Викривлення в системах з ЧРК

В багатоканальних системах передачі інформації крім різноманітних шумів та завад, котрі іноді називаються незалежними викривлення, сигнали, що передаються, піддаються викривленню також через неідеальність загального (групового) тракту системи. Під цим треба розуміти деяке відхилення амплітудних та фазових характеристик тракту від лінійності, а частотних характеристик — від рівномірності. Так як все це призводить до визначеної нелінійності тракту, то з точки зору строго математичної потрібно було б всі завади та викривлення розглядати в сукупності, однак, враховуючи відносну малість нелінійності, заради спрощення викладок ці явища розглядають окремо. Тому, зробивши припущення про відсутність шумів, розглянемо викривлення, які в системах з ЧРК називаються перехресними.

В залежності від місця виникнення викривлень останні діляться на виникаючі в низькочастотній або високочастотній частині загального тракту, а також виникаючі в просторі через зміни умов розповсюдження радіохвиль. Вплив характеристик системи на сигнали залежить від виду модуляції, що застосовується.

Викривленнями, що виникають в низькочастотній частині системи з ЧРК, вважають викривлення, що вносяться модулятором та демодулятором, т.б. нелінійністю модуляційної та демодуляційної характеристик. Приблизна оцінка цих викривлень можлива шляхом апроксимації згаданих характеристик лінійно-ломаною залежністю (рис. 9.10), що представляє, по суті справи, характеристику обмежувача. Звідси витікає, що перетерпівший обмеження низькочастотний сигнал можна уявити собі у вигляді суми невикривленого сигналу та напруги помилки, яка дорівнює по величині та протилежна за знаком зрізаної частини сигналу (рис. 9.11). Абсолютна величина середнього квадрату визначеної таким чином помилки, що являє собою потужність перехресних завад на виході загального тракту, виражається як

Рисунок 9.10 – Характеристика обмежувача

U_вх

а)

0 t

ς _П

б)

0 t

U_вих

в)

0 t

Рисунок 9.11 – Спосіб виникнення викривленого вихідного сигналу

. (9.25)

З врахуванням нормального розподілу миттєвих значень за формулою (2.30) і переходу на нові змінні згідно формул (9.18) та (9.19) цей вираз може бути приведений до форми

. (9.26)

Одержана формула зв'язує абсолютну величину середнього квадрата помилки, що виникає від перемодуляції, з імовірністю перемодуляції. Щоб знайти спектральну густину перехресних завад, необхідно знати ширину їх спектра, вірніше середню густину, так як завади являють собою випадковий процес. Вказана ширина спектра

залежить від середньої тривалості викидів τ(у_пред) випадкового процесу, які перевищують рівень обмеження U_ЛМ. Припускаючи, що ми маємо справу з випадковими величинами, що підкоряються нормальному закону розподілу і маючими рівномірний спектр, зосереджений в області нижніх частот, верхня границя якої за численним значенням не менше ніж в три рази перевищує нижню, середня тривалість викиду може бути визначена за формулою

, (9.27)

де f_ПN — частота самої високої піднесучої.

Середня ширина спектра завад Δf_П в таких умовах може бути прийнята рівною зворотній величині середньої тривалості викиду, т.б.

. (9.28)

Спектральна густина завади N₀ одержується, якщо середню її потужність розділити на ширину спектра:

. (9.29)

Від викривлень, виникаючих в високочастотній частині тракту, обумовлений видом модуляції сигналу. Так, у випадку амплітудної модуляції при симетричній настройці високочастотних трактів нелінійні викривлення породжує тільки нелінійність амплітудних характеристик високочастотного тракту. Частотні і фазові характеристики в цьому випадку не приводять до нелінійних викривлень. У випадку частотної модуляції сигналу нелінійність амплітудної і нерівномірність частотної характеристик високочастотного тракту практично не викликають викривлень, так як дія цих факторів знешкоджується амплітудним обмежувачем, що стоїть перед частотним детектором (або обмежуються дією дробового детектора). Нелінійні викривлення в цьому випадку можуть виникнути через нелінійності фазової характеристики загального тракту. В налаштованому приймачі нелінійність фазової характеристики визначається в основному її кубічним членом. Розрахунки показують, що основним способом зменшення цих викривлень являється розширення полоси пропускання тракту. Враховуючи, що розглянуті викривлення ростуть з ростом піднесучої частоти каналу, іноді з ростом номера каналу збільшують амплітуду і девіацію піднесучих.

Викривлення, виникаючі в просторі між передавачем та приймачем, часто мають інтерференційне походження. Вони можуть бути викликані роботою передавачів з частотами, близькими до частоти передавача багатоканальної системи; ефектом багатопроменевого розповсюдження хвиль (радіохвиль), коли на вхід приймача поступають два або більше сигнали, що приходять різними шляхами, або відображеннями сигналів у фідерних (або хвильоводних) лініях, з'єднуючих прийомну та передаючу антени з приймачем і передавачем відповідно. Ці відображення виникають при неузгодженні фідерів (або хвилеводів) з їх навантаженням. Дія інтерференційних викривлень може бути істотно знижена застосуванням антен направленої дії, розташованих по можливості близько до передавача (відповідно приймачу).

Поиск по сайту: