Tags: электрическая связь  

Similar

Многоканальные системы передач

Многоканальные системы передачи

Многоканальные телекоммуникационные системы

Радиорелейная связь на железнодорожном транспорте

Text 
                    M.J.TANT
М ULTI С HдN·:N:El
COMMUNICAJl,ON
SYSTEMS
AND WHIJE NOISЁ
TESJI NС


~-~
М.Д.ТАНТ
(с5)1f!rDКАНАПЬИЫЕ
~,✓ CИCIEMhla
071Б6З
....... ~,.... _____ _
1,~~., .c,i (:;" ...~"<-. OW,1_,. ;;
~~~gf "'
~t
1
~,:.~~
..J t ~ !Jf/C)j,\
{
\
ИСПЬПАНИН
БЕЛЫМ ШУМОМ
ПОД РЕДАКЦИЕЙ В. С. РОМБ Р О
МОСКВА <•СВЯЗЬ>> 1978
-JМ_)
lгn:-::E:--P-E~B1:..:::::РЕ:..::;:.Н~о-=1


32.883
Т96
Удк: 621.395.44:621.391.883.2:621.317.757
Тант М. Д.
Т96
М·ногоканальные си'стемы. Испытания белым шу-
мом: Пер. с англ./Под ред. В. С. Ромбро.- М.: Связь,
1978.- 136 с., ил.
65 ас
Дается краткая характеристика многоканальных систем с частотным
разделением каналов, приводятся терминология и единицы измерения, ис­
пользуемые в технике многоканальной связи. Описываются основы метода
ш умо вой за грузки и измерения трактов этим методом , Даются обзоры
шумовых параметров телефонных цепей и рекомендаций по шумовой за­
грузке, рассказывается о факторах, определяющих точность измерений и
помехозащищенность. Описываются измерительные комплекты. Книга снаб­
жена комментариями, необходимыми для советского издания.
К:нига рассчитана на широкий круг специалистов, занятых разработ­
_ кой, настройкой и обслуживанием многоканальных систем передачи.
30602 - 135
ТО45(01)-78 51 - 78
2402040000
Пер'евод с английского А. Ю . Цыма
ББК 32.883
6Ф1
Перевод осуществлен с разрешения фирмы
«Marconi Instruments Limited»
и автора М. Д. Танта
© Marconi Instrurnents Lirnited, 1974
© Предисловие, комментарии, сноски . Издательст:во «Связь», 1978 r.


Предисловие :к русскому изданию
Автор книги - Микаэл Д. Тант
-
начал работать в фирме
«Marconi Instruments Limited» в 1963 г. после окончания высшей
школы науки и техники, которую закончил с отличием по спе­
циальности электротехника. Он занимал различные должности, в
том числе руководил отделом образования и подготовки кадров
фирмы, занимался средствами обработки данных. Позже на него
была возложена ответственность за распространение на мировом
рынке измерительной аппаратуры для систем передачи с частот­
ным разделением сигналов, например для испытаний трактов и
каналов связи при их загрузке белым шумом. М. Тант является
членом Организации электрорадиоинженеров, а также различных
комиссий по стандартизации и измерительной технике.
Предлагаемая читателю книга является, пожалуй, первым до­
статочно полным изданием по вопросам измерений с загрузкой
белым шумом. Перевод книги осуществлен полностью, без сокра­
щений. Переводчик и редактор стремились сохранить форму и
стиль изложения материала, лишь в необходимом случае сопро­
вождая его комментариями, обращающими внимание советских
читателей на отличия в построении систем и выполнении измере­
ний, имеющиеся в нашей стране. При переводе и редактировании
возникали терминологические трудности. Они также пояснены при
изложении.
Следует отметить, что автор не приводит сведений об аппара•
туре для измерений с загрузкой белым шумом, выпускаемой дру­
гими фирмами, например «Сименс» и «Вандель и Голтерман»,
также уделяющими 'большое внимание таким измерения.м. К'нига
дополнена С'Веде,ниями о Рекомендациях МККТТ, ,принятых после
ее выхода в свет (,см. гл. 11), и краткой информацией по практиче­
скому использованию результатов измерений линейных трактов с
загрузкой белым шумом.
Главная цель издания книги состоит в том, чтобы в сжатом и
доступном для широкого круга инженерно-технических работни­
ков, занимающихся настройкой и эксплуатацией ВЧ систем пере ­
дачи, виде осветить основные вопросы, связанные ,с оценкой поме­
хозащищенности передаваемых сигналов при загрузке измеряемых
трактов сигналом белого шума.
Книга будет в первую очередь полезна специалистам, зани­
мающимся эксплуатацией и настройкой ВЧ систем передачи , а
также преподавателям и студентам институтов и техникумов
связи.
Замечания по содержанию и оформлению книги просьба на ­
правлять в издательство «Связь» по адресу : 101000 Москва, Чи4
стопрудный бульвар, 2.
Редактор канд тех. наук В . С. Ромбро
5


Введение
Передача телефонных сигналов путем объединения их в много­
канальный сигнал при использовании частотного уплотнения впер­
вые была осуществлена в коммерческих целях в 1918 г . В то вре­
мя существовало менее 20 млн. телефонов . Теперь их более:
300 млн.
Быстрое расширение, в частности, международного телефонно-­
го обмена, потребовало разработки рекомендаций для обеспечения;
приемлемых уровней качества передачи информации и совмести­
мости систем. Поскольку качество передачи принципиально зави­
сит от нелинейных помех, вносимых системой в полосу частот оп-­
ределенного телефонного канала, то требования по допустимой
величине помех являются существенной частью этих рекоменда­
ций. В 1955 г. впервые был продемонстрирован метод оценки:
уров ня мощности помех в системе при загрузке тракта белым шу­
мом, который являлся имитатором телефонной загрузки. С тех
пор измерения с загрузкой трактов белым шумом были приняты
как обязательная составная часть исследований, разработки, про­
изводства, настройки и эксплуатационного обслуживания многока­
нальных систем с частотным уплотнением.
Эта книга написана как дополнение к обычному курсу по мно­
гоканальной связи. В ней приведена история развития частотногD
уплотнени я и дано краткое описание разнообразной существую­
щей аппаратуры передачи как кабельных, так и радиосистем .
Дается пояснение по поводу несколько озадачивающего количест­
ва ра злич ных измерительных единиц, встречающихся в современ­
ной телефонии. Для 'инженера, работающего в области телефонии,
во второй половине книги приводится обзор существующих тре­
бований к помехозащищенности многоканальных систем, а также­
первоначальные и ныне действующие рекомендации по испыта­
ниям белым шумом. Рассматривается довольно значительное ко­
личество различных факторов, влияющих на точность измерения :
помехозащищенности. Приведены диаграммьr и таблицы, поЗВ'О­
ляю щие инженеру, занимающемуся измерениями при загрузке ­
трактов белыl'у1 щумом, определить поправочные коэффициенты ,.
если требуется повысить точность измерений .


Глава 1
Многоканальные телефонные
системы с частотным
уплотнением 1
1.1 .
Крат:кал история · многоканальной
передачи телефонных сигналов
Более ста лет назад телефонов не существовало. Сегодня телефон
является неотъемлемой потребностью большинства людей во всем
мире. Со времени замечательного изобретения Александра Грэхе­
ма Белла в 1876 г. телефон стал существенным фактором эконо­
мического и социального прогресса. К 1920 г . во всем мире было
около 20 млн . телефонов, а в 1972 г. общее их количество превы­
сило 300 млн. За последние 10 лет количество телефонов удвои­
лось, и можно ожидать, что в да л ьнейшем число телефонных ап­
паратов будет возрастать более чем на 6% в год; такой т емп ро­
ста числа телефонов пр евышался ежегодно со времени второй ми­
р овой войны . Столь высокого уровня развития никогда нельзя
было оы достичь, не имея возможности организовать по проводу,
кабелю или радиостволу одновременно более одного телефонного
канала. Такая многок а нальная передача обеспечивается примене­
нием процесса, названного уплотнением.
Однако первая практическая телефонная цепь была однопро­
водной с телефонными аппаратами, включенными на ее концах .
Это весьма примитивное устройство в 1878 г . было заменено пер­
вым коммутатором, который позволил осуществить соединение
нескольких телефонных аппаратов через коммутационное по л е .
Вскоре путем организации линий связи между местными комму­
таторами были созданы региональные телефонные сети. Позже
главные коммутационные станции каждого района были соедине­
ны между собой маги стралями дальней связи . Эти станции полу­
чили название междугородных телефонных станций. Первоначаль­
но используемые цепи с заземленным проводом сильно подверже­
ны внешним влияниям, поэтом у уже к 1900 г . их в основном заме­
нили двухпроводными цепями, в которых один из проводов слу­
жит для передачи в обратном направлении. Объединение пар про ­
водов в кабе.[!и позвощ1ло «спрятать» в землю некоторые из зна­
чительного количества линий. Однако и это не решило пробл е му,
заключающуюся в необходимости увеличения количества линей­
ного оборудования для удовлетворения растущих потребностей в
св язях. Необ х одим был способ, позволяющий увеличить колич е ст -
1 В СОСР ,часто пр1И1Ме,няет.ся -гер 1м;и1н «ВЧ ~::·иетема пер ед а1чи» (здесь и д апее
цифрам ,и 011~1е,чеJН ы прим1еча1ния о.11в. р м а1кто·ра) .
7


во каналов без прокладки дополнительных тысяч километров про~
БОДОВ.
В конце XIX в. были проведены эксперименты по созданию си­
стем уплотнения . Однако их успешное развитие задержалось до
возникновения электроники в начале 1900 г. Первая коммерче ­
ская система уплотнения, по-видимому, была создана в США, где
в 1918 г. между Балтиморой и Питсбургом начала работать четы ­
рехканальная система с частотным разделением сигналов ( способ
уплотнения см . в гл. 2). До второй мировой войны большинство
разработок было направлено на увеличение эффективности си­
стем уплотнения воздушных линий и многопарных кабелей, по­
скольку по этим двум средам передачи были организованы почти
все телефонные цепи . Ограниченная полоса частот таких линий
не позволяла организовать более 24 каналов.
Вскоре после второй мировой войны передачу информации на­
чали осуществлять по более широкополосным направляющим си­
стемам (по коаксиальным кабелям и УКВ радиорелейным ли­
ниям [РРЛ]), позволившим организовать несколько сот телефон­
ных каналов. Например, в 1948 г. между городами, находящимися
на Атлантическом и Тихоокеанском побережьях США, фирмой
«Bell System» (Белл) была введена в эксплуатацию кабельная
система Ll, которая обеспечивала связь по 600 каналам. В 1950 г .
начала работать УКВ радиорелейная система TD-2, позволившая
организовать связь также по 600 каналам в одном радиостволе.
В настоящее время широко применяются системы, позволяющие
организовать до 2700 каналов по коаксиальному кабелю, вводят­
ся в эксплуатацию кабельные системы емкостью 10 800 каналов
(60 мГц) и разрабатывают,ся системы емкостью с:выше 20 ООО ка­
налов ( 150 мГц). Широко используются УКВ радиосистемы, по­
зволяющие организовать до 1860 каналов как по наземным радио­
релейным линиям, так и по спутниковым линиям. Кроме того, в
эксплуатации находится некоторое количество систем емкостью
2700 каналов.
В СССР пюслеJJ,с,ватель,но были созданы 12-,
24- .и 60-;канальные с,и:стемы
уплотнения С'WМ,метр,ич,ных ка,б.е.1ей овязи; 1920- , 3 0 0 - и 3600 -·J<аналыные системы
у,пл,т·нения коа,коIальных цепей; 60 - , 120- , 60 0 - и 1 .920-,кана.1ыные стволы ра ,д.и,о-­
релейны,х с;и,-:теrм ,овязrи 2 .
1.2.
Системы малой емкости
В настоящее время на магистральных линиях широкополосные
системы передачи по коаксиальным кабелям и УКВ радиорелей­
ным линиям почти полностью вытеснили системы уплотнения ма­
лой емкости, работающие по симметричным кабелям и воздуш­
ным линиям. Однако в районах с низкой плотностью населения и
2 Инте•ресующимся .и1сто,р,ией .раз:вития с:ред1ств овяз,и в СССР со,ве-туе rм п,ро­
честь кни,r,и: М . Р . Рез,н-иrков «50 лет со1аетс•кой свя .зи». М., «Свя ,зь», 1967 .и
«810 лет ,рад,ио», по,д i!Jelд. А. Д. Фо,р ,тушеrн,к,о . М., «Свя ;зь», 1975..
8


для связей местных коммутационных станций еще довольно ши­
роко применяются системы уплотнения малой емкости.
Если число абонентов превышает число имеющихся воздуш­
ных линий связи, а применение групповых абонентских пиний не­
желательно, иногда может оказаться более экономичным приме­
нить систему уплотнения, а не организовывать дополнительные
линии. Такие системы, называемые станционными или абонент­
скими, позволяют создавать от 1 до 12 дополнительных двусто­
ронних каналов. Промежуточные усилители устанавливаются
обычно с 111нтервалам'и от 1 до 3 миль 3.
До применения систем уплотнения большое количество цепей
организовывалось по многопарным кабелям. Эти кабели содержа­
ли до 96 четверок, заключенных в одну оболочку. Сейчас по каж­
дой паре такого кабеля (в зависимости от их качества) можно
организовывать до 120 каналов при установке усилителей на рас­
стоя нии от 3 до 6 миль друг от друга. Обратное направление пе­
редачи организуется обычно по отдельному кабелю. Такие систе­
мы связи часто применяются на линиях между местными комму­
тационными станциями или местными и междугородными комму­
таuионными станциями.
К рассма'Гриваемо й клаосификации следует отнести широ 1<0 пр·именяемые в
ССС Р на :юнов ·ой ,се1<и (;и на ,ряще уча1ст.кСJJв ма,nи~с-тралынюй сети) си,сте1мы уплот ­
не,111ия с:и1м:метр·ичныос каiб.елей К -бОП, .К -бОП-4 и др)'lnие 60 -ка:налЬ'ные системы,
ОИС'l'е.мы у,пло1тнения мно,юпарныос телефонных ка'бел ,е й КРР 30/бО и «Кам·а», а
та 1кже систем'У упло:nне.ния ,сщнок,оа ,к1сиаmыно,го ка ·беля В,К!ПАП К-120. Система­
ми ,ма,лой е·м1юо1с т1и я:вля·е 11ся та1кже ,м,но,г-оч,исленное се•м,ей1с11Вю• си-стем у~плю·rн-е,ния
возду1Шных !Jie,neй В-3-З, В--12 и Д!р.
1.3 .
Коаксиальные кабе~ъные системы
Большое количество систем малой емкости организовано по су­
ществующим воздушным или многопарным кабельным линиям.
Верхние граничные частоты таких систем составляют соответст­
венно 150 и 600 кГц из-за сложности выравнивания частотных ха­
рактеристик и слишком малого расстояния между промежуточ­
ными усилителями 4 .
С та1кж,1 сlбъя•сне1н.11е,м 1'рудн ·о со,г.1а ,с:ить·ся. Совре.м,е,нное развиrие тех·н·и,к:и
овяз,и и п:ри~:.1енение 11ранз,и1сто,рс1в де.1ают :н-есу;щес11вен,ными труд,ности ,вы:р-а•вни ­
ва,н,и,я не!раБ1нс ,м1е1рню1с:тей А ЧХ ,и сн,и1м·ают отра,ничен,и.я ,в ча,с,rи 1юол1ичес11ва НУП,
т. ,е. д.1:и,ны у,е-ил·ительны:х у,ча ,стков. О_щнако ука:заи,н,ое авrорс,м о•г.ра:ничен:ие ча'С­
тотных дла 1пазо,но·в на се,г,ощня опршведл:и,в-о из-за трудно·ст1ей в обеuпе>ч.ени .и rре­
буе,мой защищенност,и силна.тюв о,т .помех, . пере,,'<10\дящи.х с параллельных цепей .
Для работы систем большей емкости потребовались более ши­
рокополосные линии, чем для систем малой емкости. Первые си­
стемы уплотнения коаксиальных кабелей имели полосу частот ли-
3 1 м,иля = lб09,В44 ,м .
• .К ,с,и ,стемшм мал·ой емrюо ;сти сле:д1уе ,т D·т11-1-ест;и та.кже и ~пюмян:ут,у,ю выше ои­
стеи-у К -, 1 ,20, раз!ра6о,та,н:ную для у,пло11иен,ия коа •ксиалыно"'о .каlбеля.
9


нейного тракта до 1,3 МГц и обеспечивали связь по 300 каналuм .
Затем появились системы емкостью 600 каналов (см. в § 1.1 си­
стему L1). В настоящее время широко применяют системы, рабо­
Последние испытания перед установкой око­
нечных станций и промежуточных усилите­
лей системы со спектром частот линейного
тракта до 12 МГц для у п лотнения коакси ­
ального кабеля
тающие в полосе частот дG
12 мГц (2700 каналов).
Коаксиальные цепи ино­
гда прокладываются отдель­
но, а иногда объединяются
в общую защитную оболоч­
ку. Например, американская
фирма «Белл» завершила
разработку ме:ж:континен­
тальной системы L4 с шири­
ной полосы 17,5 мГц (3600
каналов по коаксиальной це­
пи или «трубке»), причем
для этой системы разрабо­
тан кабель, в котором 2()
«трубок» объединены в од­
ной защитной кабельной
оболочке 5. Общая емкость
кабеля составила 32 400 ка ­
налов в каждом направле­
нии, а две «трубки» оставле­
ны резервными. Система L5
фирмы «Белл» (60 МГц)
имеет емкость 9000 каналов:
по каждой паре, а в общей_
оболочке кабеля объедине­
ны 22 пары. Таким образом,
эта система обеспечивает
90000 дуплексных телефон ­
ных каналов плюс резерв.
в · настоящее время в Европе
монтируется система с ши­
р'иной полосы в 60 МГц
( 1О 800 каналов). Эта систе­
ма Британского Почтового­
Ведомства работает по ка-
белю, содержащему 18 тру­
бок в одной оболочке, что дает возможность получить 86 400 дуп ­
лексных телефонных каналов и резерв 6 .
Поскольку затухание кабеля на единицу длины растет с часто­
той и с уменьшением размера кабельной пары, в системах боль-
5 В СССР и~меется сиrсте,Уiа К-3:600 с аналогичны.:v1 чи1сло 1м .канз .1с~в, р азu а­
ботанная для )~плотнен·ия коаrксиа л ьных цепе й ютечестве,н,но•rо ка •беля КМ1Б 8/6.
Иl:>ы,ющег.о 14 Jюаrкl<:иальных цепей .в оtП,·н ·ой о-6:олачке .
6 Ра:з •ра,бо:гка системы на 1О 800 ,ка·налов по о.д,ной ,ко•аrкrс:иальной цею.и про -
ВОJJЩтся и в ,н ашей стра:не.
•
.10


шой емкости усилители располагаются очень близко друг от дру­
г а и применяется дорогостоящая аппаратура выравнивания ча­
стотных характеристик . Например , при использовании кабеля с
парами 2,6Х 9,5*J мм промежуточные усилители обычно ра з ме­
щаются на расстоянии 1 мили друг от друг а в системе с полосой
6 0 м Гц и 3 миль в системе ,с полосой 12 МГц. Это р асстояние
увеличивается до 6 миль для систем с полосой 4МГц и до 12 миль
для систем с верхней частотой 1,3 МГц . При применении кабеля
меньшего диаметра (1,2Х4,4 мм) усилители размещаются на бо­
лее бли зком расстоянии .
Ко а ·к,с,иальные цепи, ве'сыма близ1к~и1е к у,ка з а,нны м раз·мера,м, п,риняты в ка­
че:с'J1в-е с та :н,да-рт 1ных ,и 1В нашей стране. Ншпржv,ер , ул омя ,нутый выше ка·бель
КМБ 8/6 .имеет 8 цепей 2,5:8/9,4 М'М и 6 целей l,Q/'4 ,6 ,м.м.. Пр.и это·м длина уси­
лительн ,с,го у,ча 1с11ка в си1сте1ме К-30,0 (1коа~юиаль,ная цепь 1,2/4,6 мм) соста1вляет
б км , а в системах К - 1920, К-3600 и К- 10 800 (коа,кс иальная цепь 2,58/9,4 мм ) -
.со от'!Jетст,ве,нн:о 6, 3 .и 1,5 .к1м .
Коаксиальные кабельные системы большой емкости обычно
применяются для связи между близко расположенными центрами
•С высокой плотностью населения. Однако стоимость монтажа та­
ких систем высока из-за незначительного расстояния между про­
межуточными усилителями и вследствие большой стоимо ст и кабеs
ля и е го прокладки. В то же время в районах с трудным для про-
1Кл адки кабеля грунтом и особенно там, где не требуется большо ­
r о числа каналов, более часто применяются радиосистемы .
1.4 .
Радиорелейные системы на УКВ
(прямой видимости)
С момента появления УКВ РРЛ в 40 - х годах потребность в них
постоянно увеличивалась. Благодаря быстрому развитию радио­
.локационной техники во время второй мировой войны были полу­
чены основные предпосылки для создания УКВ радиосистем . В
широ1,ополосных коммерческих системах начали применять такие
устройства, как_ клистрон, лампы бегущей волны и антенны с вы­
соким коэффициентом усиления. Системы УКВ РРЛ быстро на­
'Чали применять в качестве основных телефонных и телевизион­
ных распределительных систем во многих странах . Например, в
,США фирмой «Белл» разработана система TD-2, позволяющая
о рганизовать 600 телефонных кан~лов или один видеоканал по
каждому радиостволу . Она впервые введена в эксплуатацию в
•сентябре 1950 г. между Нью-Йорком и Чикаго . К 1962 г. была соз­
дана национальная сеть, по которой организовано около 90% всех
междугородных видеоканалов и 40% телефонных цепей большой
протяженности . До недавнего времени телефонные компании бы ­
ли наиболее серьезными коммерческими потребителями УКВ
* Чи,сла у,к.азы:вают в:н е.ш.ний д•иа ,ме~р вну:трен,него ruр .ово;щика .и внутр ,еянлй.
дию1 етр внешнего л:р, овоеJ;·ни,ка ,с, оот.ве11ств енно .
11


РРЛ систем для передачи на большие расстояния речи, видеосиг­
налов и цифровой информации. Однако сейчас все больше и боль­
ше отраслей промышленности применяют УКВ РРЛ системы для
передачи информации по собственным сетям связи. К таким пред­
Здание Post Office (Британско­
го Почтового ведомства) в
Лондоне. Видны установленные
на высотной части здания ан ­
тенны УКВ
приятиям относятся железные доро­
ги, нефтяные, газовые и электриче­
ские компании, а совсем недавно к
ним присоединились и отдельные
частные предприятия (в тех случа ­
ях, когда позволяют национальные
правила).
Групповой спектр систем, рабо ­
тающих по РРЛ, в основном обеспе­
чивает передачу сигналов телефон ­
ных каналов или видеоканала, или
каналов передачи данных. Емкость
таких систем достигает 1860 теле­
фонных каналов, а некоторых и 2700
каналов. Наиболее распространены
системы емкостью 600, 960, 1260 и
1860 каналов (размещение спектра
рассмотрено ниже, в гл. 2). Группо­
вой сигнал модулирует промежуточ ­
ную частоту (обычно 70 мГц), кото­
рая затем преобразуется в частоту
передачи. Для су щ ествующих ра­
диорелейных линий п олосы частот
рас п оложены в диапазоне от 2 до
12 ГГц, но наибольшее число связей
организовано в полосах 2,4 и 6 ГГц.
Нап,ри ,мер, отече,:твенные системы име­
ют слмующие д,:а: п азоны деци :~1е11ровых и
са.нт,и : мет,р•овых в-см ·н :
Р - 6/120, ГГц
Р-600, ГГц
«Дружбз», ГГц
1,2-2,0
3,4 -3,9
5,67-6,17
Применение параболических или
рупорных антенн с высоким коэффи­
циентом усиления позволяет обеспе-
чить расстояние между промежуточ­
ными усилительными станциями «прямой видимости» от 20 до 30
миль при мощности передачи около 1 Вт. Если в промежуточных
пунктах требуется коммутация телефонных каналов, необходимо
осуществлять демодуляцию до группового спектра. В других слу­
чаях промежуточные усилительные станции обычно усиливают сиг­
нал в спектре промежуточной частоты, хотя в настоящее время на­
чинают применяться усилители в спектре радиочастот. После уси­
ления сигнала промежуточная частота преобразуется в радиочасто-
12


ту, отличающуюся от принятой ча·стоты . Так поступают потом у, что
обычно для направлений приема и передачи применяется одна и та
же антенна. Кроме того, одна антенна позволяет передавать или
принимать более чем одну радиочастоту. Как правило, одна антен ­
на позволяет передавать от 3 до 6 радиочастот в каждом направле­
нии передачи . В некоторы х системах предусмотрена передача в
Комплект радиооборудо­
вания системы 116 Нз ем­
костью 960 каналов ТЧ
каждом направлении до 12 радиочастот. Радиочастоты размещают ­
ся на расстоянии от 7 до 40 МГц друг от друга в зависимости от
типа антенны, емкости системы и значения нес у щей радиочастоты.
Например, упоминавшаяся радиорелейная системы типа TD-2
с промежуточными каналами дает возможность осуществлять пе ­
редачу в каждом направлении сигналов 6000 телефонны х каналов,
причем при помощи одной антенны передаются 10 основных ра­
диочастот и 2 радиочастоты, используемые для защиты . Более
поздняя (1961 г.) радиорелейная система типа ТН (6 ГГц) позво­
ляет получать больше 11 ООО телефонны х каналов при емкости
каждого радиоканала 1860 телефонны х каналов . Система тип а
TD-3, эксплуатация которой началась в 1968 г ., предусматривает
такое же размещение промежуточных усилительных станций, те
же антенны и фидеры, что и в существующей системе TD -2 , и
обеспечивает организацию 12 ООО тел ·ефонных каналов при емко ­
сти каждого группового тракта 1200 каналов .
В результате роста потребности в емкости радиорелейны х ли ­
ний нижние радиочастоты (до 6 ГГц) оказываются з анятыми, и
в настоящее время большее внимание уделяется радиочастотам в
области до 12 ГГц. Например, системы фирмы «Белл» типа
TL-1 (1963 г.) и TL-2 (1966 г.), рассчитанные для связей на рас­
стояния до 250 миль и имеющие емкость 300 и 600 каналов соот -
13


ветственно, работают в диапазоне 11 ГГц. Однако возможно, что
развитие местных и региональны х спутниковых систем связи по­
з волит сократить рост числа промежуточных УКВ станций в неко­
торых района х (см . § 1.7) .
1.5 .
Системы тропосферного рассеивания
(загоризонтные)
Подобно УКВ радиорелейным линиям прямой видимости, систе­
мы тропосферного рассеивания стали реализуемыми благодаря
интенсивному развитию УКВ техники во время второй мировой
войны. Радиолинии на УКВ, описанные в предыдущем парагра­
фе, могут работать только в пределах одного участка прямой ви­
димости или немного больше*, . т: е. от 20 до 30 миль . Работа си­
стем тропосферного рассеяния основана на том факте, что тропо­
сфера (т. е. область между повер хностью Земли и стратосферой)
р ассеивает УКВ сигналы, при этом Rезначительная часть сигналов
отражается к поверхности Земли. Поэтому сочетание передатчи­
ков большой мощности, мощных антенных систем и очень чувстви­
тельных приемников позволяет осуществлять удовлетворительную
с вязь за пределами прямой видимости. Первая практическая тро­
посферная система, предложенная фирмой «Белл» в 1952 г., име­
ла название «Pole vault»7, Эта система предназначалась для во­
оруженных сил США. Линия построена вдоль восточного побе­
режья Канады от Нью-Фаундленда до о. Баффинова Земля. Экс­
плуатация системы началась в 1955 г . , протяженность связей
1600 миль при 9 переприемах. Емкость системы 36 телефонных
каналов.
Основным преимуществом тропосферных систем является воз­
можность перекрывать расстояние до 500 миль без промежуточ­
ных усилителей. Это особенно важно в тех случаях, когда связь
должна быть организоваRа через районы с суровыми геологически­
ми или другими условиями. Кроме того, если прокладка подвод­
ного кабеля ( см. § 1.6) нецелесообразна, средняя емкость тропо­
сферных систем до 300 каналов делает их особенно пригодными
для связи через водные пространства. Например, тропосферные
линии были организованы вдоль Алеутских островов к Аляске
(1400 миль - 9 пролетов); с севера на юг Японии и далее через
Тайвань к Филлипинам; между о. Крит и Кипр (350 миль -
1 пролет).
Военные ведомства быстро обратили внимание на надежность
тропосферных систем. Например, система «Dew Line»8 через Се­
верную Канаду (1958 г.) и соединенная с ней «Dew East»8 через
* На са.м,ом деле путь ра,спр•о,странеJН·ия УКВ слепка ис,к,ривлен ,из--за от,ра­
жен. ия, вызванного изме.нение.м ,пло11но,с11и атмо,сферы с высот-ой. Следонательно,
-их дальность действия несколько пр,евыша -ет ,рас-стоян•ие, определенное по пря­
мой лини.и.
' Дословно - «Прыжок с шестом» .
8 «Линия Ро.сы» и «Вос"юч.ная Р-оса» .
14


Северную Атлантику ( 1962 г.) образовали цепь дальнего обнару­
жения от Великобритании к Аляске длиной свыше 5 ООО миль.
За последнее время было организовано значительное количество
как коммерческих, так и военных систем. В 60-х годах наблюда ­
лось постоянное увеличение емкости тропосферны х линий более
чем на 20% в год, а к ко'нцу 60-х годов их протяженность значи­
тельно превысила 3 млн. канало-миль .
Из - за больших потерь ( обычно от 200 до 250 дБ) этот вид пе-
Сдвоенные 60-футовые антенны тропосферной линии связи Гайяна-Тринидад в
Мон-Блю (Тринидад). При длине пролета в 345 миль система и меет емкость 72
канала ТЧ
редачи требует очень высокой мощности сигнала на п ередающем
конце: примерно от 200 Вт для систем малой емкости, работаю­
щих на короткие расстояния (до 100 миль), до 10 кВт. Чаще все­
го мощность передатчика составляет 1 кВт . В исключительных
случаях, при длинах пролетов до 500 миль, мощность передатчика
может составлять 50 или 100 кВт. Однако обычная длина проле­
та - 150 миль. Используются параболические антенны с высо­
ким коэффициентом усиления и диаметром от 30 до 120 футов 9 •
Передача в большинстве случаев ведется в диапазонах частот
900 МГц и 2 ГГц, хотя иногда пользуются частотами в диапазо­
нах до 8 ГГц.
Природа тропосферного рассеивания делает его чувствитель­
ным к значительным федингам (замираниям), поэтому для под­
держания удовлетворительного качества связей. обычно пользу­
ются разнесенными передатчиками и приемниками . Основными
9 1фут=30,48 01.
15


параметрами разнесения являются расстояние, частота и угол на­
клона антенны. При пространственном разнесении расстояние
между приемными антеннами должно составлять, по крайней ме­
ре, НЮ длин волны, а при частотном разнесении частоты должны
отличаться не менее чем на 1%. Во многих системах использует­
ся четырехкратное разнесение, причем «разносятся» два различ ­
ных параметра, например пространство и частота.
