Каналы связи. Каналы тональной частоты, Цифровые каналы

Каналом передачи называется последовательное включение каналообразующего оборудования и линии связи. К каналообразующему оборудованию относятся модемы, передатчики и приемники, мультиплексоры и другие устройства. Различают аналоговые и цифровые каналы передачи по типу передаваемых сигналов.

Основные характеристики аналоговых сигналов точно такие же как и характеристики четырехполюсников:

- входное сопротивление и коэффициент отражения;

- уровни сигналов на входе и выходе, остаточное затухание;

- частотная характеристика затухания, верхняя и нижняя частоты полосы пропускания;

- нелинейные искажения;

- помехозащищенность.

К важнейшим характеристикам цифровых каналов относятся:

- пропускная способность;

- помехозащищенность;

- полоса частот

Как правило в системах связи используются типовые каналы, в которых основные параметры и характеристики нормализованы.

Нормализованное число типовых каналов образуют групповые тракты, которые могут быть аналоговыми или цифровыми.

Рассмотрим далее основные типовые каналы и тракты.

Аналоговые типовые каналы

1. Канал тональной частоты (ТЧ)является основным в аналоговой телефонии. Он сосредоточен в частотном диапазоне 0.3 – 3.4 кГц. Входное и выходное сопротивления равны 600 Ом. Измерительные уровни КТЧ приведены на рисунке 2.3 во всех характерных точках. На входе канала максимальная мощность составляет 1мВт (точка нулевого относительного уровня - ТНОУ). Для среднестатистического абонента пик-фактор телефонного сигнала П=P_max/P_срсоставляет 15-16дБ . поэтому средняя мощность сигнала – 32 мкВт.

Уровень мощности помехи в ТНОУ по нормам для самого протяженного канала на должен превышать значения – 40дБм, а защищенность канала А_з= 25 дБ.

Схема канала ТЧ изображена на рисунке 2.3.

Общие сведения:

- Диапазон частот ;

- Затухание на краях полосы частот ;

- Входное сопротивление .

Помехи в канале ТЧ:

- тепловой шум

уровень шума рассчитывается как

                                            ,           

где  – коэффициент Больцмана, Т – температура,  – полоса частот;

- дробовой шум (флуктуационный шум, возникает в активных элементах: усилителях и т.п.).

Коэффициент шума можно характеризовать как отношение мощностей сигнала и помехи на входе к их отношению на выходе:

.

Он характеризует возрастание шума за счет активных элементов.

- межканальные помехи, возникают за счет электрических наводок (рисунок 2.6)

              на дальний конец               на ближний конец

Рисунок 2.6 – Межканальные помехи

При появлении сигнала в одной паре проводов в другой за счет электромагнитной связи возникает сигнал наводки. Этот сигнал распространяется как в прямом (помеха на дальний конец), так и в обратном (помеха на ближний конец) направлениях.

2. Аналоговые широкополосные каналыЭти каналы реализуются методом ЧРК путем группирования КТЧ:

3 канала ТЧ,

12 каналов ТЧ,

60 каналов ТЧ,

300 каналов ТЧ.

Формирование этих каналов будет рассмотрено в разделе 3.

3. Цифровые типовые каналы:

64 кБит/с – основной цифровой канал,

2,048 Мбит/с – первичный канал( Е1),

8,448 Мбит/с – вторичный канал (Е2),

34,368 Мбит/с – троичный канал (Е3),

139,264 Мбит/с – четверичный канал (Е4),

155 Мбит/с – синхронный транспортный модуль SТМ-1,

622 Мбит/с - синхронный транспортный модуль SТМ-4 и т.д.

Их формирование рассматривается в разделе 4.