![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
В каждой передающей системе очень важен такой параметр, как интенсивность
сигнала. При распространении сигнала по передающей среде может происходить
потеря, или затухание, его интенсивности. Помимо этого, потери возникают на различных отводах и разветвлениях в среде. Для компенсации таких потерь в различных точках среды могут вводиться усилители, сообщающие сигналу дополнительную интенсивность.
Усиление и снижение интенсивности сигнала, а также его относительные уровни обычно выражаются в децибелах. Ниже перечислены причины такого выбора.
• Интенсивность сигнала часто снижается по логарифмическому закону, по этому потери проще выражать в децибелах, являющихся логарифмическими единицами.
• Суммарное усиление или ослабление сигнала в каскадном канале передачи можно вычислить с помощью простых операций сложения и вычитания.
Итак, децибелом называется мера отношения между двумя уровнями сигнала:
где
— число децибел;
Р1 — мощность на входе; Р2 — мощность на выходе;
— логарифм по основанию 10 (вместо записи
часто используется форма lg).
Пример
Если на входе линии передачи уровень мощности сигнала составляет 10 мВт, а на некотором расстоянии — 5 мВт, то ослабление сигнала можно вы разить следующим образом:
= 10 (—0,3) = —3 дБ.
Отметим, что в децибелах выражается относительное, а не абсолютное, отличие. Ослабление сигнала с 1000 мВт до 500 мВт также является ослаблением на З дБ. Следовательно, ослабление на З дБ вдвое снижает уровень мощности; а усиление на З дБ удваивает этот уровень.
Децибелы также используются для измерения отношения напряжений, учитывая тот факт, что мощность пропорциональна квадрату напряжения:
где
Р — мощность, рассеиваемая на сопротивлении R;
V — напряжение на сопротивлении R.
Следовательно,
Пример
Использование децибелов полезно при определении усиления иди понижения мощности, происходящих на последовательности передающих элементов. Рассмотрим, например, последовательность элементов, на вход которой подается мощность 4 мВт, первый элемент является линией передачи с понижением 12 дБ (—12 дБ), второй элемент — это усилитель с усилением 35 дБ, а третий — линия передачи с затуханием 10 дБ. Суммарное усиление или ослабление равно (—12 + 35 —10) = 13 дБ. Для вычисления мощности на выходе воспользуемся формулами
13 = 10 lg (Р2 /4 мВт),
Р2 = 4 х 101,3 мВт = 79,8 мВт.
Значения в децибелах относятся к относительным амплитудам или изменениям амплитуд, но никак не к абсолютным уровням. Было бы удобно, если бы мы сумели представить абсолютный уровень мощности также в децибелах, чтобы усиления или понижения мощности по отношению к исходному сигналу могли легко вычисляться. По этой причине получили распространение некоторые производные единицы.
Единица дБВт (децибел-ватт) широко используется в микроволновых приложениях, В качестве эталонного уровня выбрана величина 1 Вт, и ей присвоено значение 0 дБВт. Абсолютный уровень мощности в дБВт определяется следующим образом:
мощность, дБВт = 10
Пример
Мощности 1000 Вт соответствует 30 дБВт, а мощности 1 мВт соответствует
минус 30 дБВт.
В сферах кабельного телевидения и широковещательных локальных сетях широко используется другая производная единица — дБмВ (децибел-милливольт). Это абсолютная единица, причем 0 дБмВ соответствует 1 мВ. Следовательно,
напряжение, дБмВ = 20
В этом случае предполагается подача напряжения на сопротивление 75 Ом.
Пример
В цифровых системах связи критерием качества связи выступает нормированная к энергии бита версия отношения сигнал/шум , где
- мощность сигнала, умноженная на время передачи бита
- нормированная односторонняя спектральная плотность мощности шума (мощность шума N на 1 Гц полосы W, измеряемая в Ватт/Гц).
Отношение мощности сигнала на приемном конце цифровой системы связи к шуму можно выразить как
(Гц)
где R- скорость передачи битов, Гц
Отношение принятой мощности цифрового сигнала к шуму можно также выразить в производных единицах дБГц. Нулю дБГц соответствует 1 Гц.
дБГц = 10
Дата публикования: 2014-10-17; Прочитано: 1490 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!