Емкость систем может быть очень небольшой, например 6 ка­
налов (система «Thin Line» 10 ). Однако в основном применяются
системы емкостью до 132 телефонных каналов. В настоящее вре­
мя существуют системы с максимальной емкостью 300 каналов.
Как и радиорелейные линии прямой видимости, тропосферные
системы в будущем могут быть в определенной степени заменены
спутниковыми системами связи (см. § 1.7).
1.6.
Системы подводного кабеля
(подводные усилители)
Подводные кабели для телеграфии были впервые разработаны
еще до изобретения телефона*. Из-за значительно большей шири­
ны полосы телефонного канала по сравнению с телеграфным теле­
графные кабели могли использоваться для передач телефонной
информации только на коротких расстояниях. Например, в 20-х
годах нашего столетия была введена в эксплуатацию телефонная
линия между Великобританией и Европой. Многоканальная связь
на большие расстояния стала возможной только после разработ­
ки подводных кабельных усилителей, предназначенных для ком­
пенсации затухания кабеля и выравнивания его частотных харак­
теристик. Первые такие усилители были разработаны Британским
Почтовым ведомством в 1943 г., а первая система с глубоководны­
ми усилителями была проложена между Флоридой и Кубой в
1950 г. фирмой А. Т. & Т.
В этой системе для каждого направления передачи использо­
вался отдельный кабель, емкость системы 24 канала, ширина по:
ласы частот каждого канала 4 кГц. В том же году между Вели­
кобританией и Нидерландами был проложен кабель, рассчитан­
ный для передачи сигналов 120 каналов (60 каналов в каждом
направлении).
Первый трансатлантический кабель был проложен лишь в
1956 г. По этому кабелю при помощи системы, известной под на­
званием ТАТ-1, было организовано 36 каналов. На глубоководном
участке использовалось два кабеля, по одному для каждого на­
правления . Число каналов позволила удвоить система TASI (ис­
пользование речевых пауз). В 1959 г. емкость системы вновь бы-
10 .«Т1 он,кая тtния».
* Перв·ая уапеш.ная про ·к,ла[Щка тра ,нсатJJа,н-ги,ч•е<ако,го теле.-,рафно,го к•а,беля
была о,ауrщест,влена •В 18б6 г.
16


ла увеличена на 33% путем более тщательной фильтрации II су­
жением полосы частот каналов до 3 кГц.
Даже к 1963 г. емкость таких систем существенно нс увелицп­
ЛJСЬ (система ТАТ-3, проложенная в 1963 r., позволила организо ­
вать связь по 120 каналам). Однако начиная с 1964 г. емкость
систем стала расти значительно быстрее, чем за предыдущие
15 лет. Сравнительно медленное развитие подводных систем ча­
стично объясняется появлением спутников связи. Ожидалось, что
Промежуточный усили­
тель, проходящий через
линейную кабельную ма­
шину на борту кабельно­
го корабля «Алерт»
спутниковые системы исключат необходимость прокладки под­
водных кабелей. Однако позже стало ясно, что оба типа систем
могут дополнять друг друга в глобальной сети. Кроме того, на­
дежность транзисторов стала достаточной для применения их u
усилителях с ожидаемым средним временем безотказной работы
около 20 лет. Благодаря меньшему потреблению мощности стало
возможным размещать усилители ближе друг к другу и, следоt3а­
тельно, передавать более широкую полосу частот. Первая система
на твердот ельных усилителях (от Великобритании до Бельпш)
была организована в 1964 г., а первая трансатлантическая систе­
ма (ТАТ-5) - в 1969 r.
Последний из проложенных трансатлантических кабелей !,\iеж­
ду Канадой и Великобританией обеспечил работу сисге1vш
CANTАТ - II емкостью 1840 каналов ( шириной в 3 кГц) в каж,'.lом
направлении. Система введена в эксплуатацию в марте 1974 г. и
аналогична системе, работающей по кабелю, проложенному меж­
ду Испанией и Канарскими островами в 1971 r. Подводные усп­
лит fiли размещены на расстоянии 6 миль друг от друга в системе
t:м костью 1840 каналов; на кабеле, по которому работает
CANTAT-II, установлено 600 усилителей. В системах меньшеп
емкости усилители расположены дальше друг от друга. Напри­
мер, в системе емкостью 720 каналов на расстоянии 11 миль, в
системе емкостью 48 каналов - 44 мили. Питание усилителей
осуществляется по тому же кабелю от двух береговых станций.
17


Напряжение питания на каждом конце кабеля системы
CANTAT-II составляет порядка 10 кВ.
Двусторонняя передача по одному кабелю осуществляется пу­
тем деления линейного спектра на верхнюю и нижнюю по.ису
частот. На береговой станции верхняя полоса частот затем пре­
образуется в нижнюю . Обычно на глубоководных участках кабс-
Кабельный
корабль
«Алерт» готовится к ус­
тановке маркерного буя
во времf! прокладки ка­
беля с подводными уси­
лителями между Велико­
британией и Испанией_
Этот кабель, проложе н ­
ный в ,1970 г., обеспечи л
работу системы связи ем ­
костью 640 дуплексных
каналов ТЧ шириной
3 кГц. Линейный тракт
системы со спектром ча­
стот до 5 МГц содержит
52 промежуточных уси­
лителfl при длине магист­
рали 480 морских миль
(890 км)
ли имеют диаметр 1,5 дюйма 11 . На мелководных участках диа­
метр кабелей значительно больше за счет арматуры, предотвра­
щающей их от повреждения тралами, кораблями, якорями и т. д .
Принципиально система, содержащая усилители аналоrоuых
сигналов и малогабаритный кабель и работающая по принципу
частотного уплотнения , может быть рассчитана и построена для
пере д ачи сигналов еще большею числа кан алов. В насюящее вре­
мя разрабатываются системы на 4000 каналов и нет признаков.
сни:жения потребностей в подводных кабелях.
1.7 .
Спутниковые системы
В октябре 1957 г. Советским Союзом был запущен на орбиту пер­
вый искусственный спутник Земли (Спутник - !). Спустя три меся­
ца появился американский спутник «Explorer 1» 12 . В течение по­
следующих 16 лет космическая техника развивалась с такой фан­
тастической скоростью, как ни одна другая отрасль не развива-
18
11 1 дюй,м = ,2,54 см.
12 «Иос,1е, :1, о,ватель 1».


лась в мирное время. Хотя основное внимание было на~равлено
на исследования человеком космического пространства, однако
•столь же быстро развивалась космическая связь. В состав обору­
дования спутника, предназначенного для организации свя з и через
космос (такой спутник обычно называют «спутником связи»), как
правило, входят усилители УКВ сигналов. Первый эксперимен­
тальный спутник связи «Courrier» («Курьер») был запущен н
1960 г. Запуск спутников связи в коммерческих целях начался в
1962 г . спутником «Telstar» (совместная программа NASA-
A. Т. & Т) , который сначала транслировал телевизионные програм­
мы через Атлантический океан. Недостатком спутников «Tel-
star» I и II, а также «Relay» I и II является то, что из-за их низ­
кой орбиты необходимо было применять очень дорогие наземные
приема-передающие станции, так как их пришлось оборудовать
системами, обеспечивающими постоянное слежение антенн за 110-
ложением спутников при движении их по небосводу . Один спут­
ник находился одновременно в поле зрения передающей и прием­
ной станций не более 20 мин.
В связи с э-rим все коммерческие спутники связи начали запу­
скать на геостационарные орбиты, т . е. с вращением в восточном
направлении над экватором на высоте 22 300 миль (35 800 км) .
Находясь на этой высоте, спутник совершает один оборот вокруг
Земли точно за 24 ч. и поэ'Гому кажется неподвижным в небе. Это
позволяет строить наземные станции с очень ограниченной возмо:ж:­
ностью слежения и осуществлять связь в течение 24 ч. в сутки.
Первые синхронные спу11ники из серии SYNCOM были запущены
в 1963 и 1964 гг.
Глобальная система INTELSAT. Все перечисленные спутники
были запущены по контракту с NASA (Национальное управление
аэронавтики и космических исследований). Однако в 1962 г. по­
становлением о спутниках связи американский конгресс учредил
корпорацию спутников связи (COMSAТ), имеющую целью соз­
дание всемирной коммерческой системы спутниковой связи. Кор­
порация COMSAT . ·выступает в качестве руководителя междуна­
родного объединения спутников связи (INТELSAТ), а также как
-организация. осуществляющая эксплуатацию космических свя­
зей. В объединение, основанное в 1964 г., первоначально входило
11 государств; сейчас в него входит 80 государств, осуществляю­
щих 95% мирового обмена информацией по каналам дальней
связи 13 .
Первым спутник,ом объединения INТELSAT был «Farly Bird» 14
{переименованный в «Intelsat I»). Запущенный в 1965 г. этот
спутник обеспечивал передачу информации по 240 телефонным
каналам или одному видеоканалу в течение трех лет через Атлан-
13 В насl'оящее время rв нашей стра ,не в,м,есто термrИна «дальняя с·вязь»
пользую11СЯ тер,минам 1и '"мн,о,го,каналЬ'ная связь» ил.и «.межtд,утор.одная связь», по­
с колы<у «да:1ьняя связь», т. е. связь на большие р,аос1'оя1н,ия, •осуще,сl'вляется
между rо,рода'l!И ло мног,оrка:наль,ным системам.
н «Ра,нняя пта·шка» .
19


тический океан. В 1967 г. на орбиту были выведены три спутника
«Intelsat II» , два из которых обеспечивали связь через Атланти­
ческий океан и один через Тихий океан. Имея оборудование для
пере дачи информации по такому же числу каналов, что и «Iпtei­
sat I », эти спутники все еще работоспособны, хотя находятся
в
Ряд спутников связи, за­
пущенных на синхро нны е
орбиты в 1965- .
1972 rr.
р езерве. В 1968-1969 гг. связь через весь земной шар обеспечи­
вали спутники «Int e lsat III», орбиты которых про ходили над Ат­
лантическим, Тихим и Индийским океанами. Обладая в 4-5 раз
боль шей мощностью, чем первые спутники, они обеспечивают
связь по 1200 телефонным каналам или по четырем видеоканалам
в каждом направлении. Сейчас на орбите на х одятся пять спутни­
ков «Iпte l sat III».
На этих спутниках находится по одному широкополосному
приемоп е редатчику для каждого направления передачи. Спутник
«Intelsat IV». соцержит 12 приемопередатчиков (каждый с шири ­
ной полосы 36 МГц), позволяющих осуществлять связь по 9 ООО
тРлефонным каналам или 12 видеоканалам. При этом обеспечи­
ваются возможность многократного доступа и одновременная пе­
редача. Первый такой спутник был запу щен в 1971 г ., а сейчас их
уже пять над Атлантическим, Ти хим и Индийским океанами. До
~их пор все коммерческие спутники работали по принцип у частот­
ного уплотнения с частотной модуляцией, однако « Intelsat IV »
приспособлен для передачи ИКМ сигналов (система SPADE) .
Передача в сторону спутников осуществляется в полосе частот
5,9'?.S - 6,495 ГГц, а от спутников к земле - в поло ::е частот
З,700 -4,200 ГГц. Спутники «Intelsat V». серия
которых должна
появиться в конце 70 - х годов, будут работать по принципу вре­
менного уплотнения с многократным доступом (TDMA) в спектре
от12до14ГГu.
Темпы, с которыми государства - члены объединения INTEL-
SAT устанавливали наземные станции, свидетельствуют о заве р­
шении создания в скором времени поистине глобальной системы.
20


К: 1969 г. работало 25 наземных станций в 15 странах. К: марту
1973 г. их количество возросло до 85 в 53 странах. Еще 41 назем­
ная станция находится в процессе строительства или проектиро­
вания.
Местные системы. К:роме глобальной системы INTELSAТ, су­
ществуют различные региональные или местные спутниковые си­
стемы связи, работающие или проектируемые. Первая такая си­
стема была организована в СССР после запуска спутника «Мол­
ния-!» в 1965 г. С помощью нескольких спутников этого класса,
находящихся на несинхронных орбитах, сейчас осуществляется
передача телефонной, видео- и факсимильной информации между
20 наземными станциями, расположенными в разных точках госу­
дарства. Ожидается увеличение числа наземных станций пример­
но ДО 30.
Первая синхронная местная спутниковая система начала рабо­
тать в январе 1973 г. в К:анаде. В этой системе используется спут­
ник «ANIК: I», подобный спутнику
«Intelsat IV»; эксплуатацию
осуществляет фирма TELESAT. Мощная телефонная система ем­
костью 960 каналов создана между Аллан Парк (Онтарио) и:
Лэйк К:овечан (Британская К:олумбия) . К:роме того, име ется:
шесть сетевых телевизионных станций, обеспечивающих двусто­
ронние видеоканалы между основными городами. В 24 точках ме­
нее населенной северной части страны размещены приемные те­
левизионные станции. И, наконец, имеется четыре телефонные ·
линии (две емкостью 8 каналов 1I две емкостью 132 канала), со-­
единяющие отдаленные Северные районы. В 1974 г. при помощи:
подводного кабеля CANTAT II (см. § 1.6) мощная система от
Аллан Парк продлена до Херицфилд в Новой Шотландии .
В США ожидается организация местной системы. С этой­
целью различные фирмы обратились за разрешением в Федераль­
ную комиссию связи. Ожидалось, что первые системы начнут ра-­
ботать к 1974 г. и, по-видимому, они будут принадлежать не­
скольким различным фирмам, поскольку, по крайней мере, пять .
заявок подано на рассмотрение Федеральной комиссии связи.
Среди них - COMSAT, владелец системы INTELSAT.
Европейской организацией по исследованию космоса (ESRO)
и Европейским союзом радиовещания (EBU) завершено иссле­
дование возможности замены сети Евровидения региональной
спутниковой системой, осуществляющей передачу телефонной и
цифровой информации, а также телевидения. Рассматриваемая в,
настоящее время система включает в себя около 30 наземны х
станций, размещенных от Северной Африки до Исландии и Скан­
динавского полуострова и от Португалии до Турции. Первооче­
редной задачей является запуск на орбиту к 1978 г. синхронного
спутника, обслуживающего от 4 до 6 наземных станций. Созда­
ние системы должно быть закончено в начале 80-х годов 15 .
15 В свя.зи со вз,рыво.м амер:и1кан-ской ра ,кеты ,но,сителя за,пус.к -е,путника в::
·ко,нце 1977 г. не удался. Э'Го , по-.ви.д им,о,му, отодвинет сроки окончания создания
оис'Гемы.
21


Антенна (диаметром 90
футов) на наземной ра•
дио- и кабельной станции
в Рас Абу Джайюре
(Бахрейн). Эта станция
работает со спутником
связи Intelsat в районе
Индийского океана
В Сове·'!'с •ко,VI Союзе, · к,р,аме у.помя,нутых автором опутн.и,к•о,а связ,и «Мол -
11ия-] », о,существле ,н зшпу~ск у,со,вершенст,в , о,вышых спутник,о,в овяз,и «М ·олния-2»
и «Эк,ран», а в 1977 г. на стационарную орбиту с удалением · 36 ООО км: вы:ве­
.ден спу 11ни,к связи «Рад,у,га». Последн,ий получ,ил -меж.дуна,рюдную кла .соифика­
ц·ию «Ста,ц,и,о•нар-2». В кон:це 1977 г. вЬ!iведен на эллиптиче~с,юую орбиту спутник
авяз,и «Мол н.ия-.З».
Глава 2
Терминология частотного
уплотнения и модуляционные
планы
2.1.
Телефонный канал
Амплитудные характеристики сигнала, передаваемого по одиноч­
ному телефонному каналу 16, будут рассмотрены в гл. 5. Здесь же
для возможности рассмотрения методов объединения каналов ТЧ
16 По<жо,1ы<у по т-елефо•нно,1у .ка:на.1у .может осуще,ствлять·ся не только те­
лефонная связь, ,в СССР n.р1инят терм,и:н «,канал ТЧ» . В дальнейшем изложении
·r;o всех случаях, когда имеется в виду не только телефонная связь, вместо тер­
ми.на «тел-ефонный канал» принят терм.ин «,ка ,нал ТЧ».
:22


в многоканальную систему необходимо оценить только полосу ча ­
стот, занимаемую одиночным каналом.
Здесь мы сталкиваем,ся с неустоя,вшей.ся терм,инологией . Дело в том, чт1>
под «·каналом» понимают, с одной сторо,ны, сово,куmность оборудо,вания для
обеспечения передачи ощного- информац,ионн-ого сигнала (в том чи,сле и теле­
фоююго), а с другой .стороны, сам пере,да 1ваемый сигнал . Пред,ставл яется более
т-очным изложттть «о,бъединенле сигналов каналов ТЧ в мно·гоканальный сиг ­
нал» . Автор, таким образом, здесь придерживает­
С>.! второй 11рактовки термина «;,анал».
На рис. 2.1.1 показано, что при частотном
уплотнении каждый канал занимает по­
лосу шириной 4 кГц. Однако речевой сиг­
нал ограничивается фильтрами в диапа­
зоне частот от 300 до 3400 Гц . На этом и
последующих рисунках используются ус- Рис. 2.1.1. Полоса частот ка ­
ловные обозначения, принятые МККТТ. нала ТЧ
Полный перечень этих обозначений при-
веден в приложении 1. Показанные в этой главе модуляционные
планы взяты из рекомендаций МККТТ и ДСА (см. библиографию) .
2.2.
Каналопреобразующее оборудование
и первичные группы
Ча,стоты ,сигналов каждого канала ТЧ в бала,нсном модуляторе­
смешиваются -с несущей частотой и затем проходят через по ­
лосовой фильтр с шириной полосы 4 кГц, который задерживает
верхнюю боковую полосу частот и вносит дополнительное зату "
Стойки каналопреобразующего оборудования СТЕ (СИП). На фото показаны
стойки общей емкостью 196 первичных групп (2252 канала ТЧ)
23;


хание для подавленной несущей частоты . Далее нижние боковы е
полосы частот 12 каналов ТЧ с промежутками в 4 кГц объединя­
ются и образуют первичную группу шириной 48 кГц. Оборудова -
1-iие, при помощи которого осуществляется преобразование частот
сигналов 12 каналов ТЧ в общую группу, называется каналопре­
·Образующим 17 (СТЕ). Сформированный таким образом группо ­
вой сигнал подается на стойку распределения первичных групп
(GDF) и далее на оборудование последующих ступеней преобра-
.зо вания.
!IBC!JЩl18 1./ОСШОШ!J/
108.
!Olf
!00
9б
Рис. 2.2 .1 . Формирование
- < - спектра основной первичной
группы ( типа «В»)
!20
бО 708
12
бО
кГц
t
Рис. 2.2.2. Формирование
спектра первичной группы
типа «А» (прямой)
На всех ступенях преобразования при частотном уплотнении
'Используется одна боковая полоса с подавленной несущей, как
правило, нижняя боковая полоса. При этом на каждой ступени
:происходит инверсия частот . На рис. 2.2 .1 показано объединение
12 каналов в основную первичную группу (типа В), расположен­
ную в спектре от 60 до 108 кГц, причем показаны несущие и ин­
~ертированные частоты. Если частота в первичной группе увели ­
чивается с ростом частоты в канале, группа называется пря,мой .
Примером может служить первичная группа типа А в спектре от
12 до 60 кГц, образование ~юторой из основной первич1ной груп­
-пы типа В показано на рис. 2.2.2 .
2.3.
Преобразовательное оборудование
первичной группы и вторичные группы
Преобразовательное оборудование первичной группы (GTE), в
принципе, подобно каналопреобразующему оборудованию, одна ­
:к о в нем 5 первичных групп объединяются в одну 60-канальную
17 В отечественных системах - «оборудование индивидуалыного преобра­
. з ова.ния».
:24


вторичную группу. На рис. 2.3.1 показано объединение 5 основ­
ных первичных групп типа В в ооновную вторичную группу со спект­
ром частот от 312 до 552 кГц. Поскольку на каждой ступени пре-
Ко11трольные частоты
пер811ч11ых групп
1tесущ11е частоты
бО 108
No пepU11ч11orJ
группы
1
Рис. 2.3.1. Фо11мирование спек­
тра основной вторичной группы
J12 JбО 1/08 1/5б 501/
кГц
образования происходит инверсия частот, основная
группа является прямой, т. е. частоты расположены в
рядке, как и в канале ТЧ .
2.4.
Третичная группа
вторичная
том же по-
Третичная группа образуется из 5 вторичных групп и, следова­
тельно, содержит 300 каналов ТЧ. На рис. 2.4.1 показано объеди­
нение вторичных групп в основную третичную группу со спектром
ffottmpoлh!lыe частоты
Uторич11ых групп
N?Umop11ч-
11oil. группы
несущие частоты
2355
кГц
Рис. 2.4 . 1. Формирование спектра основной т:ретичной гр у ппы
25


80____ ]08 558
808 1058 , fJ0lf
Рис. 2.4 .2. Спектр частот
линейного тракта между­
народной системы с час­
тотным уплотнением (до
1,3 МГц) коаксиального
кабеля с пара_ми 1,2/4,4
мм
/Nf (}mop11чttol1
группы
частот от 812 до 2044 кГц. Третичная группа используется на по­
следующих ступенях преобразования в системах большой емко­
сти. Типичное расположение третичной группы в спектре 300-ка­
нальной системы ( 1,3 МГц) показано на рис. 2.4.2.
2.5 .
Четверичные группы
и объединение вторичных групп
Как показано на рис . 2.5.1, основная четверичная группа со­
стоит из трех третичных групп. Емкость этои группы - 900 ка­
налов ТЧ, а полоса частот - от 8 516 до 12 388 кГц. На рис. 2.5.2
t55l
812 20/fl/
Nf1 mpem11ч110!1
группы
/fесущые частоты
!3200
ff880
кrц
Рис. 2.5.1 . Формирование спектра основ­
ной четверичной группы
показан способ образования спектра системы на 2700 каналов
из трех основных четверичных групп.
В от€че,с1тве1Нных .системах ч€,11веричные гру,ппы до сета вре,мени не прим€­
няют,ся. Ли1Нейный eneiк'J1p оисте,мы К - 1920, на.пр.им.ер, формируется 1Непосре~­
ет,ве11но из опек11р01в втор,ич.ных (В'Г) ,и тре'Dичных (Т<Г) г,р,у,mп (см. рис. 2.5.2а).
Пощю,бнЬ!lм о6раз•ом из ТГ фарм1и,р,у,ются 1800 -и,;а·нальные опе1к11ры для ои,сте.мы
К:-3600 (,см. ,рис. ,2 .б.2 . 6).
В системах меньшей емкости ступ ень третичного преобразова­
ния иногда исключается, и линейный спектр образуется непосред­
ственно из объединенных вторичных групп. На рис. 2.5 .3 п оказан
способ образования линейного тракта на 960 ка н ал ов из 16 вто-
26


Рис. 2.5 .2. Формирование спектра частот линейного тракта системы до,
12 МГц
осноОнал вr
J/2 JJZ
1 ~ СCIIOОНаЛ 1r
1
204ч
1
~
1
1
4152
J<.Ч 1
1
f,lfГU,
Ри<: . 2.5.2а. Формирование спектра частот линейного тракта
отечественной системы К-1920 пр1и передаче сиrналов 192 0,
каналов ТЧ
Рис. 2.5.26. Формирование спектра частот линейного тракта отечественной сi1сте­
мы К-3600 п ри п ередаче сигналов 3600 каналов ТЧ
ричных rрупп trипергруппа) 18: На рис . 2.5.4 показана система ем­
костью 1260 ка н алов; в которой используе~:.ся модул_яционный план
системы на 960 каналов с добавлением еще 5 вторичных групп.
На рис. 2.5.5 показана система емкостью 1800 каналов, образа -
,-1
~
• Таким
сnос:обом фо.рмируется линейный спектр отечест·венной системы
К: - 300 ·(см. рис. 2 . 5.За).
27


N!' !Jmop11ч1toil группы
12Ji/567891011121J141516
бО--- JOO
260~-----
-
-
-
-
-
-
-
-
-
4092
555 808 1056 1301/ 1552 1000 201/8 2295 251/1/ 2792 J040 J288 353б 3181/
60
0c1to 1tая тор11ч1tая группа
(r5ез преоr5разоtfан11я)
8
Р и с. 2.5.3. Спектр частот линейного тракта системы емкостью 960 каналов ТЧ ,
сформированный из 16 вторичных групп
Рис. 2.б.За. Фор·мирование спектра
частот линейного тр,акта отечествен­
ной системы к: -1зоо 'И'З б вторичных
труrnп
бf2
~----4
IЛ
1
i---i - -
-
-
п
/fffj
lL:1.. - - ++- --~
\
1
JJ
I !Jб4
~-----
- -,--4 15/Z
11
11
11
4
~- -i---1
-
-
-
-1-1
lдcJ ~ .l::Jc:::J~~
3!2 JJZ 50 J00 JIZ JJ2 J54 80?8!2 !0JZ !050 !JOO
Рис . 2.5.4. Спектр частот линейного тракта системы емкостью 1260 каналов ТЧ,
сфо рмированный из 21 вторичной группы .
28
1/ет8еричная группа No
!
1600
Jб9б ШJ7
l/emfJepuчttaн группа Nf
2
562*
Рис. 2.5 .5 . Спектр частот линейного тракта системы связи емкостью 1800
каналов ТЧ


ванная либо из 2 четверичных групп, либо из 6 третичных групп.
Линейный спектр систем емкостью 1800 и 2700 каналов ТЧ может
быть также сформирован объединением 2 или 3 гипергрупп при
помощи преобразовательного оборудования гипергрупп; при этом
ступень третичного преобразования исключается.
2.6.
Объединение сигналов каналов ТЧ
и видеосигналов
Линейные тракты могут быть использованы как для передачи
только сигналов каналов ТЧ или сигналов телевидения, так и для
совместной передачи. На рис. 2.6.1 изображен типичный видеока -
JOB
бflf2
I "1'
XI
I1I,.
~~
«:>
кГц
~
~
"'
Рис . 2.6 .1. Спектр телевизионного сигнала шириной 6 МГц
J08
1/287
12i/J5
No 1 кlr-!._
5799
I
д
mpem11y11ou.
1
r-Z
1
группы _!'---...
Y.I
..
~ ~""
~~
..,
~
_,.
&;~
о,
кГц
...,
. ,,~
~
~~
~
--
**
"'
,.....
~
Рис. 2.6 .2 . Спектр частот линейного тракта системы до 12 МГц при одновременной
передаче сигналов каналов ТЧ и телевидения
нал шириной 6 МГц с частично подавленной второй боковой по­
лосой . На рис. 2.6 .2 показан объединенный телефонный и теле­
визионный линейный спектр системы на 12 МГц.
Несколыко иначе фор,ми,руе1'СЯ спектр передачи .телевидения .в отечествен ­
.~ых системах. На.пример , :на рис . 2.б.2а сrюказано фо,рмиро,ва ·ние линейного
спе~ктра цри од.но,в:ременной передаче сиrналО'В 300 канал,ов ТЧ и ви~деосиrнала
в СИС'Теu\1е К:-1920.
еле UJU0IIHb/U CillHOЛ
о
5000
!('{
24.J!,f
!0!108,9
/('1
f,кщ
Рис . 2.6.2а. Спектр частот линейного 11ракта отечествеН!ной системы К:-1920 при
одновременной передаче сигналов 300 каналов ТЧ и телевидения
29


2.7.
Системы большой емкости
В § 1.3 описаны кабельные системы большой емкости, такие, как
системы фирмы «Белл» типа L4 ( 17,5 МГц) и L5 (50 МГц), а
также европейская система с диапазоном частот линейного трак­
та до 60 МГц. В аппаратуре фирмы «Белл» третичная группа об­
разована из 10 вторичных и имеет емкость 600 каналов ТЧ. Шесть
третичных групп объединяются для формирования линейного
спектра системы емкостью 3600 каналов, спектр которых, распо­
ложенный в области частот от 564 до 17 548 кГц, используется
о
70
20
JO
чо
50
50 МГц 70
Рис. 2.7.1. Спектр часто т линейного трак т а системы емкостью 10 800 каналов ТЧ
для уплотнения коа~,сиальной пары 2,6/9,5 мм
непосредствеiшо в системе L4. В системе L5 пятнадцать 600-ка­
нальных групп образуют линейный спектр от 3124 до 51 532 кГц,.
что обеспечивает передачу 9000 каналов. •
•
Линейный спектр частот европейской системы с диапазоном
до 60 МГц и емкостью 10 800 каналов ТЧ эквивалентен 18 таким
600-канальным Fруппам. На самом деле линейный · спектр эт0й
системы формируется из 12 основных четверичных групп или ги­
пергрупп (см. рис. 2.5.1), каждая емкостью 900 каналов ТЧ, спо:
соб объединения которых показан на рис. 2.7 .1 .
2.8.
:Контрольные частоты
На многих рисунках этой главы показаны контрольные частоты .
Существуют четыре типа контрольных частот; которые могут быть
введены в спектр многоJ{i).Нального сигнала при частотном уплате
нении . Это эталонные кщпрольные частоты, линейные управляю­
щие контрольные частотьr, доriолн.ительные измерительные часто­
ты и контрольные частоты - непрёрьrвности ( contiпuity pi lots).
Эталонные контрольные частоты вводятся в преобразов.аtе.ir'!;­
ном оборудовании на различных ступенях преобразования. На­
пример, ··'контрольная частота ·· первичной- группы - вводится · в -каж­
дую первичную груrтлу , в каналопреобразующем .оборудовании,
30


контрольная частота вторичной группы вводится в каждую вто­
ричную группу в преобразовательном оборудовании первичных
rрупп и т . д. Эталонные контрольные частоты автоматически оце­
ниваются для предотвращения повреждений в преобразователь­
ном оборудовании. Они могут быть также использованы в систе­
мах АРУ.
Линейные управляющие контрольные частоты вводятся в ли­
нейный спектр· в промежутке между многоканальными блоками*
или за пределами многоканального сигнала. Эти частоты ис­
пользуются для автоматической регулировки усиления линейного
тракта, т. е для регулировки усиления кабельных промежуточ­
ных усилителей. Дополнительные измерительные частоты могут
вводиться в линейный спектр при необходимости для . определен­
ных измерительных целей, например для измерения амплитудно­
частотной характеристики тракта.
Continнity pilots используются только в радиосистемах, при­
чем они вводятся на любом конце линейного спектра за предела­
ми всех блоков каналов ТЧ и других контрольных частот. В при­
емнике они выделяются перед тем, как линейный спектр частот
посту п ает в линию. Кроме определения непрерывности радиотрак­
та, они используются в АРУ УКВ приемника.
Наз •наче!н,ие КЧ в о,тече;ствеН1ных система .х аналогичное. Зде,сь следует шrшь
отметить несущес11венную раз,н.ищу в тер,м:иноло-г,ии.
Глава 3
Единицы измерения помех
в телефонных системах.
Взвешивание
3.1 .
Единицы измерения мощности <<ПВТ>>
и уровней мощности <<дБм,>
Это наиболее общеупотребительные абсолютные невзвешенные
единицы, применяемые в европейских странах 19 . В США и некото­
рых других странах часто пользуются другими единицами (dBrn
и dBa), которые будут описаны в § 3.8 и 3.12 .
Под стандартным испытательным сигналом повсеместно пони­
мают сигнал мощностью 1 мВт в точке нулевого уровня переда­
чи (см. § 3.5). Поэтому принято определять другие сигналы в де­
цибелах относи тельно одного милливатта, сокращенно дБм:
О дБм-+1 мВт 20 .
* Мнаго~каналь:ным бло,к о.м - могут быть пе,рв,ич:ная, вт,о•рИ!чная, 11р,етичная
гр'У,ППЫ ш т . д. в за~ИJсимасти .о-т е,:,~ко:сти системы и мощуля,ц,ио·нно,110 плана.
