех.

Защищенность канала:

WП - мощность помех в канале.

Слайд 6

ПРИМЕР

Найти защищенность сигнала с минимальной мощностью на выходе

канала.

На выходе канала имеется сигнал и помеха с параметрами:

Слайд 7

ПАРАМЕТРЫ КАНАЛОВ
Объем канала:
Пропускная способность канала (максимальная скорость передачи информации по каналу

связи в единицу времени):

Условие передачи сигнала по каналу:

- средняя мощность передаваемого по каналу сигнала.

Условия передачи сигнала по каналу:
ΔfK> ΔfC; ТК > ТС; DK > DC.

Слайд 8

КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ КАК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК

Слайд 9

КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ КАК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК
Параметры и характеристики эквивалентного четырехполюсника:
номинальные и

реальные значения входного (ZВХ.НОМ, ZВХ) и выходного (ZВХ.НОМ, ZВХ) сопротивлений
затухание несогласованности (отражения) на входе и выходе: AОТР
номинальные уровни сигнала на входе (pВХ) и выходе (pВЫХ)
остаточное затухание канала передачи AR, разброс затухания ΔAR
номинальная частотная характеристика затухания канала передачи и граничные частоты канала fН, fВ
комплексная частотная характеристика; переходные и импульсные характеристики
амплитудно-частотные искажения
нелинейные искажения

Слайд 10

ЗАТУХАНИЕ НЕСОГЛАСОВАННОСТИ
Затухание несогласованности (отражения)
Коэффициент отражения

Слайд 11

ОСТАТОЧНОЕ ЗАТУХАНИЕ
Остаточное затухание АR - рабочее затухание канала, измеренное или рассчитанное

в условиях подключения ко входу и выходу активных сопротивлений, соответствующих номинальным значениям

Остаточное затухание измеряется на определенной для каждого канала измерительной частоте

Остаточное затухание представляет собой алгебраическую сумму затуханий и усилений.

Слайд 12

ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ в дБ) канала - зависимость остаточного затухания

от частоты при постоянном уровне на входе канала, т.е. рвх = const.

f0 – измерительная частота, на которой определяется номинальное значение остаточного затухания;

Слайд 13

ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Эффективно передаваемая полоса частот - полоса частот канала, в пределах

которой остаточное затухание (OЗ) отличается от номинального не более чем на некоторую величину

fH, fВ - нижняя и верхняя граничные частоты ЭППЧ

Слайд 14

ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Фазочастотная характеристика (ФЧХ) канала - зависимость фазового сдвига между выходным

и входным сигналами от частоты.

Частотная характеристика группового времени прохождения - ГВП (или запаздывания - ГВЗ):

Слайд 15

ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ
Условия неискаженной передачи:
Hк(f) = H0 = const
или
АR(f)

= А0 = const;

Линейные искажения характеризуют искажения формы и спектрального состава сигнала, прошедшего канал передачи.

τ(f)=τ0=const

ϕ(f) =-2πfτ + ϕ0

Слайд 16

АМПЛИТУДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Амплитудная характеристика - зависимость мощности, напряжения, тока или их уровней

на выходе канала от мощности, напряжения, тока или их уровней на входе канала

UВЫХ= ΨН(UВХ)

pВЫХ= ΨP(pВХ)

WВЫХ= Ψw(WВХ)

Слайд 17

АМПЛИТУДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Величина нелинейных искажений в каналах оценивается
коэффициентом нелинейных искажений:
затуханием

нелинейности:
затухание нелинейности по гармоникам:
р1г - абсолютный уровень первой гармоники измерительного сигнала;
рnг - абсолютный уровень n-й гармоники, обусловленной нелинейностью АХ канала.

Слайд 18

КОЭФФИЦИЕНТ ОШИБКИ (ДЛЯ ЦИФРОВЫХ КАНАЛОВ)
Koш = Nош/N = Nош/(СT)
Nош - число

ошибочно принятых символов;
N - общее число переданных символов;
С - скорость передачи в симв/с;
Т - время измерения (наблюдения).

Слайд 19

ТИПОВЫЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ. СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)
КТЧ:
- аналоговый канал;

- является единицей измерения емкости систем передачи;
используется для передачи телефонных сигналов, а также сигналов данных, факсимильной и телеграфной связи.

Основные характеристики:
полоса частот: fН=300 Гц;... fВ=3400 Гц
частота измерительного сигнала f0 = 800 Гц (1020 Гц)
измерительные уровни на входе и на выходе четырехпроводного тракта:
рвх = - 13 дБм; рвых = + 4 дБм
номинальное остаточное затухание КТЧ :
AR= рвх - рвых = - 17 дБ

Слайд 20

СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)
- частотная характеристика отклонений остаточного затухания ΔАR

от номинального значения (-17дБ) должна оставаться в пределах шаблона

Шаблон допустимых отклонений остаточного затухания КТЧ

ΔАR (f)

Слайд 21

СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)
- частотная характеристика группового времени запаздывания (ГВЗ):

Допустимые отклонения ГВЗ КТЧ

ГВЗ,мс

Слайд 22

СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)
входное и выходное сопротивление: Rвх(вых)=600 Ом

затухание несогласованности: (δ< 0.1)
коэффициент нелинейных искажений:
1.5% (1% по 3-й гармонике)
динамический диапазон: 30-35 дБ
защищенность канала: AЗК=25 дБ
пропускная способность канала

- согласование с ТС:

Канал ТЧ пригоден для передачи телефонного сигнала

Слайд 23

ОСНОВНОЙ ЦИФРОВОЙ КАНАЛ(DSO - DIGITAL SIGNAL OF LEVEL 0)
- частота дискретизации

(fД )- 8000 Гц.

