Перешкоди в каналах зв’язку, аналогових систем передачі
Перешкода у каналі – це сторонній сигнал, спектр у якому частково чи повністю збігається з корисним сигналом. Перешкоди існують як за наявності сигналу, так і за його відсутності та обумовлені властивостями каналоутворювального обладнання та зовнішніми причинами. Відповідно, перешкоди поділяються на два види:внутрішні ізовнішні.
До внутрішніх перешкод відносять теплові перешкоди всіх елементів, що утворюють канал, та перешкоди, викликані нелінійністю пристроїв, що входять до каналу зв'язку.
До зовнішніх перешкод відносять шуми нелінійних переходів, що виникають рахунок перехідних впливів між паралельними ланцюгами, шуми радіостанцій, атмосферні перешкоди (пильні бурі, дощі), промислові перешкоди (шуми від електроустановок і електрифікованих залізничних).
У лінійних трактах, утворених різними лініями зв'язку, найбільш значущі такі види перешкод: шуми лінійних переходів, які займають половину потужності шумів у каналах зв'язку, а також тепловий шум і шуми нелінійних переходів.
Укоаксіальних кабелях теплові шуми та шуми нелінійних переходів приблизно рівні.
У ВЛС найбільш вагомими є зовнішні шуми. Це найгучніший канал.
Нормою шуму каналі зв'язку вважається його потужність 10000пВт на 2.5 тисяч кілометрів. Діючу потужність і напругу в каналі прийнято оцінювати псофометричними одиницями, тобто на виході каналу підключають псофометр (вольтметр з квадратичною шкалою, до входу якого підключений псофометричний фільтр, що оцінює особливості чутливості вуха людини. Вухо людини найбільш чутливе в діапазоні від 0,8 до 1, 2кГц.
Псофометричний коефіцієнт вольтметра дорівнює 0,75.
Якщо вимірюють шум у каналах телебачення, то на входітакого вольтметра встановлений контур, що враховує особливості ока. У каналах мовлення псофометр розрахований діапазон до 15кГц.
Власні перешкоди.
Тепловий шум, зумовлений хаотичним рухом електронів, є у всіх елементах каналу. До нього відносять шуми транзисторів, діодів, ламп тощо. Тепловий шум має флуктуаційний характер, оскільки складається із послідовності незалежних короткочасних імпульсів. Спектр такого шуму практично рівномірний в діапазоні до 6ГГц, тому рівень теплового шуму КТЧ при 20 0 С дорівнює приблизно -139дБм. Рівень власних шумів протягом лінійного тракту залишається постійним, а рівень сигналу, що передається трактом, зменшується. Причому більше загасання отримують канали, що у верхньому діапазоні частот.
Помехозащищенность – це різниця між рівнем сигналу і шуму.
Для підвищення помехозащищённости від власного шуму високочастотних спектральних складових сигналу системи працюють у режимі з “перекосом рівнів” ΔР.
Однак перекіс рівнів не компенсує нерівномірність загасання лінійного тракту.
Перекіс рівнів роблять менше згасання, оскільки якщо компенсувати всю нерівномірність, то низькочастотних каналах з'явиться неприпустимий рівень шумів нелінійних переходів рахунок великої потужності сигналу у верхніх каналах. Перекіс рівнів призначений задля корекції лінійних спотворень, а підвищення помехозащищённости від власних шумів лінійного тракту каналів, розташованих у високочастотної області.
Атмосферні перешкоди.
До атмосферних перешкод відносять: газові розряди, магнітні бурі, полярні сяйва, сніжні та піщані бурі, опади та інші атмосферні явища.інтенсивність.
Рівень атмосферних перешкод каналах ВЛС коливається в діапазоні від –70 до – 80дБм.
Шуми лінійних переходів.
Виникають внаслідок електромагнітних впливів між паралельними ланцюгами, внаслідок неоднорідностей у лінії зв'язку, а також через 3 – та ланцюги.
Способи зменшення шумів.
1.) Узгодження виходу систем передачі із входом до лінійного тракту.
2.) Інверсія та зсув лінійного спектру для систем, що працюють по паралельним ланцюгам.
Інверсія спектру призводить до того, що шуми в лінійних переходах стають не виразними, отже їх вплив зменшується, що еквівалентно підвищенню помехозащищенности на 7 дБм.
3.) Застосування варіантів лінійного діапазону зі зрушенням частот.
Внаслідок зсуву частот перехідні розмови також будуть не виразними, а помехозащищенность збільшиться на 2 – 4 дБм залежно від величини зсуву.
Імпульсні перешкоди.
Імпульсні перешкоди:
1.) Не повинні перевищувати порога 100мВ із ймовірністю 2·10 -5 за годину.
2.) Не повинні бути більшими за поріг 200мВ з ймовірністю 2·10 -6 за одну годину.
3.) Не повинні бути більшими за поріг 300мВ з ймовірністю 1·10 -6 за одну годину.
Методи боротьби з перешкодами.
Захист кабельних ліній зв'язку від електромагнітних впливів здійснюється за допомогою газорозрядників в кінцевому обладнанні та підвищення кваліфікації обслуговуючого персоналу.