19 В тоrм чиrсле и JЗ СССР.
zo .Аiв"11Сф поль:з,уе11ся для это , го ,выраж,шия з,на,к о1м ра 1в.е%с11ва ( =). По.с1к,оль­
ку приравн•ИJвать линейные и л-о,гарифмические е,дин1и,цы нельзя , здесь л далее
знак «=» заменен на «-+», т. е. следует читать «О дБм соответствует 1 мВт».
31


Однако уровень помех в телефонных системах всегда значи­
тельно ниже 1 мВт. Поэтому в европейских странах определяют
мощность помех в пиковаттах (10- 12 Вт):
пВт = 10-12 Вт -+
-
90 дБм.
3.2.
Псофометрическое взвешивание
в телефонных цепях
Для выяснения степени ухудшения качества передачи, вызванно­
го мешающим действием помех на речевой сигнал в телефонном
канале, было проведено следующее исследование. Большое коли­
чество тестов принималось на слух, причем на передаче в качест­
ве помехи вводились сигналы различных частот. Степень мешаю­
щего действия помех определялась путем сравнения мощности
сигнала каждой частоты с мощностью сигнала на частоте 800 Гц,
которая по субъективной оценке слушателей оказывает такое
же мешающее действие. Взвешивающая кривая МККТТ, получен­
ная при помощи таких тестов, известна как кривая псофометриче­
ского взвешивания для коммерческих телефонных цепей. Эта
dб
о
-то
-20
-JO
-40
-50
1/
100
J!ООГц
~~ ~- 2,5dб
/
/
\
200 J00 lf00 бОО fJ00 !ООО 2000 JOO0 5000 Гц
Рис. 3.2 .1. Частотная ха­
рактеристика псофоме­
трического взвешивания
для телефонных сигналов
кривая показана на рис. 3.2 .1. Уровни поме х в каналах, измерен­
ные приборами с частотной характеристикой чувствительности,
соответствующей такой кривой (псофометрами), более точно от­
ражают фактическое мешающее действие шума, чем измеренные
прибором с плоской частотной характеристикой.
Если шум с плоской частотной характеристикой в полосе ча­
стот телефонного канала от 30 до 3400 Гц пропустить через псо­
фометрический фильтр, то уровень мощности этого шума умень­
шается на 2,5 дБ, как показано штриховкой на рис. 3.2 .1. Заме ­
тим, что относительный уровень О дБ будет на частоте 800 Гц, в
то время как на частоте 1000 Гц он составляет + 1 дБ, а на часто­
те 1200 Гц вновь уменьшается до О дБ. Все частоты ниже 800 Гц
и выше 1200 Гц проходят через псофометрический фильтр с за­
туханием .
32


3.3 .
Псофометрические единицы мощности
и уровни псофометрической мощности
Уровни мощности поме х , измеренные псофометром , обозначаю т
индексом «п», т. е . вместо «дБм» используют единицу «дБмп» , а
вместо «пВт» - «пВтп» . Для гладкого шума в полосе 300-
J400 Гц выполняются следующие соотношения:
р(дБмп)=р(дБм) - 2,5 дБ;
Р (пВтп) = Р (пВт) х 0,56.
Здесь н.е лишн,е еще раз по1дчеIр ,кнуть (.см. также .н,иже § 3.12) , Ч'ТО сIра·в­
ни,ваю11ся у,рю,в·ни мощности с.и,r,нала глaJJ-'Ko ,no шума, измере,н,ные псофоме11ро-м
при включенном и выключенном псофометрическом фильтре, т . е., -например ,
перIвое приIведе·нIное соотн,оше-ние слещ,уе,т в ра звер,н,ут.ом виде пон:и,мать следую­
щ,иIм образю ,м: уроIне,нь мощ,но,ст,и сиI1нала глащ1Ко ,го ш,у,ма, о,гра:ниче•нного гра­
н,нчны:м,и ча,с:тота,м-и 30-0 и 3400 Г,ц , из-ме1ренноI10 псофо,мет,р ,о,м п,р,и в1клЮ1tJенно-м
псофометриче•о1юм филь'11ре, р де,циlбм мющнос111и псофО1метр'Ич, е ских, чи,слен ,но
равен уровню мощности того же сигнала, измеренного псофометром при выклю ­
че:н,но,м пrсофаме'!iрич,ес,ко1м фильт1ре в де,ц,и·белах м·о,щ:ноIст,и м'и ,ну,с 2,5 дБ.
Еслн же п1с.офом-ет,р.ом rnз ,м,ерять сину,соищаль,ные кот~бан,ия, то на ча 1с•11оте
800 Гц его п,0Iкаэания при вIкл Ю1tJен ,но ,м и выключенно'11 псюфо,м -етр,иче,ском филь·т­
ре оовпа:п,ут, а на остальных частотах разно 'сть п,О1ка .за~ний о,111ределяе,тIся ча,сто-т ­
ной ха,ра~ктери1ст,и1юой затухания псофо,ме11рич,е око,го фильтра.
3.4.
Единицы плотности мощности
При объединении спектров частот отдельных каналов ТЧ в мно­
гоканальный спектр необходимо различать общую мощность во
всей объединенной полосе частот и плотность мощности. Плот­
ность мощности обычно выражается в «дБм на канал» шириной
в 3100 Гц, но иногда применяются единицы «дБм на 1 кГц» и
«дБм на 4 кГц» . Эти единицы связаны следующими соотношения­
ми:
р (дБм/канал) = р (дБм /кГц) + 5 дБ;
р(дБм/4 кГц) = р(дБм/кГц)+6 дБ.
Эти соотношения справедливы и для «дБмп».
3.5.
Уровни в системах передачи и точка
нулевого измерительного уровня
Многоканальные системы могут быть протяженными и сложными ,
содержать большое количество участков усиления и затухания
передающей среды, промежуточных усилителей, модуляторов, де ­
модуляторов и т. д . Говорить об уровне мощности сигнала , изме ­
ренной в такой системе , бессмысленно, если при этом не известно
усиление или затухание в данной и з мерительной точке. Усиление
или зат ухание сигнала в любой точке системы может быть опре-
2-97
::з


делено только в том случае, если задан некоторый эталонный уро­
вень для данной системы. Уровни мощности (напряжения, тока)
сигнала в других точках системы (а следовательно, величины уси­
ления или затухания сигнала) в этом случае могут выражаться
в децибелах относительно этого эталонного уровня.
В многоканальной системе эта эталонная точка называется
точкой нулевого измерительного уровня передачи (ТНИУ). Это
такая точка, в которой абсолютная мощность стандартного изме­
рительного сигнала равна 1 мВт или уровень мощности равен
О дБм. Точка нулевого измерительного уровня часто расположена
на передающей междугородной телефонной станции системы мно­
гоканальной связи .
3.6.
Измерительный уровень передачи
Уровень в любой точке системы, выраженный в децибелах отно­
сительно ТНИУ, называется измерительным уровнем передачи в
данной точке. Обычно этот уровень выражается в единицах
dBr21 , хотя иногда применяется обозначение TL21 .
Например, уровень в точке -33 dBr (или -33 TL) системы
на 33 дБ ниже, чем в ТНИУ.
В послеJ!!нее время в отечвс11в ·е:нной Л'И-Терату;ре все чаще в,мес110 тер,м,и,на
«измерителы-1ы11 уровень передачи» применяется термин «относительный уровень
передачи», что явля е11ся до,сло•в·ным пере1Вю!,!J;о,м англ.ийюк,ото relative transmission
level. Межщу тем понятие «отно:оитель ный ур,авень» более ши,р ,о,кое и еле.дует
в каждю,м сЛ'у,чае указы1ва·ть, о.тносителwо ха,кюго уро1в:ня да,н,ный уро,вень я·в­
ля,ет,ся от,носительным. Поэто,му в дальнейшем изложении при:меняет~ся термин
«н~м·ери,тельный у1ривень переда 1чи», кото;рый о'З·начает чашшый слу,чай о,тнос,и­
тель·ного у:р·о1в1ня передачш, нзмерен,ного 011н·аситель:но ТНИУ. По,д,рюбнее об этом
см. [17], (18].
Е:днн,и,цы dBr (иЛtи TL) в СССР не по,луч:и.mи широ~юr,о распро,странения.
Обычн.о в,меи-о Ю!Х при'Меня-ек_я_ слоне•с·ное у.каза ·ние - «из.мвр:нтег.ьный ур,о,вень
р дБ». Для со1<ращения целесообразно ввести аналогичное обозначение, поэто­
му вме:сто dBr (TL) Н'И<Же введено дБ,и.
Поскольку мощность стандартного испытательного сигнала в
ТНИУ равна 1 мВт (О дБм), в любой другой точке системы уро­
вень мощности этого сигнала в дБм численно равен уро вню пере­
дачл В" ~iг'ой : точке. Например, в точке -10 дБи стандартный ис­
пытателlьнь1й сигнал должен иметь уровень -10 дБм. Любые от­
клонения от этого значения показывают, что система имеет избы­
точное усиление или затухание. Из определения следует, что из­
мерительный уровень в точке нулевого измерительного уровня
передачи равен О дБи .
3.7 .
Относительный уровень мощности
·следует подчеркн уть, что «дБи» означает измерительный уровень
:передачи в любой физической точке системы. Эти единицы не яв­
,.т1яются мерой мощности. Если измерен уровень мощности сиrна-
21 'От анrvпfЙоко [1р R,elative и Traпsmission Levei (,ур •о~ень пе:реда~,и).


Jra в любой точке системы в абсолютных единицах (т . е. в дБм) ,
его можно сопоставить с номинальными уровнями загрузки, учи "
тывая измерительный уровень передачи в этой же точке. Полу ­
ченным таким образом уровням мощности присваивается допол ­
нительный индекс О .
Следовательно, уровни в дБм и дБмО связаны соотношением
р (дБмО) = р (дБм)- р (дБи) .
Преимущество единицы дБмО состоит в том, что уровень мощ­
~юсти в дБмО можно сразу сопоставить с номинальными уровня­
ми загрузки системы; при этом: нет необходимости задавать уро­
вень передачи в той точке, где измерен этот уровень мощности .
Из определения ТНИУ и дБи следует, что уровень мощности сиг­
нала, измеренный в точке нулевого измерительного уровня пере ­
дачи и выраженный в дБмО, численно равен его абсолютному
уровню мощности в дБм. Очевидно также, что уровень мощности
стандартного испытательного сигнала во всех точках системы дол ­
жен составлять О дБмО.
Мооу-
МТС лнтор
!lсшштс.ль
Демооу­
лнтор
МТС
Рис. 3.7 .1 . Диаграмма измерительных уровней передачи
Индекс О применяется также · для обозначения уровней мощно­
с ти и мошности, выраженных в дБмп, пВт и пВтп и приведенны х
к ТНИУ. Таким образом появляются единицы дБмОп, пВтО ,
пВтОп.
На рис . 3.7.1 иллюстрируются понятия точки нулевого измери­
тельного уровня передачи и измерительного уровня передачи в
дБи на примере диаграммы уровней упрощенной телефонной .свя­
зи. Два абонента соединяются через две междугородные <;:rэн ции
(МТС) и многоканальную кабельн ую сист е му, содержащую, один
промежуточный усилитель. На коммутаторах осуществляются ' мо~ .
дуляция и демодуляция. Усиление и затухание участков (истемы
вызывают изменение у рон-ней мощно·сти сигнала в. пределах
от -:- 7 до -3.5 дБм. Сравнение измерительного уроВ'ня передач и.
в дБи и уровня мощности в дБм показывает, что уровень мо щно.- .
сти сигнал~, пер ес читанный в точку с нулевым из.мерительным,:
ур овнем, равен .: _: _ 1О дБмО во в сех точках данной· системы ; "I;еперь, .
2*


конечно, понятен смысл уровня -10 дБмО. С другой стороны, го­
ворить об уровне мощности -35 дБм бесполезно, если не указы­
вать, что он должен быть измерен в точке с уровнем -25 дБи.
3.8.
Взвешивание :контуром типа 144 -
единица измерения уровней мощности
помех dBrn (144-line)
В США псофометрическое взвешивание применяется редко. В
этой стране обычно пользуются тремя взвешивающими характе­
ристиками, полученными экспериментально при помощи тестов,
аналогичных описанным в § 3.2 для псофометрического вз-вешива­
ния. Изменение этих характеристик было вызвано тем, что с го­
дами улучшалось качество телефонных аппаратов.
tlб
.О
-!О
-20
мкк~1⁄2
~v/
-JO
'#' /
-40
"'
/
-50
/
1~
V"
/
144
ьс:: ' ~~
!,
',
1)7
'
'~
'-
--
'~
\
\\
\
100 200 JOO 400 бОО 800 !ООО 2000 JOOO 5000 Гц
Рис. 3.8 .1. Взвешивающие
характеристики приборов
для измерения помех в те­
лефонных цепях:
144 - взвешивающая характери­
стика, соответствующая частот­
ной характеристике телефонного
а ппарата типа 144; · FIA - взве ­
шивающая характеристика FIA;
С - взвешивающая характери­
стик а контура типа С; МК:КТТ­
' характеристика псофометриче­
ского взвешивания, рекомендо­
ванная МККТТ в 1951 г.
Первым' телефонным аппаратом, широко распростр'1ненным в
США, был· настольный аппарат типа 144 фирмы «Western Elect-
ric». Он преобладал в 20-30-х годах . В этот период для оценки
величины помех были разработаны различные измерительные
приборы. Однако только в· 1937 г . с· появлением измерителя шу­
ма типа 2А стало возможным эффективно проводить «взвешен­
ные» измерения. Взвешивающая характеристика прибора типа
2А применительно к аппарату типа 144 изображена на рис. 3.8 .1 .
Выделяющийся «пик» вблизи частоты 1 кГц свидетельствует о
сравнительно плохой частотной характеристике этого телефонно­
го . аппарата .
Гладкий шум в спектре частот от 300 до 3400 Гц, проходя че­
рез фильтр с характеристикой, соответствующей частотной харак­
теристике аппарата типа 144, претерпевает затухание 8 дБ .
Появление электронных измерителей шума (типа 2А) позво­
лило для измерения уровня мощности помех ввести шкалу в де­
цибелах . При этом за исходное значение был принят уровень сиг­
нала с частотой 1000 Гц, на которой аппарат типа 144 имеет ну­
левое затухание, и мощностью 1 пВт. Такой выбор определялся
главНiЫМ образом предположением, что наименьшая измеряемая
мощность шума будет более 1 пВтО , поэтому все уровни помех бу­
дут выражаться в децибелах со знаком плюс . О такой шкале мож-
36


но сказать, что она показывает превышение в децибелах уровня
измеряемых помех над исходным уровнем мощности помех. В
соответствии с первыми буквами английских слов ref erence noise
(дословно «относительный шум») единица измерений, принятая
для шкалы пр ибора типа 2А, получила обозначение dBrn22 . По­
скольку мощность помех, соответствующая нулевому значению
уровня помех п о этой шкале, равна 1 пВт, получаем следующую
зависимость:
ОdBrn➔1пВт-+-- 90дБм.
Единица измерений уровней мощности помех, проводнвшихся
со взвешивающим контуром типа 144 (названным так по типу те­
лефонного аппарата 144), была названа dBrn ( 144-line), и для
гладкого шума в спектре частот от 300 до 3400 Гц
О dBrn (144 = !ine) ➔ 8 dBrn-+-
-
82 дБм.
Заметим, что исходная частота 1000 Гц (которой пользовались
и в следующих взвешивающих контурах в США) отличается от
исходной частоты в европейских псофометрах (800 Гц).
3.9.
Взвешивание :контуром типа FlA -
единица измерений уровней мощности
помех dBa (FlA)
В конце 30-х годов был разработан новый телефоiшь1й аппарат
типа 302, а затем появилась новая взвешивающая характеристика
FlA. Эта кривая, показанная на рис. 3.8.1, свидетельствует о том,
что частотная характеристика нового аппарата значительно улуч­
шена. Гладкий шум с полосой 300-3400 Гц, проходя через взве­
шивающий фильтр FlA, ослабляется на 3 дБ, т . е. на 5 дБ мень­
ше, чем для а п парата типа 144.
В измерителе помех типа 2В, разработанном в 1941 г. и имею­
щем взвешивающую характеристику FlA, за исходный был при­
нят уровень -85 дБм (3,16 пВт), который был выше прежнего
исходного уровня на 5 дБ. Это означает, что при использовании
фильтров ти п а FlA и 144-line должны быть получены одинаковые
результаты, поскольку увеличение исходного уровня на 5 дБ ком­
пенсируется равным увеличением чувствительности нового аппа­
рата к гладкому шуму.
Новая шкала прибора 2В при измерениях уровней мощности
помех с фильтром FlA показывала превышение в децибелах из­
меряемого уровня над измененным исходным уровнем и была про ­
градуирована в единицах dBa (FlA). Для гладкого шума в спект­
ре 300-3400 Гц
ОdBa(F1А)-+- 3dBa-+- - 82 дБм;
О dBa (F 1А)-+- О dBrn (144 - line).
22 Здесь и далее единицы, не получившие широ,коnо цр.ю1енен ·ия в СССР,
даю11ся без перевода.
37


3.10.
Взвешивание контуром типа С -
единица измерения уровней мощности
помех dBrnC
Телефонный аппарат типа 500, появившийся в конце 50-х годов ,
явился причиной создания_ третьей взвешивающей характеристики
типа С, которая также показана на рис. 3.8.1. В результате ул у ч­
шения частотной характеристики телефонного аппарата типа 50~
по сравнению с аппаратом типа 302 затухание гладкого шума в
полосе 300-3400 Гц составило всего 1,5 дБ. Чтобы сохранить чис­
ленное равенство, аналогичное установленному ранее между
dBa (FlA) и dBrn (144-line), потребовалось бы дальнейшее увели­
чение исходного уровня шума. Учитывая снижение уровней помех,
это привело бы к появлению результатов измерения с отрица­
тельным знаком. Поэтому было решено вернуться к исходной
мощности в 1 пВт и была «воскрешена» единица dBrn.
В 1960 г. был выпущен измеритель шума типа ЗА со шкалой,.
проградуированной в dBrn, а при измерениях с контуром ти- .
па С - в dBrnC. Для гладкого шума в полосе частот 300-3400 Гц
справедливо следующее соотношение:
О dBrnC-+ 1,5 dBrn-+ - 88,5 дБм.
Сравнение dBa (FlA) и dBrnC показывает, что разница меж­
ду ними составляет 6,5 дБ. Однако принято округлять это значе­
ние . vвеличивая dBrnC, в результате чего
р(dBrnC)= р(дБм) + 88 дБ=р[dBa(F1А)]+6дБ
или р(dBrnC) = р[dBrn(144 - line)J + 6 дБ.
3.11.
Соотношения между американскими
и европейскими единицами измерения
уровней мощности помех
Из соотношений, действительных для гладкого шума, О дБм-+
-+-2,5 дБмп и 0dBa (FlA)-+-82 дБм следует, что 0dBa (FIA)-+
-+-84,Б дБмп . Однако по соглашению (например, между Британ-
ским Почтовым ведомством и концерном «Белл») величина
0,5 дБ опускается. При этом получаем следующее соотношение:
О dBa (F lA)-+ - 84 дБмп,
откуда p[dBa(FlA)]=l0!gP (пВтп)-6 дБ.
Последнее выражение особенно важно, поскольку многие стан­
дарты европейских стран и рекомендации МККР и МККТТ опре­
деляют требования к величинам мощности помех в пВтп, а ЕОН­
церн «Белл» пользуется единицей dBa (FIA). Посколы,у едини­
цы dBrnC и dBa (FlA) отличаются приблизительно на 6 дБ, спра­
ведливо также следующее соотношение:
р (dBrnC) ~ р (дБмп) +-90 дБ= 10 \g Р (пВrп). .
38


На самом деле взвешивание контуром С и псофометрическое
взвешивание шума с полосой 300-3400 Гц дают результаты, от•
личающиеся на 1 дБ (-1,5 и -2,5 дБ). Следовательно, пр иве•
Для Clltll/COIIQ{!ЛbJIOlOl}C/13ttШl/1
Только i!ля t5елого
11 помех люоого ц оа
шума с полосоtl Jкrц
1Псо({)омето11· ЛсоQометрц- !lcoбettь • 8з5еш11!Jа- '
' 8з5еш115а- '
ческое ttапря-
ческа я
пcol{Joмel[lpll- ttlle
1111е
же11uе на
мощ11ость
ческо11
ко11тпидом
контуром
I? =500Ом
МОЩ!IОСТПII f!A'
С
1н8п 1
1п8тJ
Iо5мп 1
1d8a 1
1d8мС 1
-чО-~4'- 50
-ч5--~~- -45
-50--
f/0
35
,
[20lg (м8п)- .'i7,8]=[i0lg (п8тп)-Вq}=!J5мп
30
[d8a-84]= [d8zпC-9oj
Рис . 3.11.1. Диаграмма для пересчета единиц измерения помех при взвешивании
контурами: псофометрическнм, типа FIA и типа С. .
Исходные данные д.sя построения диаграммы:
1) р, дБып==р, dBa - 84 .
2) Невзвешенная м ощ ность белого шума с полссой 3 кГц соответствует +82dBa == +88,5dBrnC,
округленно +88dBrnC.
3) 1 мВт== 109 пВт-► 775 мВ на сопроти вл ении 600 Ом➔О дБм.
Показания различных приборов для измерения уровней мощности помех , отград у ированных
по синусоидалы-юr,.-1у сигналу мощностью 1 мВт, соответствуют:
+85 dBa на частоте !ООО Гц при взвешивании контуром типа FIA;
+90dBrнC на частоте I ООО Гц при взвешивании контуром типа С;
О дБм на частоте 800 Гц - псофометр с кривой МК:КТТ 1951 г.
Диаграмму можно использовать для пересчета единиц в диапазонах А - Е, имеющих сле­
дующие пределы:
мВп
пВтп
дБмп
dBa
dBrnC
А
{ 775
109
о
+84
90
77,5
107
-20
+64
70
в
{ 7,75
105
-40
+44
50
с
{ 0,775
103
-60
+24
30
D
{ 0,0775
10
-во
+4
10
Е
{ 0,0245
-90
-6
о
39


Длн с11t1уси11ilалмого сuгt1ала 11
Тольки tJлн оелоги
r,;=-:-:--:---:,---п_oм...:e:...:z::....:_л--=ю-=-tJ..::.;oг:.:o:.....:.IJ..:.11.:;,tJa=----=~------'шyмo с полосоiiJ!(Гц
' лсоrрометр11- !1со{/Jонстр11 -
!lдollet1ь 8JIJeш11dot1ue ' ' 8JIJeш111Jo1111e'
"Лiiilf:J!]Pя- мilff/ffl'cmь ПCOfiffff!fP11- t(Ol<mflpoм
мнт!Jром
R•/iOODм
MOЩ!fOCm11 F!д
С
wм
Гiiimd
1dllмп 1 w
1d&пс1
!О
/00
о
0,02
[20l!J (м8п)-57,д}=[tо~q (п8mrj-S[j/=d8мп = [d8a -8'11 = [d8zпN[!}
Рис. 3.1 1. 2 . Диаграмма для пересчета еди ни ц и змерения помех при взвешивании
контурами: псофометрическим, типа FIA и типа С.
Исходные данные д.ТJЯ п остроения диаграммы :
1)р,дБмп-р,dBa- 84.
2) Невзвеше11ная мощность белого шума с полосой 3 кГц соответствует +82dBa-+88,5dBгnC,
округле н но +88c!ВrnC.
3) 1 мВт-10 9 nВт-+775 мВ н а со п ротивлении 600 Ом-+0 дБм.
Показания раз ..,ичных приборов для измерения уровней мощности помех, отградуированных
по синусоидальному сигналу мощностью I мВт, соответствуют:
+85dBa на частоте 1000 Гц при взвешивании конту р ом типа FIA;
+90dBrnC на частоте !ООО Гц п р и взвешивании контуром ти п а С;
О дБм на частоте 800 Гц - псофометр с кривой МККТ 195 1 r.
40


денная выше формула дает ошибку в 1 дБ. Однако это является
о бщепринятым приближением.
Для перехода от единиц измерения уровней мощности помех
при псофометрическом взвешивании к единицам и з мер е ния при
в звешивании контурами типа FlA и типа С можно польз оваться
р ис . 3.11.1 и 3 .11 .2 соответственно для диапазонов уровней 20 и
100 дБ.
3.12.
Гармонические сигналы
и нестандартные полосы частот
В предыдущих параграфах была показана связь между взвешен­
ными и невзвешенными единицами измерения уровней мощности
помех для гладкого шума в полосе 300-3400 Гц. Расчетные ко­
эффициенты, устанавливающие соотношения для измерения уров­
ней мощности гладкого шума в других полосах частот, можно оп­
ределить при помощи взвешивающих кривых.
Для одиночного гармонического сигнала эта связь может быть
определена непосредственно по кривым . Например, при сигнале
с частотой 800 Гц и уровнем мощности () дБм псофометр покажет
О дБмп. При сигнале ,с частотой 1000 Гц и уровнем мощности О дБ м
из мерительные при,боры с соответствующими взвешивающими
конт у рами покажут значения: 90 dB,n ( 144-line), 90 dBrnC и
85 dBa (FlA) .
Глава 4
Требования к мощности помех
в многоканальных системах
4.1 .
Рекомендации и стандарты
Стандарты, касающиеся как требований к проектированию, так и
характеристик существующих многоканальных систем связи раз­
рабатываются, вероятно, большинством органи з аций , связанных
с телефонией. Стандартизация таких параметров, как модуля­
ционные планы, контрольные частоты и уровни , у ровни передачи
оборудования преобразования и распределения и т . д . , необ х оди­
ма для обеспечения совместимости систем в предел ах одного ве ­
домства связи . Международная стандартизация приобр етает чрез­
вычайно важное значение для магистралей, пересекающи х нацио ­
н альные границы . Поэтому для предотвращения несовместимости
разрабатываются системы , соответствующие р е комендациям
МККТТ и МККР. Многие национальные организации прим е няют
41


рекомендации МККТТ и МККР также и для своих национальных
систем 23 .
Хотя стандарты концерна «Белл» подобны рекомендациям
МККТТ и МККР, все же этот концерн разрабатывает собствен­
ные рекомендации, известные под названием «Bell System Prac-
tices (BSP) ». Совместимость систем, пересекающих границы раз­
личных провинций Канады, обеспечивается соответствием харак­
теристик систем требованиям, изложенным в документе «Trans
Canada Guidlines», разработанном Трансканадским техническим
комитетом. Военные системы связи США учитывают требования
как MIL-STD (воЕ;нные стандарты),' так и Оборонного ведомства
связи (DCA) .
Стандарты не только учитывают «механику» многоканальных
систем связи в целя х обеспечения их совместимости, но в значи­
тельной степени касаются качества обслуживания . Одним из важ ­
нейших показателей качества является отношение сигнал/помеха
в телефонном приемнике. Поэтому были разработаны рекоменда­
ции, определяющие требования к характеристикам помех многока­
нальных систем. Эти требования заданы как для гипотетических
цепей с точно определенными характеристиками (эталонные гипо­
тетические цепи - ЭГЦ), так и для систем, устанавливаемых на
реальных линиях.
Требования к характеристикам помех рассмотрены в § 4.2 и
4.3 . В качестве примеров приведены рекомендации МККТТ,
МККР, DCA и MIL-STD. Рекомендации для систем, применяемых
на национальных или ведомственных сетях, не приводятся, по ­
скольку они обычно не предназначаются для широкой публика­
ции .
4.2 .,'
:'
,L
;
С.
Эталонные гипотетические цепи (ЗГЦ)
Эталонную гипотетическую цепь МККТТ и МККР определяют
следующим образом:
_
«Эталонная гипотетическая цепь представляет собой полную
телефонную цепь (на ка· ждом' кьнце которой имеются оконечные
устройства тональной частоты), организованную по гипотетиче­
ской международной системе уплотнения определенной длины,
содержащую определенное количество переприемов по первичной,
вторичной и третичной группам, причем количество переприемов
достаточно велико, но не максимально возможное».
Для систем разных · типов и различной емкости заданы различ­
ные эталонные гипотетические цепи. Все ЭГЦ, разработанные
МККТТ и МККР, имеют длину 2500 км (1550 миль). В концерне
«Белл» длина ЭГЦ составляет 4000 миль, а в DCA - 1000 и
23 В СССР также в основяо:v~ IJр,иняты ре~ком-енд~ции этих междуна,р· од,ных
,комитетс ,в, в работ2 ко-1юрых советские с.пециз .тисты при,н•ю1ают актив-и с•с у ча­
ст,ие.
42


15000 морских миль 24 . На рис. 4 .2 .1 и 4.2.2 показаны две типичные
ЭГЦ : одна для радиорелейной системы, другая - для системы по
коаксиальному кабелю. Условные обозначения пояснены в прило•
жении 1.
Для каждой ЭГЦ нормируют характеристики помех . Обычно
задают максимально допустимую величину средней за час псо-
250Окм (!550ммь)
1~
.
.
.
.
..
•
.
[В}~~~~~~~~оо
1
1
1
1
СпекmР.._
Спектр
Спектр _
кшtала T'I
пep/Juчttotl
/Jmop11чttot1.
группы
группы
Рис. 4.2. 1. Эталонная гипотетическая -цепь МККР для систем РРЛ емкостью более
60 каналов ТЧ
1~
D\О\\Г-,\\11\\Г-,\\П
1
Лuнetlttыtl
спектр
1
Спектд.
K[ltf{lЛa ТЧ ,
2500км (1550м11ль)
1
Спектр
пep/Juчнotl
группы
1
спектр
8тор11чноtl
группы
Рис. 4.2.2 . Эталонная гипотетическая цепь МККТТ для систем уплотнения коак ­
с иального кабеля с диапазоном частот линейного тракта до 4 МГц
фометрической мощности в пиковаттах в точке нулевого измери­
тельного уровня (см. гл. 3). Значение допустимой для данной
ЭГЦ мощности помех является основной характеристикой при
проектировании и разработке многоканальных систем связи . Если
реальная линия по длине и . числу ступеней преобразования очень
близка к эквивалентной ЭГЦ, то следует ожидать, что измерен­
ные на ней характеристики помех будут соответствовать харак­
теристикам ЭГЦ.
В табл . 4.2 .1 приведены основные параметры различнЬ!х эта­
лонных гипотетических цепей. Из сравнения норм МККТТ , МККР
и DCA на километрическую мощность помех видно, что эти нор­
мы в значительной степени подобны друг другу . Например:
Воздушные лини.и, .пВ1ш~к1м .
Симм е11р ,ичный кабель, пВт.п/км . . . . . .
РРЛ (тро,посферные и прямой JЗ1И1димос·ти), пВтл/км
МККР /МЮ<:П DC A
7
6,6
3
2,6
3
1,8
К ЭГЦ военньrх стандартов США (MIL-STD) предъявлены
гораздо более слабые требования. Это является следствием так­
тических особенностей систем министерства обороны США . Если
24 1 .м.о,р,с:кая миля = 1,852 к.м.
43


Таблица4.2.1.
Сравнение характеристик ЭГЦ, рекомендуемых МККТТ,
><
::r
~
:;;
:::
~~
1-<
(J:Ео
"'
""
:,;
о
"'u
:,:
""о:::
...
"'о:
о
:>,
",
о о.<(
о:
u"'
"'
"'-
:,: ... "'
"'
:::
:;;::!'
:t
:::
1-о::::: с.
'"
:i
:,; о
"'
:,:
~~ :;;:
:,;
2:
:,:
о
"'"'
",
~u~~ о.
;;
:::
... ",
"'
"(
С:,:,:
u"'
~
"'
"'"'
...
"'
о;§ f-o о.
о:,:
:,;
u
u а.-
о
"'
~~~~ ",:i
о
9
с§;
~
:i
u:t
...
;;;
'°
!:::,,,:: u С!)
;:;:: ~
u
:,: :t "'
...
а) С';]~
::s:
о..
ь-,-..
щ
о
;:r ::r:: ::r u
:Тu
мкктт G 311
Во-здушная
12+12 2500
6
-
G 322
Оимм,етричн ый ка6ель До 120
2 500
6
-
G 338
Коак-сиальный ка. бель До 960
2 500
9
-
G 332
-»-
До 2700 2 500
9
-
G 333
-»-
До 10800 2500
9
-
МККР
391 }
Р, РЛ прямой види-
393-1
МОСТИ
12-60 2 500
6
-
392 }
-»-
>60
2 500
9
-
393-1
396-1}
Тро1посферная РРЛ До 120 2 500
2.500
-
397-2
--
Минис- MIL-STD- РР'11 лря 1мой ·в1щи-
L
терс.тво
-188
мости
-
200 миль
6
6
обороны
США
Тоже Тоже
То ж-е
-
1 ООО миль
-
6
36
Воз ,д уL1.Uная
12
1 ООО мор.
-
-
миль
DCA
330-175-1 ~Симметр·ичный
ка6ель •
'
12 _: __50
•.
1 ООО мор.
-
-
Любой, ,включая
миль
РРЛ
-
6 ООО мор. 18
-
миль
системьr DCA рассчитаны в · основном на стационарное использо­
вание и к fiим предъявляются такие же требования, как к систе­
мам общегосударственного пользования, то ЭГЦ MIL-STD дли ­
ной 200 миль отражает требования, предъявляемые к чрезвычай­
но маневренным системам, подвергающимся частой передислока­
ции. Предполагается, что вторая ЭГЦ MIL-STD, имеющая боль­
шую протяженность ( 1ООО миль), должна быть более стабильной,
поэтому требования в отношении характе ристик помех для нее
более жесткие.
Для эталонной цепи концерна «Белл» длиной 4000 миль нop­
MiJ. на величин у уровня мо щности помех составляет 38 dBa0 , что
эквивалентно 25 ООО пВтп ( см. § 3.11) . Эта норма учитывает и
помехи, возникающие в оконечном оборудовании. В пересчете на
единицу длины нормируемая концерном «Белл» мощность помех
составляет 6,25 пВтп/милю, что соответствует 3,9 пВтп/км. Ана ­
логичное требование МККТТ и МККР составляет 4 пВтп/км
(10 ООО пВтп на 2500 км) . Таким образом, американские и евро­
пейские требования почти идентичны .
44