Равномерное квантование:
число разрешенных значений сигнала -2048 (без учёта знака)
- 4096 (с учётом знака)

Нелинейное квантование:
число разрешенных значений сигнала - 128 (без учёта знака)
- 256 (с учётом знака)

- скорость передачи цифрового потока одного канала

Используется как основной в плезиохронной цифровой иерархии.

кодовая комбинация – B=12 разрядов

кодовая комбинация – B=8 разрядов

Слайд 24

ДВУСТОРОННИЕ КАНАЛЫ

Слайд 25

ПОСТРОЕНИЕ ДВУСТОРОННИХ КАНАЛОВ
Односторонний канал – канал, по которому передача данных

осуществляется в одну сторону (обеспечивает передачу или прием).
Двусторонний канал - канал, по которому передача данных осуществляется в обе стороны (обеспечивает передачу и прием).
Симплексная связь - передача и прием ведутся поочередно.

Слайд 26

ПОСТРОЕНИЕ ДВУСТОРОННИХ КАНАЛОВ
Дуплексная связь - передача осуществляется одновременно с приемом.

Слайд 27

ОДНОПОЛОСНАЯ ДВУСТОРОННЯЯ (ДУПЛЕКСНАЯ) СВЯЗЬ (историческая справка)
Однополосная четырехпроводная схема организации двусторонней телефонной

связи

Однополосная двусторонняя связь - передача и прием ведутся в одной и той же полосе частот f1...f2

Слайд 28

ОДНОПОЛОСНАЯ ДУПЛЕКСНАЯ (историческая справка)
Однополосная двухпроводная схема организации двусторонней связи
Развязывающие устройства

предназначены для разделения направлений передачи

Дуплексный канал тональной частоты с двухпроводным окончанием

Слайд 29

ДУПЛЕКСНАЯ ПЕРЕДАЧА С ЧАСТОТНЫМ (FDD) И ВРЕМЕННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ (TDD)
Frequency Division Duplex(FDD)

- спектры различных направлений передачи данных не должны перекрываться. Деление выделенной полосы частот на два отдельных меньших по полосе канала

Time Division Duplex(TDD) - используется весь частотный диапазон канала для передачи данных в обоих направлениях. Пакеты данных в различных направлениях разнесены по времени

Слайд 30

РАЗВЯЗЫВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА (РУ) В ДУПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЕ ПЕРЕДАЧИ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ (FDD)

Слайд 31

ДАЛЬНОСТЬ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗИ
Затухание для оптического волокна
Витая пара (категории 5) для внутренней

проводки в зданиях : затухание не ниже 23,6 дБ на 100 м для частоты 100 МГц .

Слайд 32

ДАЛЬНОСТЬ НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ
Апп = 10 lg (Wпер/Wпр) - допустимое затухание

(ослабление) между передатчиком и приемником

α дБ/км – коэффициент затухания линии

L = Апп/ α - дальность непосредственной связи

Пример. Дано: Wпер = 1 мВт; Wпр= 1 мкВт
Определить затухание между передатчиком и приемником на частоте 850 нм и дальность непосредственной связи

L = Апп/α= 30/3 = 10 км.

Апп = 10 lg (WМ/WТ) = 10 lg (1/10-3) = 30 дБ.

α= 3 дБ/км

Слайд 33

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ДВУСТОРОННЕГО УСИЛИТЕЛЯ ДЛЯ FDD

Слайд 34

Каналы передачи

Содержание

КАНАЛЫ СВЯЗИ

КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИКаналом передачи называется совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающая

КЛАССИФИКАЦИЯ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИЦифровой канал – между указанными точками сигнал передается только

ПАРАМЕТРЫ КАНАЛОВ Эффективно передаваемая полоса частот ΔfK - полоса, которую канал способен

ПРИМЕР Найти защищенность сигнала с минимальной мощностью на выходе

ПАРАМЕТРЫ КАНАЛОВОбъем канала:Пропускная способность канала (максимальная скорость передачи информации по каналу

КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ КАК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК

КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ КАК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК Параметры и характеристики эквивалентного четырехполюсника: номинальные и

ЗАТУХАНИЕ НЕСОГЛАСОВАННОСТИЗатухание несогласованности (отражения)Коэффициент отражения

ОСТАТОЧНОЕ ЗАТУХАНИЕОстаточное затухание АR - рабочее затухание канала, измеренное или рассчитанное

ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИАмплитудно-частотная характеристика (АЧХ в дБ) канала - зависимость остаточного затухания

ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИЭффективно передаваемая полоса частот - полоса частот канала, в пределах

ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИФазочастотная характеристика (ФЧХ) канала - зависимость фазового сдвига между выходным

ЛИНЕЙНЫЕ ИСКАЖЕНИЯУсловия неискаженной передачи: Hк(f) = H0 = const или АR(f)

АМПЛИТУДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКААмплитудная характеристика - зависимость мощности, напряжения, тока или их уровней

АМПЛИТУДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАВеличина нелинейных искажений в каналах оценивается коэффициентом нелинейных искажений: затуханием

КОЭФФИЦИЕНТ ОШИБКИ (ДЛЯ ЦИФРОВЫХ КАНАЛОВ)Koш = Nош/N = Nош/(СT)Nош - число

ТИПОВЫЕ КАНАЛЫ ПЕРЕДАЧИ. СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)КТЧ: - аналоговый канал;

СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)- частотная характеристика отклонений остаточного затухания ΔАR

СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ)- частотная характеристика группового времени запаздывания (ГВЗ):

СТАНДАРТНЫЙ КАНАЛ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ (КТЧ) входное и выходное сопротивление: Rвх(вых)=600 Ом

ОСНОВНОЙ ЦИФРОВОЙ КАНАЛ(DSO - DIGITAL SIGNAL OF LEVEL 0)- частота дискретизации