5. Амплитудно-частотные искажения и их коррекция

Условия безискаженной передачи.

Два условия необходимо выполнить для безискаженной передачи сигналов.

1. К() = const
S(), A() = const (если нет, то АЧИ)
К() –коэффициент передачи четырехполюсника
A() – затухание
2. ФЧХ должна быть линейной:
b() = b0 + Q
;tгр. пр() = const (если нет, то ФЧИ)

Если они не выполняются, то возникают линейные искажения. Ухо человека не воспринимает на слух ФЧИ, т.к. большинство передаваемой информации по каналам связи является телефонной, оценивают и учитывают в СП только АЧИ. Если канал предоставляется для передачи не телефонной информации (передача данных, TV), то коррекция ФЧИ производится в этих устройствах.

Причины появления АЧИ:

1. Фильтры создают искажения вблизи частот среза затухания больше, чем в полосе пропускания.

Рисунок 1.36. График затухания ПФ

Рисунок 1.36. График затухания ПФ

2. Затухание линии связи растет с частотой.

ЛС : A(f)const

Рисунок 1.37. График затухания ЛС

Рисунок 1.37. График затухания ЛС

Искажения, создаваемые фильтрами во времени постоянны. А у ЛС затухание зависит от температуры грунта и температуры окружающей среды.(рисунок 1.37).

Для устранения искажений ЛС нужны устройства переменной коррекции – ПАКи (переменные амплитудные корректоры) и нужны постоянные корректоры – ПЛК (постоянные линейные корректоры), или ЛВ (линейные выравниватели).

Должно выполняться условие:

АЛС(f, t) + Aкор(f, t) = const

Пользоваться одними ПАК-ми нежелательно, т.к. при большом перепаде затухания корректора и при изменении его во времени схема корректора будет очень сложной и получим большую погрешность.

В случае с ПЛК + ПАК отсутствует этот недостаток.

Для упрощения схем ПАКов можно использовать разложение затухания ЛС на несколько составляющих: А плоская, А наклонная, А криволинейная.

А(f, t) = Апл(t) + Анакл(f, t) + Акр(f, t)

Наличие трех типов ПАКов (плоские, наклонные, криволинейные) позволяет упростить схему корректоров, повысить точность коррекций. На рисунке приведены семейства характеристик трех видов ПАКов.

Рисунок 1.38. Характеристики затухания

Рисунок 1.38. Характеристики затухания

Место включения корректора

1. Включение корректора на входе усилителя.

Рассмотрим на примере ПЛК.

Рисунок 1.39. Схема включения ПЛК

Рисунок 1.39. Схема включения ПЛК

Определим вид характеристик затухания корректора.

Атр(f) = Алс + Аплк = S = const

Рисунок 1.40. График затухания корректора

Рисунок 1.40. График затухания корректора

Чем меньше перепад затухания корректора, тем больше точность.

Достоинство: можно получить большой перепад, который может обеспечить каскадное включение нескольких корректоров.
Недостатки:

1) Уменьшается защищенность от собственных помех на входе усилителя, следовательно Pпом(0) возрастает.

2) Если это ЛАК, то сложно обеспечить постоянное сопротивление Zвх и Zвых (нужно согласовать с линией связи и усилителями).

2. Включение ПЛК на входе усилителя.

Рисунок 1.41. Схема включения ПЛК

Рисунок 1.41. Схема включения ПЛК

Затухание у ПЛК как в первом случае.

Достоинства:

1) каскадное включение нескольких корректоров

2) не изменяется Аз от собственных помех на входе усилителя.

Недостатки:

1) Если это ЛАК, то сложно обеспечить постоянное сопротивление Zвх и Zвых (нужно согласовать с линией связи и усилителями).

2) для компенсации ослабления корректора нужно увеличить Рвых усилителя, при этом увеличивается мощность нелинейных помех.

3) Включение корректора в цепи ОС.

Усиление усилителя возрастает с частотой, за счет включения корректора.

При включении ПЛК в цепь отрицательной обратной связи (ООС) затухание ПЛК должно повторять затухание корректируемого объекта (тракта).

Достоинства:

1) Не меняется защищенность от собственных помех.

2) Если ПАК, то можно обеспечить постоянные Zвх и Zвых , применив в усилителе мостовые схемы ООС.

Недостаток: ограниченный перепад затухания корректора, т.к. большое затухание корректора приводит к уменьшению глубины ООС и к увеличению мощности РНП; малое затухание приводит к увеличению глубины ООС, но усилитель может загенерировать (потеря устойчивости).

Рисунок 1.42. Схема включения корректора в цепь ОС

Рисунок 1.42. Схема включения корректора в цепь ОС

3. Комбинированное включение.

КНН – контур начального наклона.

Рисунок 1.42. Схема комбинированного включения.

Рисунок 1.42. Схема комбинированного включения.

Контрольные вопросы.

1. Условия безискаженной передачи сигналов в МСП.
2. Причины появления амплитудно-частотных искажений.
3. Зачем в МСП применяют постоянные и переменные корректоры ?
4. На какие составляющие можно разложить затухание линии связи ?
5. Место включения корректоров.

Аналоговые системы передачи


*****

© 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.