МККР и военными ведомствами США
Число пар преобразовате­
лей-модулятор-демодулятор
Средняя за час псофометрическая мощность помех
3
3
3
3
1
3
3
3
6
t....
t::
6
6
6
3
3
6
6
6
12
t....
~
6
9
6
3
6
9
6
i8
t....
Г'
9
69
о
'""'
"'.,,"'
:r ........
o.u~
"'о"'
~~"
>,о"'
U:E:E
20 ООО
10 ООО
10 ООО
10 ООО
10 ООО
10 ООО
10 ООО
10 ООО или
не оговари­
вается
150 ООО
54000
14 800
7 400
25000
4.3 .
2 500
2 500
2 500
2 500
2 500
2 500
2 500
2 500
7 500
2 500
2 500
5000
17 500
7 500
7 500
7 500
7 500
7 500
7 500
7500 или не
оговарива­
ется
46500
12300
4 900
20 ООО
7
3
3
3
3
3
3
3илине
оговаривается
470
29
6,6
2,6
1,8
Допустимые помехи в . цепях реальных
линий
Если построение системы не слишком отличается от ЭГЦ, сле­
дует ожидать, что средний за час уровень мощности помех в этой
системе будет соответствовать заданному для ЭГЦ, но в пересчете
на фактическую длину системы. Если же реальная цепь сущест­
венно отличаете~ от ЭГЦ, то может быть допущено некоторое по­
слабление. Кроме среднечасовой мощности помех, - система долж-
,на
соответствовать другим требованиям в отношении помехоза­
щищенности. Оqычно этр максимальное вр/?мя за . месяц в процен­
тах, в течение которого , допускаются боле~ высокие уровни мощ­
ности помех.
Требования по помехам, приведенные в материалах МККТТ и
МККР, сведены . в табл . 4.3.1 . В , ней, кроме того, перечислены но­
мера рекомендаций ( см. также библиографию).


