Характеристики канала тональной частоты

Международный телекоммуникационный союз (International Telecommunication Unit – ITU) нормирует характеристики каналов, причем требования к качеству каналов постоянно растут. Каналы ОАО «РЖД» должны соответствовать нормам ITU. Нормы задаются на условный (гипотетический) канал длиной 2500 км.

Электрические характеристики нормируются:

а) для канала ТЧ (0,3-3,4 кГц);

б) для групповых каналов.

Нормированные электрические характеристики можно разделить на две группы:

● основные, которые определяют качество передачи телефонных, телеграфных, фототелеграфных сигналов;

● дополнительные, которые определяют качество каналов передачи дискретных сигналов ПДИ и контролируют качество дискретных каналов.

К основным электрическим характеристикам относятся:

1) уровни передачи и динамический диапазон;

2) остаточное затухание и его среднеквадратическое отклонение от среднего значения на частоте 800 Гц;

3) амплитудно-частотная характеристика (АЧХ);

4) фазо-частотная характеристика (ФЧХ);

5) амплитудная характеристика (АХ);

6) нелинейные искажения в канале связи;

7) устойчивость канала;

8) помехи в канале связи (КС) и уровни помех;

9) переходные влияния между каналами;

10) допустимые изменения частоты сигнала в КС.

Практическое значение имеет рабочее затухание канала, группового тракта или какого-либо элемента аппаратуры

,

где Р_вх – уровень сигнала на входе; Р_вых – уровень сигнала на выходе.

Разница между суммой усилений и суммой затуханий канала называется остаточным затуханием канала

.

Амлитудно-частотной характеристикой канала или тракта называют зависимость остаточного затухания (усиления) от частоты синусоидального сигнала (рис. 8). В связи с этим устанавливается полоса эффективно передаваемых частот (для канала ТЧ 0,3-3,4 кГц). Если в полосе эффективно передаваемых частот остаточное затухание значительно зависит от частоты, то будут наблюдаться амплитудно-частотные искажения передаваемых речевых сигналов. АЧХ нормируют, используя ступенчатые кривые - шаблоны, ограничивающие допустимые изменения ее в сторону увеличения затухания. Уменьшение затухания ограничивается соответствующей прямой линией, так как оно одинаково опасно на любой частоте из-за возможности возникновения генерации канала (рис. 9).

При пользовании шаблонами надо иметь в виду, что – отклонение остаточного затухания, где а_оf - значение остаточного затухания на данной частоте; а_о0,8 - значение остаточного затухания на частоте 0,8 кГц.

АЧХ позволяет оценить линейные амплитудно-частотные искажения, влияющие на разборчивость речи в телефонной передаче.

Амплитудная характеристика (АХ) представляет собой зависимость остаточного затухания (усиления) канала (тракта) от уровня на его входе (рис. 10). При больших уровнях на входе устройств, содержащих усилители или элементы с катушками индуктивности с магнитным сердечником (фильтры, выравниватели), может появиться насыщение сердечников или перегрузка усилителей. Затухание элемента изменится, и нарушится пропорциональная зависимость уровня на выходе от уровня на входе канала. Это приведет к появлению нелинейных искажений, проявляющихся в виде гармонических и комбинационных составляющих, что спровоцирует возникновение переходных помех между каналами.

В многоканальных системах передачи для предотвращения перегрузки групповых трактов на входе канала ТЧ включают ограничители амплитуд, которые вносят дополнительное затухание в канал при появлении сигнала от абонента с недопустимо большими уровнями. Амплитудная характеристика канала ТЧ с ограничителем амплитуд должна быть прямолинейна с точностью 0,5 дБ при изменении уровня на входе канала в точке с относительным нулевым уровнем от -18 до +3,5 дБ. При повышении уровня в той же точке до 9 дБ остаточное затухание должно увеличиться не менее чем на 1,7 дБ на каждом переприемном участке.