- •Министерство образования и науки российской федерации
- •ТюмГнгу
- •Введение
- •Общие требования к выполнению практических занятий
- •1 Порядок проведения занятий
- •2 Предварительная подготовка
- •3 Содержание отчета
- •Критерии оценки практических занятий
- •Практическое занятие №1 расчет спектра периодических сигналов
- •Теоретический материал
- •Практическое занятие №2 расчет и построение временных и спектральных диаграмм амплитудно-модулированных сигналов
- •Теоретический материал
- •Алгоритм выполнения
- •Практическое занятие №3 расчет и построение временных и спектральных диаграмм частотно-модулированных сигналов
- •Теоретический материал
- •Алгоритм выполнения
- •Практическое занятие №4 преобразование непрерывного сигнала в дискретный сигнал
- •Теоретический материал
- •Практическое занятие №5 квантование непрерывного сигнала
- •Теоретический материал
- •Практическое занятие №6 регенерация цифрового сигнала
- •Теоретический материал
- •Алгоритм выполнения
- •Контрольные вопросы
- •Сборник практических занятий
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 Аож 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 |