Таблица 4.3.1. Требования, приведенные в Рекомендациях МККТТ и
Общие требова н ия
Сие те-
Од н ократ-
мы уп-
Типы систем
лотне-
Сис+емы уплотнения
ная косми- ния
Все системы
кабелей • или РРЛ
ческая
подвод-
связь
1
ноrЬ
ка6е~я 2
3
5
Рассматриваемые телефонные
Националь- Цепи от Цепи от Це пи Цепь из шести
цепн 1
ные 4-провод- 2 500 до
7 500 до ОТ 2 5QQ международ-
ныеимежду- 25ОООкм 15ОООкм
ДО
ных цепей
народные ц е-
25 ООО
пи длиной от
км
250до2500 км
G 152
мю<тт
G 2123
G 153
G153G143G143
G 222
G 226
Рекомендации
391, 392
352, 353
МЮ<:Р
393- , 394
395, 396-1,
397-1
Рассматриваемая ЭГЦ или дру- эгu 2500' км Цепь про- Основная
Связь Связь
гая типичная цепь
или реальная . тяже н -
ЭГЦ дли-
на рас- на рас-
цепь между
ностью
ной по
с тоя- стоя -
пунктами пе- ; 75 00• км
краijней
нии до ни!' бо-
реприема по ,
мере
25 ООО лее
тч
7500 К>!
км
25 ООО
,·
К>!
---
-
-
-·
Реко - Лео- Вели-
Сум-
10 ООО пВтп
50 ООО пВтп
менду- фомет- чина , марная
емые ричес- сред-
мощ -
--
эначе-
кая
ней за ность
ния
МОЩ ·
час
помех
1
ность мощ-
ности
1
помех
Мощ-
2500 пВтп
На все преоб-
ность
разоnа н ия
помех
около 70 00, но
преоб-
менее
разона-
9000 пВтп
тельно-
го обо-
рудова -
ния
1 пВтп/
Мощ- 7500 пВтп,
15 ООО*
10 ооо•
1'
Около /км
ность
т. е.
пВтп
•
пВтп
пВтп/ 1,5
для
помех
3 пВтп/км
2 пВтп/км
/кы пВтп/ каждо-
линей•
или
/км
го
наго
меньше 5
участка
тракта
ДЛИН·
нее
2500 км
46


MfqKP в отношении мощности помех в каналах ТЧ
Специфические требования
Распреде-
ление
Связь на
Тропос-
мощности
очень
ферные
Связи по воз•
помех в
коро тки е
Радиорелейные линии
линии n
душным лини"
националь- расстоя•
особых
я.м
ной систе -
ния
условиях
ме
6
7
8
9
1Q
Не более Цепи, нез- Сочетание линий, значи-
Не более Связь Связь
двух цепей начитель- тельно отличающихся от ЭГЦ одной - двух до
рассто-
в каждой но отлича-
цепей в 2 500 км яние,
из двух ющиеся от
50<L< 280< 840< 1670<
междуна-
превы-
оконечных
ЭГЦ
родной
щающее
националь- 280<L<
<280
<L< <L< <L<
связи
2500 I<M
ных цепей <2500 км
км
<840 км < 1670 <2500
км
км
G 123
G 125
G 311
G 153
395
395
395
395
395 396, 397
Общая дли-
ЭГЦ
ЭГЦ
Цепь
на, км,
2500' км 2500' длиной
междуго-
км
!О ООО
родных
км
мноrока•
-
---
нальн ы х
систем с
частотным
разделе-
нием сиг-
налов
(4 000 +4L) Не более
1
20 ООО• 50 ООО•
или
1.000 7
пВтп
пВтп
(7000+2L)
пВтп
пВтп
1
;
'
i
;
'
2500
пВтп
-
3 L пВтп (ЗL+2ОО) nВтп (ЗL+ (ЗL+
17 500
'
+400) +60 0)
пВтп
nВтл лВтл
-
47


2
3
4
5
Вели- Линей -•
7500 пВтп
10 ООО*
чина
ный
пВтп
сред- тракт
ней за
минуту
мощ-
1
Насти
помех,
превы-,,
шаемон
в тече-
ние
20% ме-
сяца
Про- 47 500
О,1
цент 50 ООО
о .з•
о .з•
в реме- 63 ООО
нив
пВтп
месяц,
в тече-
ние ко-
тороrо
сред -
няя за
минуту
мощ-
ность
помех
превы-
шает
указан-
ную
вели-
чину
Невзnешенная Про-
0,01
о.оз•
о,оз•
мощность по-
цент
мех
време-
нив
месяц,
в тече-
ние ко-
торого
превы-
шается
100 ООО
пВт
(5 мс)
1
О б щ и е з а м е ч а н и я. Все величины, ттривtrденные в этой таблице, относятся к точ­
мы. !(роме того (Рекомендация G l 23 М!(!(ТТ), псофометрическая ЭДС помех, вызванных
жимах абонентского аппарята. Средняя величина 1\tощности помех в ЧНН, вносимых 4 - про-
200 nВтО п . Невзвешенные помехи, вносимые при коммутации, должны иметь мощность не
1 Сriециальные требования к · качеству передачи телеграфных сигналов приведены в
2 Для этих систем считается достаточным контролировать выполнение требований толь-
3 В этой реко"ендации приведены подробные сведен и я о рассматриваемых ЭГЦ .
• Ес.тiи линей. ный тракт систем, рассматриваемых в данной колонке, имее1 меньшую про­
тем пересчета приведенных значений :JJропорционально длине тракта .
5 Для самых низкокачественных:.!Связей величина мощности помех линейного тракта не
тракта превышает 40 ООО пВтп, то необходимо применять компандеры.
6 За. исключением экстремальных неблагоприятных климатических условий.
7 Желатель!JаЯ величина 500 пВтп. Предельно допустимая величина для одной цепи
• Рекомендация не окончательная.
В табл. 4.3 .2 приведены нормы помех для оqоронных систем ;
связи (DCS), заданные в документе DCA 330-175г 1 (прежний до- :
кумент DCA 175-2А). Документ DCA дает соверщенно другое оп-!;
48


Продолжекие табл. 4. 3 . 1
6
8
1
9
1
1о
3 L пВтп (ЗL+2ОО) п Втп (ЗL+
1
(ЗL+ 25 оао пВтп
1
+400) +60 0 )
пВтп пВтп
1
1
1
_ L _XO,l 280
L
L
L
--х --х --х --х
2500
2500 2500 2500 2500
хо,1 хо,1 хо,1 хо,1
0,.5
.
0,05
.,
ке с нулевым измерительным уроннем передачи на приемном: конце рассматриваемой систе­
в11 и ян _иеJ\1 источников питания (силовой сети), не должна превышать 1 мВ на линейных за­
РС1дным трактом центральной национальной телефонной станции, не должна быть более
более 100 ООО пВт.
Рекомендациях МККТТ G l 43, Gl53, G222 и G442 .
ко в отношении велич и ны средней за час мощности помех .
тяженность, то требования к величине мощности помех линейного тракта определяются пу­
должна превышать 3 пВтп/км; если на реальной цепи общая мощность помех линейного
2000 пВтп.
ределе ни е среднечасовой мощности помех, чем МККТТ и МККР .
Эти определения даны в при мечаниях 1 и 2 к табл . 4.3 .2 .
49


ь,
о
Та б л и ц а 4.3.2. Требования к характеристикам помех, заданные ОСА в Документе 330 - 175-t
Системы
Систе мы
Системы
у плотнени я уплотнения
Типы систем
Тропо сфе·рнь1е PPJI
РРЛ прямой видимости на Yl(B Проводные уплотнения симметри ч - коаксиаль-
системы
воздушI Iых
эrц из
Реальная Реальная I ЭГЦ из
н еск ольких
JIИ НИЯ,
линия н з в еско_ ль-
пролетов
один про-
несколь- ки х прол е-
Рассматриваемы е теле-
общей
лет длиной ких прол е- тов с об-
Ф? нные цепи
длиноii
менее
тов от 1000 щей дли-
60 00 мор . 1000 мор.
до 6000 j нoii 60JO
миль
миль
мор. миль 1 мор. миль
В ели- Общая ~ющ- 25 ООО
25 ООО
чина 1юсть помех - ',пВтп
пВтп
,D
сред - Мощность 5000 пВтп
5000 пВтп
.. ..
ней
~~
u
3~ п омех, вно-
о час СШ!ЫХ преоб-
-~---~
§о мощ - ра з ователь-
:;;
ности ным обору-
"'
по- даванием
"'
...
-- ··
,u
-~
s::
мех1. •
2
u
Мощность
20 ООО 3,33LпВтп 3,33!- пВтп
20 ООО
(l)
:r
помех лин е й- пВтп ИЛ\\
пВтп или
=
с,..
ного тракта
3.33L
3 ,33LпВтп
.. ..
(l)
пВтп
::;;
о
Процент времени, 0,1%
L
L
0,01% или
-е-
в
или
о
течение которого мо -
L
--х
6000 Х
/J
u
t::: жет быть превыше- бООО Х
1000
-
·
х
х О,02% х О,1%
6000
на мощность
х О,1%
ХО,01%
316 ООО пВтп 1•2
(
1 Для тропосф е рных РРЛ за вели:Чину средней за ч ас мощноСти
пом ех прини мается среднее · значен и е ·среднечасовых в ел ичин мощно·
стей 11оме х, рассчитанное для отрезка вр еме ни, пол у чи вшего на звание
« времен 1-10 1v1 и1-1тервал 2,.,.
«Времен11ой интервал 2» -
13.00- 18.00 ч ае.
ме1..:тного времени · в пер.над с ноября по апрель. Процент времет-1 , в
течение . которого превышается мощность по мех 3 16 ООО пВтп, также­
до.' I жен · определять'ся · · для· «врtме н но г·о Интерва ла 2».
ных кабе· ных кабе-
линий
лей
лей
1
Реальн ая Реальная ЭГЦ из 6
1
линия из пос ледова - ЭГЦ 12-ка- ЭГЦ 12- 60 · Реальн ы е
однопро-
несколь-
тельнЬ
нальноii канальных системы н а
, летная ли-
1 систем. 960. 1260и
1
и:их проле- включен -
си ст ~--: мы
НИЯ ДО
тов от 1000 ных линий , 1000 мор . ' длина 1000 27QO кана-
1000 мор . до 6000 6000 мор.
миль
\мор . миль лов тч
миль
мор. мил ь
МИJ !Ь
25 ООО
14 800 \7400 пВтп
пВтп
пВтп
2500 пВтп'2500 пВтп
3,33LпВтп 3 , 33LпВтп
12 300 4900 пВтп 3 LпВтп
пВтп
0,01%
L
L
IOOO X 6000Х
хО,002% хО,01%
2 Для РРЛ пря мо й ви д иr-.~ости величина средней за ч ас мощ 11 ости
п омех должна определяться в ЧНН в течение месяца с самыми не­
благоприятными условиями п е р еда чи УКВ. Проц ен т вр е мени пр е вы ше­
ния заданной величины мощ н ос ти п омех определяется 11 0 сред11еминут­
I-Iы м з наt1 ениям мощности помех в течение месяца 11аибо;1ьш еН на,,рузки .


4.4 .
Требования к помехам
преобразовательного оборудования
В · таблицах гл. 4 даны требования к среднечасовым значениям
мощности помех оконечного оборудования. Как МККТТ, так и
DCA определяют мощность помех для различных ступеней преоб­
разования следующим образом.
Канал ТЧ
П е,рви-чная груш,па
Вто-ричная группа
Т,ре .тичная rр ')'IППа .
Че1)вер •ичная rpyn,na
.
Объе,1·ине.н,ие nят,на,дцати .вт оР'ичных гр y.n:n
МК:КТТ
DCA
Допусти мая Допустимая
мощ н ость на · мощность на
модем, nВтп r,.10дer-.1, пВтп
200-400
60-100
60-100
40-60
40-60
40-60
345
70
60
На индивидуальное преобразовательное оборудование отводит­
с я большая часть мощности поме х, поскольку количество этого­
оборудования на сети наибольшее. Благодаря этому преобразова­
тели каналопреобразующего оборудования могут быть весьма
дешевыми.
Глава 5
Загрузка многоканальным
сигналом
5.1.
Источники помех в телефонной системе
В предыдущей главе рассмотрены требования к помехам в много­
канальных телефонных системах. Существует много источников
помех. Однако большинство помех имеет либо термическое про­
исхождение, либо вызвано переходным разговором или взаимной
модуляцией. Тепловой шум25 возникает в каждой точке системы.
Собственные помехи могут оказаться весьма значительными, на­
пример в радиосистемах возрастают при наличии замираний сиг­
нала в результате действия АРУ приемника. Однако уровень этих
помех не зависит от уровня загрузки линейного тракта. Помехи
от переходного разговора, возрастающие при недостаточной филь­
трации в преобразовательном оборудовании, могут быть умень­
шены при помощи ограничивающих фильтров с большой крутиз­
ной, в которых обычно применяют кварцевые резонаторы или
другие подобные элементы .
2 • По,скольку рассматр,и ·ва-е',,!ые nо1',,!ехи воз.ни , кают не только вследствие
броу!ю1юкого движен.ия м-о.лекул (т. е. :не то л ько о т тепл,о,вых явлен•ий), ,но и
из-за вторичн·ой эмис,си,и носи т елей зарядо1в и других флуктуационных причин,
в дальнейшем изложен,ии вмЕ;сто т·ер~1,ина «теnло•вой ш ум» (termal noise) ис­
nользуе.',,! принятый в отечес·твен.ной пра,кт,ике те11мин «-с обс-11венные ПО',,!ехи».
51-


В многоканальных системах, где сигналы всех каналов ТЧ
«обрабатываются» одними и теми же усилителями и другими об­
щими элементами, любая нелинейность приводит к взаимной мо­
дуляции составляющих широкополосного сигнала. Искажения та­
кого рода, попадающие в канал, обычно не связаны с сигналом в
этом канале и представляют собой невнятную случайную поме­
ху. Чтобы мощность таких помех была достаточно малой, необхо ­
димо учитывать распределение амплитуд как сигналов одиночных
каналов, так и многоканального сигнала . Только учитывая э т о
распределение, конструктор может быть уверенным в том, что
разработанное им оборудование будет иметь достаточную, но не
избыточную линейность.
5.2 .
Одноканальный и многоканальный
пик-фактор
Были проведены детальные исследования распределения ампли­
туд в отдельных каналах ТЧ при телефонном сигнале и в линей­
ных трактах многоканальных систем. Самым ранним и, вероятно,
наиболее важным было исследование Хольбрука и Диксона -
сотрудников «Bell Laboratories», проведенное в 1939 г. ( см . биб ­
лиографию). Некоторые цифры, приведенные в данном разделе,
взяты из их- работы.
•
•
Усилитель НЧ в каналопреобразующем оборудовании должен
«обрабатывать» сигнал одного канала при максимальной ожи­
даемой громкости. Последняя зависит не только от отношения пи­
ковой мощности сигнала к среднеквадратичной (пик - фактора)
для данного «говорящего», но также от разницы уровней средней
·мощности сигналов «говорящих» . Это учитывается при определе­
нии среднего уровня мощности сигнала на канал при расчетах за­
грузки (см . § 5.4) многоканальной системы.
Однако пик-фактор многоканального сигнала определить бо­
лее сложно. Он зависит не только от пик-фактора сигнала в каж­
дом канале, но и от числа активных каналов, поскольку все кана­
лы редко бывают загружены максимально в одно и то же время.
На рис. 5.2 .1 показано распределение вероятностей превыше­
ния мгновенного напряжения для 1, 4, 16 и 64 активных каналов
ТЧ при телефонном сигнале в зависимости от отношения мгно­
венного напряжения к среднеквадратичному. Как и следовало
ожидать, сигнал имеет больший пик - фактор при меньшем числе
каналов. Для сравнения показано нормальное (гауссово) распре­
деление амплитуд. Видно, что распределение для 64 каналов
очень близко к гауссову.
Рисунок 5.2 .2 получен из рис. 5.2 .1 для двух значений вероят­
ности, эквивалентных 99 и 99,9 % времени. Из рисунка видно, на­
пример, что для одного канала в тече н ие 1% времени пик - фактор
превышает 13 дБ, а в течение 0,1 % времени - 18,5 дБ. Для
100 каналов эти пик - факторы уменьшаются соответственно до
52


8,5 и 10,6 дБ. Следует также отметить, что при числе каналов
около 80 и более пик-факторы отличаются от гауссова распреде­
ления не более чем на 0,5 дБ . Отсюда ясно, что нет необходимо-
/,0
-------~0,/0
<>;:
0,9
f----+--+--+--+--+--+--~ 0,09
~~О,8
,__.,_ __ _,__ _,_ -- ---' -__ _,_-' ---- ---1- --- -' О,08
~~О,7
,__.,_ __ _,__ _,_ -- ---' -__ _,_-' ---- ---1- --- -' О,07
~ ~0,0
..__.,____,___,_-----'-___,_-'-------1-----' О,08
~§ 0.5
1-----'. ., ___, ___, _-- ---'-- -' --' --+ --' О,05
:t:: J
~c::,0,lf
0,04,
<-,"->
%~ O,J
O,OJ
[~0,2
0.02
<::,<::,
•,
:;} ~ о, t f--t -+-+-=f"'-i;;;~~d 1--+ -
8-'
4"""'-+-_ __ _i,,,;.,.J..--+-==t:,,...,J 0,01
~~о
о
О 0,5 !,О !,5 2,0 2,0 2,§ J,0 3,5 1/,0
!Jылрянленное нгноденное нат1ряжение/ сршJне­
хдоtJротичное 1tоnряжение
Рис. 5.2.1. Распределение вероятностей превышени я мгновен­
ного напряжения для п абонентов
сти разрабатывать многоканальное оборудование с учетом тогQ
же пиk-фактора, как и для индивидуального оборудования кана­
лов.
Рис. 5.2 .2 . Зависимость
пик-фактора от числа ак­
тивных каналов
20
!8
Тб
~ !lf
~!2
~то
·· t::,
~8
1
Jв
1;
2
о
~
t--.._
t--. .
l'- t,..
-,%
R
....._
t--., _
!%
-
111
LlШII
Лроцеt1т l11емеt1и
111е8ышеt1ия 171/!f-,ТJaffmOfJO ,
,. __t --
,
..__
Расп%tелеt1ие
сса
111
:
111
f
J
ТО
J0
!00
J00 T00fl
число affmu!ft1ы:r каt1ало!f
5.3.
Коэффициенть1 активности
многоканальных систем
В предыдущем парагр афе была показана зависимость пик-факто­
ра от числа активных каналов ТЧ. Канал ТЧ является активным
только в теч ение времени фактической передачи речевого сигна-
53


.Jia, а также во время коротких пауз между словами и слогами
обычной связной речи. Канал неактивен в течение большей части
.времени установления соединения, во время пауз в разговоре и
.во время разговора другого абонента. Различными администра-
п
;f000
J00
100
J0
.10
J
1/·
1
-/
/
,
/
/.
,
J
10
1/
/
..,,,v ,
J0
У/
н,
#
i
n=Nv
N
n=O .Z5
//~
/
//
100 J00 1000 J000N
Рис. 5.3 .1 . Зависимость
числа активных каналов
от емкости системы (ко­
эффициент активности
одного телефонного ка­
нала равен 0,25):
п - число актив ны х каналов,
превышаемое в течение l %
времени; N - номинальная
емкость системы (общее чи­
сло каналов)
1щями были проведены измерения в больших группах цепей, на
<Основании которых повсеместно принят коэффициент активности
,одного канала ТЧ 25 %. В больших группах каналов это значение
·Рис. 5.3.2 . Зависимость
коэффициента активности
,от емкости системы
n/N
О,б
0,5
0,1/
1""-
O,J
O,Z
10
"-,
1"-.
--
r--.
J0
100
J00
1000 J000N
коэффициента превышается редко даже в течение часа наиболь­
шей нагрузки (ЧНН). В небольших группах каналов коэффи­
циент активности может быть заметно меньше .
.Таким
образом, при разработке многокана-льного оборудова­
.ния должно быть · Принято во внимание максимальное число «ве­
;роятно» активных каналов в линейном .тракте. Очевидно, если
- один канал активен в среднем в течение 25% времени, следует
,ожидать, что процент времени, в течение которого все каналы
многоканальной системы активны, очень низок. Общепринятый
m:оэффициент активности превышается только в течение 1% часа
54


наибольшей нагрузки. Соотношение между номинальным ч и сл ом
каналов системы N и числом активных каналов п показано н а
рис. 5.3 .1. Коэффициенты . активности для различного числа кана ­
л ов приведены в табл . 5.3 .1 и изображены на графике рис. 5.3.2.
Из рисунка видно, что при большом числе каналов коэффициент
активности стремится к величине 0,27 . Однако МККТТ рекомен­
дует коэффициент активности 0,25; следует ожидать, что это з на ­
чение превышается в течение немногим более 1 % времени . Рас­
четные · соотношения, на основании которых получены характери­
стики рис. 5.3.1 и данные табл . 5.3 .1, приведены в приложении 2.
Т а б л и ц а 5.3 .1 . Коэффициенты активности каналов в многоканальных
системах различной емкости (с вероятностью 99 % в Ч Н Н)
Общее число
Общее число
каналов в мно - Число актиР- Коэффициент
каналов я мно - Число ак т ив-
Коэффициент
rо1<анальной: ных каналов п активности п / N
гоканальной ных каналов п активности n/ N
системе N
системе N
12
7
0,583
600
175
0,292
24
11
0,458
900
256
0,284
36
15
0,417
960
272
'·
0,283
60
23
0,383
1200
335
0,279
120
:41
0,342
1260
351
0,279
240
76
0,3 17
1800
493
0,274
300
93
0,310
2700
728
0,270
Зависимости пик-фактора от числа активных каналов и коэф­
фициента активности от емкости системы представляют не только ,
академический интерес. Предположим, например, . что должен
быть разработан 60 - канальный промежуточный усилитель, линей­
ность которого такова, что не вызывает искажений иЗ-Зi;i взаимной,
модуляции при всех отклонениях амплитуды , кроме О, 1 %, в тече­
ние всего времени, за исключением 1%. Пр'ОI.це всего было бы ум­
ножить среднеквадратичную мощность одного канала на 60 (т . е .
прибавить к уровню этой мощности 17,8 · дБ) и прибавить пик­
фактор одного канала ( 18,5 дБ) ·. При- этом линейность усилителя:
должна была бы сохраняться до уровня, превышающего уровень.
среднеквадратичной мощности одного канала на 36,3 дБ . Однако .
из табл. 5.3.1 видно, что число активных каналов не превышает
23 (что соответствует увеличению уровня лишь на 13,6 дБ) в те­
чение 99% времени. Из рис . 5.2 .2 находим, что пик-фактор 23 ак- ­
тивны х каналов составляет 12,0 дБ для 99,9% времени . Таким об­
разом, если промежуточный усилитель линеен до у ровня , на.
25,6 дБ превышающего уровень средней мощности одного канала ,..
то такой усилитель будет создавать достаточно малы\' нел иней­
ные искажения . Сравнение этих двух значений треб уемой л иней_~
ности показывает, что во втором случае оно снижено на 10,7 дБ.
Таким образом, промежуточный усилитель, разработанный в со­
ответствии с первым критерием, имел бы неоправданные запасы:
линейности, а следовательно, был бы . не экономичным.
55,


5.4 .
Уровень средней мощности
многоканального сигнала в системах
большой емкости
Общепринятый уровень средней мощности сигнала в одиночном
канале ТЧ при телефонном разговоре составляет - 15 дБмО. Это
значение является средним за час наибольшей нагрузки, а также
средним для большой. группы каналов, используемых для переда­
чи речевых сигналов . Этот уровень был определен МККТТ, кото­
рый рекомендовал его как «общепринятую» величину. В резуль­
тате ряда измерений, выполненных различными администрациями
для МККТТ, получено то же значение - 15 дБмО - следующим
образом:
С,рмня я мющно,сть для си,г.нальных и •ко•н'Грольных час·т,от,
,м:к·Вт...........
И
Сре,дняя м,ощно:с ть -речеаюго оигнаv1а (88 мюВт), у,м,н-оженная
на кюэффи,ци,ент активности 0;2-5, ·м:к.Вт
.
.
22
О бщая Уiо,щнюеrь с'Иr,наv10,в ,н а канал , м:юВт
.32 (-+~ 15 дБмО)
Коэффициент активности 0,25 рекомендуется МККТТ для си­
-стем с числом каналов от 240 и выше. Уровень средней мощности
многоканального сигнала в линейном тракте, по которому пере­
даются речевые сигналы, может быть определен следующим об­
разом:
уровень средней мощности при передаче речевых сигналов =
=
-
15+1ОJgN дБмО
(1)
( для N~240 в течение 99% часа наибольшей нагрузки).
Уже отмечалось, что при 80 или более активных каналах рас­
пределение амплитуд очень близко к гауссову. Следовательно,
это относится также и к числу каналов от 240 и выше.
5.5.
Уровень средней мощности
многоканального сигнала в системах
малой емкости
Как видно из табл. 5.3 .1, в системах с малым числом каналов
(N <240) коэффи ц иент актив н ости увеличиваетс я . Кривая от н о­
шения числа активных ка н алов п к номинальной емкости системы
N ( см. рис. 5.3. 1) близко а пп роксимируется следующим соотно­
шением:
10Jgn=8JgN-0,4 (для 12<N<240).
(2)
Из § 5.4 можно заключить, что уровень средней мощности сиг ­
нала в активном канале может быть принят равным -10 дБмО-+
- +98 мкВт . При этом уровень средней мощности многоканального
,сигнала при числе активных каналов п будет составлять
уровень средней мощности речевых сигналов =
=
-
-
10 + 10 Н~п дБмО.
(3)
56


Объединяя равенства (2) и (3), получаем
уровень средней мощности речевых сигналов =
= -10,4+81gN дБмО
(4)
(для 12<N<240 в течение 99% часа наибольшей нагрузки).
С уменьшением емкости системы пик-фактор многоканального
сигнала все больше будет отличаться от гауссова (см. рис. 5.2 .2).
На рис. 5.5 .1 показана характеристика уровня средней мощно­
сти многоканального сигнала, полученная при объединении ра­
венств (1) и (4), а также показано изменение уровня средней
Рис . 5.5 .1 . Зависимость уровнп
мощности загрузки системы от
ее номинальной емкости:
IJ5м0
32
28
21/
20
1 - уровень пиковой мощности, пре­
вышаемый в течение 0,1 % времени;
2 - уровень средней мощности мно­
гоканального сигнала при передаче
данных; З - уровень средней мощ­
ности многоканалы1ого сигнала при
передаче телефонных сигналов; 4 -
уровень средней мощности за гру з ки
одного телефонного канала;
-Ч
-- --
реальная загрузка в ЧНН; -fj
-
-
-
-
уровень r,,10щности за-
tб
12
fJ
4
о
грузки сигналом шума в соответст­
вии с рекомендациями МК:К:ТТ или
-12
-fб
~ _: :;.:
,_.,..---
----
'--
MIL-STD -l 88C
10
i:.::::- -
1--"i"
1,,-о
-
-
J0
----
V
L-·
1.
,-i,,
------
ь, ..
J.-- ' -'
-"'
...--
2\.,
,,,.
~
1,,- J,
_. ,, ....
v--
1/
r-- .l
~
'
100
J00
1000 J00 !O000N
мощности сигнала в канале от постоянного значения - 15 дБмО
при 240 каналах и выше до значения - 12,4 дБмО при 12 кана­
лах . Уровень пиковой мощности, превышаемый только в течение
О, 1% времени, взят из рис. 5.2 .2 и преобразован к номина льной
емкости системы на рис. 5.3 .1. В результате получена кривая уров ­
ней пиковой мощности, показанная на рис. 5.5 .1. Кроме того, на
рис. 5.5 .1 показаны рекомендуемые уровни загрузки белым шу­
мом, о котором будет говориться в§ 6.1 .
5.6 .
Уровень средней мощности
многоканального сигнала
при цифровой загрузке
Для систем, загруж:енных преимущественно цифровыми или т еле­
графными сигналами, обычно принимается коэффициент активно­
сти, равный 1. Например, согласно MIL-STD-188 С средняя мо щ­
ность таких сигналов в канале принимается равной 100 мкВт при
коэффициенте активности для цифровой информации, равном 1.
При этом
уровень средней мощности сигналов цифровой информации =
= -l0 +l0!gN дБмО.
(5)
57


:Кривая, соответствующая ур-нию (5), также показана на рис .
.5 .5.1 .
К § 5.4-:5 .. 6 нею:бtХад~имо оделать mоя,онения. Во-m~р.вых, уровень . оред,ней
мощности сигна'1!а в канале ТЧ я,вляется важ,ной вел,ичиной, ха,ра,ктер ,из,ующей
пропуюкную опособнюеrь т-ой ил,и иной ВЧ системы передачи (э·11им лараме-гром
польз1ую11ся .ниже пIр·и оцен,ке .ка"!,естаза переда,чи .инфо,р;мации по систем·е с:вя:з·и).
Во-в-гарых, ,вели,чиIна ур,ав,ня мощностIи оилнала в ка·нале опр•еделяе·тся виtЦ•о,м
переда,вае!\юЙ ло ка11ащу инфор 1мации. Даже для речевых с,и,гна,лов а,б.о,нен1юв,
гоIворящих на ра,зл,ичных языках, она за ·метно отли-чает,ся от п,р,ивме·нной авто­
р,о,м. Сл.е,до~вюельно, у,р,оазень орес1щей •мощности си,nналов в канал·ах ТЧ каЖJП:ОЙ
,ююiiрет,нюй ВЧ системы перЕщ ач.и должен о,пределятыся .в зави•сIим ·о:сти •ОТ вида
инфо'р1ма,ци,и, перЕща1ва,емой по С1И1стеме, числа канало.в, занимаемых инфор .ма­
цией то,го 1ши ,ино,ло вщrщ, у.ро1ви·ей ,мощнюст,и к·о,н11р ·ольных частот и )~пра,вляю­
щих с·и,гнаvюв, длительно,ст.и послед,нIих и т. д. В овязи с этим в пр,и,меняемых
в Со.в,етс.ком Союзе многокана1льныIх си•стема,х .связи у,ро1вень сред:ней м•ощно,с11и
оигна.10,в в •каналах т,ч различен. На•пример , уровень сре,дней мощности с1игнала
в кала.те ТЧ сиIстемы К-19120 с,о,ставляет в ТНИУ Рн(о)=-,14,2 дБ.мО (-+38 м1юВ<т),
в с•ипеме К-3'00 Рн(о)=-14 дБ,мО (-+40 м1к,Вт), ,в СИlстеме VLT- .1920 Ри(о)=
= -,13 д,Б,:v1О (-+50 мк,Вт) ,. ЗагруЗ!к·а систе~1 си,гна,1а Iм,и ,раз\lшч:но.rо ви,да должна
осу,ще,с11влятыся та ,к, ч:110:бы не преIвь1ша-ла ,сь ра ,очетная величIина уро,вIня с•р,щ,ней
мащffост.и на ОJJ:И ,н канаu:r ТЧ и ра,с•щре:деле.ние с~и,гнало,в по спектру было воз-
мож•ню б,о,лее ,ра Iвно,мерньuм.
•
.
Итак, в о.бщем .вИJJ:е у~ро,вень- средней м,ощности Рм(О) (,в дБ,мО) м:но·го,ка­
налынюго С'ипн•ала в точIк,е с нулевым из,мери·тельным уро•внем дv1я систем с чи,с­
лом каналов N более 240 ,0Iпределяе11ся ВЬ!lра .же.нне,:v~
Рм(О) = Р1'(0) + 10 lg N.
(6)
Глава 6
Метод загрузки сигналом шума
и измерительные приборы
6.1 .
Имитация многоканального сигнала
белым шумом
В гл. 4 приводились требования к характеристикам помехозащи­
щенности систем, предъявляемые различными организациями .
Эти требования, очевидно, удобны для эксплуатационного персо­
нала, поскольку приведенные данные могут быть легко пересчи­
таны в величину мощности эквивалентного шума в телефонном
приемнике. Однако для точ]{оtо определения свойств оборудова­
ния, а также для испытаний в прсщессе • исследований, разработ­
ки, производства, настройки и профилактического ремонта они
не удобны. Выше было показано, что значительная часть помех
системы зависит от уровня загрузки (помехи взаимной модуля­
ции). Таким образом, для убедительного доказательства нормаль­
ного состояния оборудования необходимо имитировать загрузку.
Необходимы измерения, которые можно быстро осуществлять
в точно контролируемых условиях и результаты которых можно
сопоставить с требованиями по помехам.
Средняя мощность многоканального сигнала в многоканаль­
ной телефонной системе для различных условий была определена
58


в § 5.4, 5.5 и 5.6 . Было показано, что при номинальной емкостИt
системы от 240 каналов и выше амплитуды сигналов распределя-­
ются по закону Гаусса. Собственные помехи характеризуются дву­
мя основными свойствами. Во-первых, они имеют однородный
энергетический спектр, а во - вторых, их амплитуды также распре­
деляются по закону Гаусса. Такие помехи часто называют белым·
шумом, так как их спектр аналогичен спектру белого света. Оче­
видно, эти два свойства позволяют применять белый шум в каче­
стве удовлетворительной модели многоканального сигнала при
числе каналов N~240.
При имитации номинального уровня загрузки многоканально­
го тракта мощность белого шума следует определять по ур - нию
(1) § 5.4:
уровень средней мощности белого шума =
-
15+10JgN дБrv.О
(для N > 240).
(1)
Соотноше .н,ие ( 1) спра:ве,д.1,и Iв·о в то"1 слу,чае, е,сли у,ро,вень средней м•сщно­
сти Ol ilГHЗ\ll 'C'B в ка•налаJ<: ТЧ раве :н - -15 дБ:-.1,О (т. е . -> -<3 :2 мкВт). Бс.1и .в нз-~1е­
ряеNiой сIх,ст.е:ме уро-ве ,нь сре1д·ней "1•ощно.сти сшIгнала в канале Рн(О) в ТНИУ не
совпадает с n.ри,веде Iн1ны1"1 авто Iро·"1, т.о урове·нь сре;r,н ·ей мощн,0I-:Т'IJ бе л,о ,го шyNia
для систе-м с ч,и<е.10I"1 ,канал:о•в ~ 24,0 должен о,nределятыся по· соотно1Ше-Н'!1ю (6)·
Г•,1. 5.
Из рис. 5.5 .1 видно, что ур - ние ( 1), приведенное выше, совпа­
дает с ур - нием ( 1) § 5.4. Поскольку многоканальный сигнал так­
же подчиняется гауссову распределению, кривые О, 1% пиковой
мощности тоже фактически совпадают .
При числе каналов N <240 многоканальный сигнал значитель­
но отличается от сигналов с гауссовым распределением. В меж­
дународной практике принято моделировать такие системы белым:
шумом, мощность которого рассчитывается по следующей форму­
ле:
уровень средней мощности белого шума =
-
1+4JgNдБмО
(для 12< N< 240).
(2)
Уравнение (2) графически изображено на рис. 5.5.1. Можно
видеть, что эта кривая отклоняется от средней мощности много­
канального сигнала тем больше, чем меньше число каналов N .
При числе каналов N = 12 это отклонение составляет 5 дБ . Одна­
ко показанная на этом же рисунке кривая уровней пиковой экви­
валентной мощности белого шума (превышаемой не более чем в.
течение 0,1 % времени), соответствующая уровням сред ней мощ­
ности белого шума, рассчитанным по ур-нию (2), очень близка к
кривой, характеризующей соответствующие уровни пиковой мощ­
ности многоканального сигнала. Различие между этими кривыми
не превышает 0,5 дБ при числе каналов более 60. Поскольк у ап­
паратура не пропускает пиковые напряжения сигналов, превы­
шающие заданные (эти напряжения ограничиваются и вызывают ·
модуляционные искажения), то найденное практическо е совпаде­
ни:: характеристик пиковы х мощностей позволяет адекватно мо-
59


делировать белым шумом многоканальный сигнал для систем ма­
лой емкости.
Уравнения ( 1) 26 и (2) этого раздела позволяют определить
номинальные уровни загрузки белым шумом, которые согласова­
ны международными организациями и приведены, например, в
материалах МККР, МККТТ, DCA, MIL-STD и INTELSAT. Под­
:робное описание рекомендаций по шумовой загрузке этих межд у ­
народных организаций приведено в гл. 8.
Широко практикуется также использование белого шума для
моделирования многоканального сигнала при загрузке цифровой
или телеграфной информацией. Например, в документе MIL~
S TD-188C в соответствии с ур-ние м (5) § 5.6 приведена следующая
форм ула для расчета номинальной шумовой загрузки:
уровень средней мощности белого шум а = . -
1О+1ОlgNдБмО
{цифровая загрузка при N> 12) .
(3)
6.2 .
Поло са частот белого шума
Белый шум с уровнями мощности, определенными из ур - ний ( f),
(2) и (3) § 6.1, а также (6) гл. 5, является правильной моделью
номинального уровня загрузки только в том случае, если полоса
частот б елого шума ограничена так же , как полоса частот систе­
мы . В гл. 2 приведены спектры основных трактов систем переда­
чи. Обычно с п е ктр шума ограничивают, пропуская сигнал от ге­
нератора через последовательно включенные фильтры нижних и
вер хних частот. Характеристики этих фильтров и их номинальные
частоты среза ·указаны в рекомендациях различных организаций
(см. гл. 8).
•
•
6.3 .
Измерение нелинейных и собственных
помех
Загрузив тракт белым шумом, имитирующим обычный многока­
нальный сигнал, необходимо измерить результирующие помехи"
Такие измерения заключаются в основном в поочередном вклю­
чении ряда полосно-заграждающих фильтров , средние частоты
которых расположены в пределах ограниченного спектра белого
шу ма . Эти фильтры создают на входе системы «тихие» каналы 27
или «щели», которые при прохождении сигнала белого шума че­
рез систему «загрязняются» собственными помехами и продук­
тами нелинейных искажений .
На выходе системы при помощи узкополосного приемника бе­
лого шума, настроенного на частоту полосно-заграждающего
60
26 Для -отечеrс11венной пра~<'ТИl!<Ш см. выр а жение (6) лз rл . 5.
27 Наз,о.вем их дav:Iee «•нз1ме1J)и1тельным и кана-л а.мю> .


фильтра, измеряются помехи и продукты нелинейных искажений
в идеально «чистой» щели. Частоты измерительных каналов и ха­
рактеристики полосно - заграждающих фильтров являются предме­
том рассмотрений Международных комиссий и приведены в реко­
мендациях (см. гл. 8).
6.4 .
Помехозащищенность
При измерениях с загрузко11 белым шумом наиболее часто поль­
зуются понятием «помехозащищенность» (noise power гatio ,
n. р. г), которое определяется следующим образом:
«Помехозащищенность - это логарифмическое отношение
мощности шума в измерительном канале при полной загрузке бе-
А
@:::,
~ё\
Р.
~111111111111111111~ э Jti ]111111111111111111-.
1
ш1111ш1а !facmoma
lfacmoma
1 полосы
1
•
'
/loмe:ro -
-===
зощищешшсть=Оrl§
в
Гettepamop шума
Рис . 6.4 . 1. Измерение помехозащищенности при загрузке белым шумом . Фильтры
ФНЧ и ФВЧ выбираются таким образом, чтобы спектр сигнала шума соответ­
ствовал диапазону частот объекта измерений . В режиме «А» регулировкой прием­
ника сигнала шума стрелки индикатора приемника устанавливается на отметку
шкалы О дБ . В режиме «В» включается ПЗФ выбранного измерительного канала
и регулировкой входного аттенюатора приемника сигнала шума стрелка индика­
тора вновь устанавливается на отметку шкалы О дБ . Разность показаний атте­
нюатора в режимах «А» и «В» равна измеряемой помехозащищенности
61


лым шумом измеряемого тракта к мощности помех в этом юшале
при загрузке белым шумом всего тракта, за исключением измери­
тельного канала».
Описанный выше метод измерения иллюстрируется рис. 6.4 .1,
на котором фильтры верхних частот, н·ижних_ частот и полосно- за ­
граждающий обозначены соответственно ФВЧ, ФНЧ и ПЗФ.
6.5 .
Описание типичной установки
для измерений при загрузке трактов
белым шумом
Установка для измерения с загрузкой белым шумом состоит и з
двух частей : генератора ш ума и приемника .
Структурная схема типичного генератора шума показана на
рис . 6.5.1 . Сигнал белого шума после усиления проходит через
фильтры верхних и нижних частот для ограничения его спектра в
г- - - - t/111льтры -
-
-
..,
ttЧ 1
llPY
Г !lдo!Jettь~о;;- - - - - 1
1 tlOCmiL Ш!/МU
1
11
1 /Ш!lмdкл/lы
11
11
кооыкту
fJJ!/00 TO'lt/0 Li3!1f/Jfllllll
/1 тте11юаторы
Рис. 6.5.1. Структурная схема типичного передатчика сигнала белого шума
заданных пределах. После дополнительного ус иления сигнал про­
ходит к выходному аттенюатору через ряд полосно - за граж даю ­
щих фильтров, J-(ОТорьнс могут быть по отдельности либо включе­
ны, либо выключены. При помощи ат тенюатора , а также измери­
теля мощности устанавливается необходимый уровень мощности
загрузки измеряемого тракта. Для компенсации потерь при вклю­
чении полосно-заграждающего фильтра применена автоматиче ­
ская регулировка уровня (влияние АРУ показано в § 9 .7). Нозна­
чение показанного на ри сунке выключателя шумового сигна л а по­
яснено в ~ 6.6.
Структурная схема типичного приемника изображена Еа рис.
6 .5 .2 . С выхода измеряемой системы сигнал проходит через вход­
ньй аттенюатор к одному из полосно-пропускающих фильтров.
Средняя частота включенного по ло~но-пропускаю щ его фильтра
совпадает со средней частотой включенноr'о в генераторе шума
полосно-заграждающего. фильтра, а ширина полосы пропускания
несколыо уже ширины полосы задерживания . Полосно-пропу-
62


екающий фильтр уменьшает нелинейные искажения в смесителе
приемника и тем самым уменьшает ошибку измерений.
При помощи гетеродинов, которые переключаются в соответ­
ствии с выбранным измерительным каналом, сигнал переносится
в об лас ть промежуточных частот для усиления и измерения.
Гemepoilшtы
Р ис. 6.5.2 . Структурная схема типичного приемника сип+ала белого шума
Во время измерений помехозащищенности затухание аттенюа­
тора регулируется таким образом, чтобы не менялись показания
индикатора при включенном и выключенном полосно-заграждаю­
щем фильтре. При этом значение помехозащищенности отсчиты­
вается непосредственно по изменению затухания аттенюатора.
6.6 .
Измерение собственных помех
и защищенность тракта
от собственных помех
В § 5.1 показано отличие собственных поме х, уровень мощности
которых не является функцией уровня загрузки, от нелинейных
помех, вызываемых нелинейностью системы. При отключении шу­
мового генератора от тракта нелинейные искажения исчезают, а
собствен ные помехи сохраняются. Таким образом, применение
выключателя шума (см. рис. 6.5.1) облегчает измерение собствен­
ных помех.
При определении собственных помех иногда пользуются поня­
тием защищенности тракта от собственных помех. Под этим тер­
мином имеется в виду следующее:
«Защищенность тракта от собственных помех представляет со­
бой логарифмическое отношение мощности помех в измеряемом
канале при полностью загруженном тракте (полосно-заграждаю­
щий фильтр выключен) к мощности помех в измеряемом канале
при отключении шумовой загрузки от тракта».
Таким образом, по разности между помехозащищенностью и
защищенностью от собственных помех можно определить величи­
ну помех от нелинейных искажений и переходного разговора в
системе.
63


6.7 .
Отношение сигнал/помеха
Представление помех в измеряемом канале в виде помехозащи ­
щенности позволяет получить относительную меру поме х . Можно
также выражать помехи в децибелах относительно заданного аб­
солютного уровня сигнала в измеряемом канале. Определение
термина отношение сигнал/помеха :
«Отношение сигнал/помеха представляет собой логарифмичес ­
кое отношение мощности нормального измерительного сигнала
(О дБмО) к мощности помех в полосе измеряемого канала, шири­
ной 3100 Гц».
Таким образом, отношение сигнал/помеха численно равно
уровню мощности помех в канале, выраженной в дБмО с обрат­
ным знаком. Например, уровень мощности помех -44 дБмО/ка­
нал соответствует отношению сигнал/помеха 44 дБ.
Следовательно, отношение сигнал/помеха = -Рпом дБмО.
6.8.
Другие абсолютные единицы
Помехи могут выражаться целым рядом других единиц измере­
ния, из которых наиболее употребительными являются пВтОп /ка ­
нал, dBrnC0 и dBa0 (FlA). Об этих единицах говорилось в гл. 3.
Эти единицы подобны отношению сигнал/помеха, но исходные
уровни для них другие: 1 пВт для пВтОп/канал и dBrnC0 и
3,16 пВт для dBa0 (FlA). Кроме того, эти единицы взвешенные,
в то время как отношение сигнал/помеха обычно не взвешено.
Поскольку отношение сигнал/помеха представляет собой ве­
личину, обратную по з наку уровню мощности в дБмО, можем най­
ти его связь с dBrnC0 и dBa0 (FlA). В соответствии с § 3.9
р [dBa0 (FlA)] = р(дБмО) + 82 дБ.
Таким образом,
dBa0(FIA)-+82- сигнал/помеха.
(4)
Аналогично из § 3 .10 dBrnC0-+88,5 - сигнал/помеха.
Общепринято округлять эту величину на 0,5 дБ. При этом по­
лучаем
dBrn С О-+- 88 - сигнал/помеха.
(5)
Связь между отношением сигнал/помеха и пВтОп может быть
получена на о:нове § 3.1 и 3.3, поскольку
lg 9О+р (дБмО)
пВтОп-.О,56 пВтО= 0,56- 10
10
и
р (пВтОп) = -~~o
_, _56 _-_Io_u _ _
1olg (сигнал / г.омеха)
64


6.9 .
Зависимость между помехозащищенностью
и отношением сигнал/помеха
ВЬJ1вод соот,ношени,я между помехозащищенностью и отношением
.сигнал/помеха приведен в приложении 3. Ниже приведены конеч­
ные соотношения, в которых Л,f - ширина полосы частот (кГц)
тракта с номинальной емкостью N каналов ТЧ и уровнем мощно•
сти загрузки Рмсо) (дБмО):
•
невзвешенное отно ш ение сигнал/помеха = помехозащищен-
ность+ 10 lg ~ - Рм(О)
дБ;
(6)
3,1
взвешенное отношеr,ше сигнал/помеха = помехозащищен-
ность+10lg~ -
Рм (О)+ W дБ,
(7}
3,1
где W - взвешивающий коэффициент в дБ.
Поскольку Рм(о}=-15+ 10 l g N для N;:,,240 И~Рм(о)=-1 +4 lg N
для N <240, выражения (6) и (7) с точностью около 0,2 дБ могут
быть за:писа,ны следующим образом. Для N <240 каналов:
отношение сигнал/помеха (невзвешенное) = помехозащищен ­
ность+6lgN+2,1дБ;
(8)
отношение сигнал/помеха (псофометрическое) = помехозащи­
щенность+6lgN+4,6дБ;
(9)
о т ношение сигнал/помеха
НОСТЬ+6lgN+3,6дБ;
отношение сигнал/помеха
+6lgN+5,1дБ.
(С-контур) = помехозащищен­
(1О)
(FlA) =помехозащищенность+
( 11)
Для N;:,,240 ка,налюв:
отношение сигнал/помеха (невзвешенное) = помехозащищен­
ность+ 16,3 дБ;
(12)
отношение сигнал/помеха (псофометрическое) = помехозащи­
щенность+ 18,8 дБ;
(13)
отношение сигнал/помеха
ность + 17,8 дБ;
отношение сигнал/помеха
+ 19,3 дБ.
(С-контур) = помехозащищен ­
(14)
(FlA) =помехозащищенность+
(15)
С у,че.том 011меченн.о,го выше от л1иrч.ия Рн(О) в ,отечественных системах от
-15 дБмО в ф-лы (12)-{!,5) сле•дует вн1ости по;пра,вку бр, которая ра1в1на:
бр=-0,8 дБ пrр1и Р(но)=--,[4,·2 д:Б,мО (38 мк.Нт/канал);
бр=-1 .п,Б прrи Рн(о)=-.14,0 дБмО (40 ,м,1,Втfiканал);
бр=-2 ,дБ при Рн(оу=-,13,0 д,Б,мО (,50 м1кВт/>канал).
А,нало,гич11ые папра•вк.и до\Лж:ны быть учтены при и,спользова,нИrи в отечест-.
в,ен,н.ой . .п,раап,ике да.J,ны:х лр •и1вещенной аиже . та,бл. 6.9 . 1.
3-97
6fi, .


Т .а блиц а 6.9 .1. Номинальный уровень мощности загрузки и соотношения
между помехозащищенностью и отношением сигнал/помеха при номинальной
загрузке систем
Логарифм
Логарифм
отношения Уровень
отношения Уровень
полосы номиналь-
Разность
полосы
номнналь-
Разность
частот ли- ной мощ- между по-
частот ли- ной мощ- между по-
Число
нейного ности заг- мехозащи - Число
нейного ности заг- мехозащи-
каналов ТЧ тракта сие- рузки
щенностью каналов ТЧ тракта сие-
рузки
щенностью
в системе темы к по- -I+4IgN и отноше-
А системе темы к по- -I+4lgNj и отноше-
N
лосе 1<ана- (N<240),
нием сиг-
N
лосе кана- (N<240),
нием сиг-
ла ТЧ -15+IOlgN нал/поме-
ла ТЧ -15+I0lgN нал/поме-
10 lg (' Лf) (N:;,. 24 0),
ха, дБ
10 lg (Лf) (N:;,.2 4 0),
ха, дБ
3,1
'
дБмО
3,1
'
дБмО
дБ
дБ
12
11, 9
3,3
8,6
432
27,6
11, 4
16,2
24
14,9
4,5
10,4
600
29, 1
12,8
16,З
З6
16,7
5,2
11,5
612
29,2
12,9
16,3
-48
17 ,9
5,7
12,2
792
30,2
14,0
16,2
160
18,9
6,1
12,8
900
30,8
14,5
16,3
72
19 ,7
6,4
13,3
960
31, 1
14,8
16,3
120
22,0
7,3
14,7
972
31 ,2
14,9
16,3
132
22,4
7,5
14,9
1200
32,3
15,8
16,5
192
24, 1
8,1
16,0
1260
32,5
16,0
16,5
240
25, 1
8,8
16,3
1800
34,0
17,5
16,5
252
25,3
9,0
16,3
1872
34,2
17,7
16,5
300
26,0
9,8
16,2
2700
35,9
19,3
16,5
В табл. 6.9.1 приведены логарифмы 011ношения полос систем к
полосе частот _ ~анала ТЧ, номинальные загрузки и коэффициенты
пересчета помехозащищенности ,в отношение сигнал/помеха для
систем разл;1чной ем.кости. Сравнение этих коэффициентов пере­
счета при числе каналов N~240 с приве,денным выше ур-нием
(12) под11верждает хорошую степень приближения, обеспечивае­
мую этим ура1внением.
Значение помехозащищенности может быть пересчитано в
dBa О (FlA) или d.Вrn СО с помощью ур-ний (4) или (5) § 6.8 и с
учетом приведенного в табл. 6.9.1 соотношения между помехоза­
щищенностью и отношением сигнал/помеха при .номинальной мощ­
ности загрузки системы. Например, при номинальной загрузке для
N~240 каналов ТЧ с 11очностью 0,2 дБ можно записать:
р [dBaO(FlA)] = 65,7 - помехозащищенность;
р (dB rn СО) = 71, 7 - помехозащищенность.
(16)
(17)
Бели уровень мощности залрузки отличается от номинального,
то приведен.вые в табл. 6.9.1 величины разностей между помехоза­
щищенностью и отношением сигнал/1Помеха должны быть умень­
шены на величину Лр , ,равную разности в децибелах между фак­
тическим и номиналь-ным уровнями мощности загрузки. Аналогич­
ная поправка должна быть введена в ур-ния (6)-(17) . Величина
разности между поме хозащищен ностью и отношением сигнал/по­
меха при уровне мощности загрузки (Рм(о) + Лр) дБмО равна раз­
ности между помехозащищенностью и отношением сигнал/помеха
66


при уровне мощности загружи Рм(О) дБмО минус Лр дБ . Напри~
мер, разность между помеховащищенностью и отношением сиг~
нал/iпомеха для N~240 и при уровне мощности загрузки на 6 дБ
выше номинальной (Лр = 6 дБ) составит 16,3 дБ- 6 дБ, т. е.
10,3 дБ.
Г Jiaвa 7
Измерение трактов
и оборудования при их загрузке
белым шумом
7.1.
Типичная кривая помехозащищенности
Определение помехозащище-нности дано в § 6.3, а ее связь с отно..­
шением сигна,л/помеха - в § 6.9. До сих пор предполагалось, что ·
измерение помехозащищенности системы осуществляется только ·
при номинальном уровне мощности загрузки. На самом деле
пред,ставляет интерес измерение помехозащищенности системы в
пределах не1юторого диапазона уровней мощности загрузки. Обыч -­
но из.меряют помехозащищенность, изменяя уровень мощности за .­
грузки ступенями по 1 или 2 дБ в пределах, по край.ней мере, на
1О дБ ниже и, по крайней мере, на 6 дБ выше номинального уров ­
ня. При этом значения помехозащищенности наносят на график в
виде функции от уровня мощности загрузки и получают «кривую
помехозащищенности». Кривые помехозащищенности вычерчивают~
ся для ряда измерительных каналов. Эти каналы должны быть
расположены в начале, · середине и конце ча,стотноrю спектра из~
меряемого тракта. Та,ким образом должно быть измерено, по край ­
ней мере, три канала, а по возможности до пяти и более каналов
в зави-сим -ости от емкости системы и степени соответствия реко­
мендациям (,см. гл . 8).
На рис . 7.1 .1 показана типичная кривая помехозащищенности ,
измеренная в верхнем канале линейного тракта 960-канальной ра­
диорелейной системьi. Эта юривая получена путем измерений в до­
статочно широком диаrпа·зоне уровней - в пределах ± 15 дБ отно­
сительно номинального уровня мощности загруз·ки 14,8 дБмО .
Очевидн о , что при малом уровне мощности загрузки система ли­
нейна и с увеличением уровня на 1 дБ значение помехозащищен ­
ности увеличивае11ся на 1 дБ . При этом нелиней.ные помехи отсут ­
ствуют, а единст,венным источником помех являются собственн·ьrе
помехи измеритешшого канала . При дальнейшем повышении урdв­
ня мощности загрузки помехозащищенность увеличивается 1\f'ед­
леннее, чем уровень шумового сигнала на входе тракта, чtо Ьбъ­
ясняется появлением дополнительных помех, вызванных нелиней ­
ностью системы. Ког.да загрузка становится избыточной, нелиней ­
ные помехи начинают преобладать над собственными, а помехоза­
щищенность уменьшается. И, наконец; при условии значительного
3*
'67


превышения уровня мощности ,над номинальным, помехозащищен­
ность уменьшает,ся по линейному закону.
Эквивалентная «кривая отношения сигнал/помеха» показана на
ри~. 7.1 .2, где имеется также шкала в dBaO (FlA). На этой кри­
вои особенно хорошо видна линейная ( собственные помехи) об­
ласть, которая представлена здесь горизонтальной частью кри­
вой . На кривой отноше'ния сигнал/помеха не так четко, как на
52
51
«:, j!J
'<:S_ 49
~48
~41
~46
..,
'15
"1 41/
"' 43
,;;- '12
~41
1=; 40
t3g
~38
,
37
/
/
l,L>-
-f-
'\
1\
/
'
'
/
\
\
1
1\
IIOMlltlO/lhflOR ~
JШDI/JliO
-- >-
,..
360 2 lf б 8 /012141618202224262830
!/podettь мощttост11 зогрузщ tJбмО
Рис. 7.1 .1 . Кривая помехозащищенности ра­
диорелейной системы емкостью 960 каналов
ТЧ (измерительный канал со средней часто­
той 3886 кГц)
~40
42
·'<S4z
м-..__
t,,,'1/4
J8::., .
~46
Jб!::;.
~li
i1!
~52
J0'<::j
~5 '1
28Н
':;!,56
26 s.,
'-' 58
2'1 ~
~60
22 <:::
>:: 62
20
"'6'1
18~
~66
lб~
i1Z
1Ji
п
о
О 2 4 б 8 /012141618202224262830
'lpotJмь мощt1ост11 зогрузк11_. tJoмO
Рис. 7.1.2 . Кривая отноше ­
ния сигнал/помеха, эквива­
т,нтная кривой помехозащи ­
щенности, изображенной на
рис. 7.1 .1
кривой помехозащищенности, в-идна точка, с которой начинают
преобладать нелинейные искажения. Количественный анализ кри­
вых помехозащищенности и отношения сигнал/помеха приведен в
§9.1и9.2.
7.2.
Измерения линейных трактов
Наиболее часто измерен·ия с шумовой загрузкой осуществляются
от входа до выхода линейного тракта. В процессе исследований,
разработ·ки или выпуска оконечное оборудование кабельных си­
стем может быть проверено путем соединения «на себя». Передат­
чик радиосистемы может быть соединен с приемником по высокой
или промежуточной частоте.
При сдаче в эксплуатацию или техническом обслуживании
системы, работающей между двумя пунктами А и В, применяются
два метода измерения трактов. Первый из них предполагает на­
личие измерительной установки на обоих концах системы. Изме­
рения в направлении от А к В проверяются при помощи передат­
чика, установленного в пункте А, и приемника, установленного в
пункте В; измерения в обратном направлении - при помощи пе­
редатчика в пункте В и приемника в пункте А. В этих испытаниях
участвуют два оператора, имеющие связь между пунктами А и В
по «служебным цепям» или каналам, которые не проходят no
тракту испытуемой системы. Заметим, что при таком методе .изме-
Б8


рений хара,ктеристики системы определяются отдельно для каж­
дого направления передачи .
При втором ме'Годе, известном под наз,ва,нием метод «шлейфа»,
использует,ся одна установка для загрузки белым шумом; измере­
ния выполняет один оператор. Выход тракта в точке В соединяет­
ся со входом тракта обратного направления, т. е. шлейфом. В ра­
диосистемах такое соединение может быть осуществлено также
по промежу'Гочной чжтоте . При этом общие характеристики си­
стемы для направлений А-В и В-А измеряются при помощи шу­
мового передатчика и приемника в точ,ке А. Та,ких измерений
,обычно достаточно при сдаче системы в э~сi!lлуатацию, поскольку,
't:СЛИ параметры системы, соед1иненной шлейфом, соо'Гветствуют
требованиям, можно ожидать, что требованиям соот,ветствуют и
характеристики каждого напра1вления передачи. Одна~ю при оп­
ределении мест понреждений в процеосе эксплуатации, очевидно,
следует .предпочесть раздельное из,мерение характеристик двух на ­
правлений передачи . Измерения шлейфом могут таюке использо­
ваться для проверки оборудования на каждой стороне. Для радио­
,систем шлейф может созда•вать,ся по промежуточной или радио­
частоте . Пр ·и этом для преобразования частотноГiо спектра переда­
чи в частотный спектр приема необходимо пользоваться шлейфо­
вым смесителем и генератором сдВ1ига.
7.3.
Преобразовательное оборудование
линейного тракта
(оборудование сопряжения)
В современных подводных кабельных си.стемах передача в обоих
ваправлениях осуществляется по одному кабелю, причем для пе­
редачи в напра,влении от В к А используется высокочастотная по­
лоса, а для передачи направлений от А к В - низкочастотная по­
.л аса ( см. § 1.6) 28 . При испытаниях такой , системы белый шум од­
новременно передается от пункта В в высокоча,стоиrой полосе и
от пункта А в низкоча,стотной полосе.
На входы тракта в обоих оконечных пунктах подается белый
шум с низ,кочастотным спектром, который переносится в высоко­
частотный спектр направления В-А в пункте В, а затем в низко­
частотный спектр в пункте А. Сигнал белого ш ума направления
А-В проходит обе оконечные станции без преобразования. Та­
ким образом, оконечные станции и линейный тракт испытываются
путем передачи белого шума в низкочастотной полосе одновре­
менно в обоих направлениях, причем в пункте В шумовой сигнал
предварительно переносится в высокочастотный спектр . Таким же
образом проверяются оконечные станции при соед~инении их шлей­
фом до установки.
28 Аналогично ф,ормлрует1:я спектр двух,полос.ных систем и при прокладке
1<абе .1я в земле, напр,им е,р в отече,ст,ве.нной си,сте:11е К-120.
65


Для того чтобы отдельно проверить помехозащищенность обо­
рудования на1Правления В-А на оконечной станции В, необходи ­
мо иметь возможность организовать .нестандартные шумовые из­
мерителыные каналы. С этой целью в шумовой приеМНIИК допол­
нительно включаются полосно-пропускающие фильтры и гетероди­
ны с ча,стотами в высокочастотном спектре, эквивалентными час­
тотам полосно-заграждающих фильтров в низкочастотном спектре.
Для аналогичных измерений в пуН1кте А в шумовой передатч~ик
доба~вляю11ся полосно-заграждающие фильтры с ча,стотами в вы­
сокочас11отном спектре, эквивалентными частотам каналов шумо-
1юго приемника в низ,кочаеютном спектре. Это дает возможность
измерить помехозащищенность оборудования напра,вления В -А на
оконечной ст.анции А. Поскольку в направлении А-В никаких
преобразований ча,стоты не требуе11ся, то измерения оборудова­
ния этого на:правления передачи осуществляются обычными мето­
· да'Ми.
7.4 .
Преобразовательное оборудование
групповых трактов
Метод измерений при за,грузке белым шумом наиболее часто при­
меняется для оценки качества передачи информации по линейно­
му тра ,кту. При этом используются стандартные способы и специ­
альные устройства, описанные в § 7.2 и 7.3. Однако аналогично
может быть испытано и преобразовательное оборудонание. При
этом для шлейфовых измерений все входы преобразовательноr()
оборудования должны быть загружены некоррелированным белым
шумом, т. е. необходимо применять нес1юлько генераторов шума .
Например, для проверки преобразовательного оборудования
первичных групп к пяти различным входам подключают,ся пять ге­
нераторов шума с полос,ами ча,стот от 60 до 108 кГц, Выход трак­
та передачи вторичной группы подключается ко входу тракта при­
ема, после чего помехозащищенность каждой первичной группы
оценивается пр~и помощи шумового приемника . Для оценки обо­
рудования преобразования вторичных групп также требуются
пять генера'Горов шума, а для измерения оборудования преобра­
зования третичных групп - три генератора шума.
Отдельные испытания трактов передачи и приема группового
•преобразовательного оборудования можно осуществлять методом,
подобным описа·нному в § 7.3 , т. е. переносом частот шумовых ще­
лей. В этом случае (при измерении одного тракта передачи) не­
обходим толь,ко один генератор шума . Однако такие измерения
выполняются редко, поскольку интерес представляет общая ха­
рактеристика тракта.
7.5.
Измерение <<тракт - канал ТЧ,>
Частоты щелей, выбранные для испытания тракта данной емко­
сти, как правило, соответствуют частотам определенных каналов
ТЧ в зависимости от используемого модуляцион-ного плана. Это
7&


позволяет помехозащищенность трактов приема одной или не­
скольких ступеней группового преобразования измерить подачей
на вход соо11ве11ствующего тра:кт~ приема первич,ной, вrор~ичной,
третичной и т. д . групп шумовой загрузки от одного генератора
шума. При этом разность уровней при выключенном и включен­
ном полосно-:Заграждающем фильтре определяется непосре,дствен­
но при помощи псофометра или измерителя помех, подключенных
к выходу того канала ТЧ, полоса ча,стот которого соответствует
ча,стоте щели.
7.6 .
Каналопреобразующее оборудование .
и системы малой емкости
Помехозащищенность линейных тра,ктов оистем малой емкости ( от
12 до 60 каналов) и каналопреобразующего оборудования можно
измерять, комбинируя способы измерения, описанные в § 7.4 и
7.5 . Иными словами, система может быть загружена шумовыми
·сигналами в с:шжтре от 300 д:о 3400 Гц от не-коррелированных ис ­
точников, кюторые подаются на вход каждого канала ТЧ, а ре­
зультирующие помехи измеряются при помощи измерителя помех
или псофометра, подключаемых к в1,1ходу соответствующего ка­
нала ТЧ. Эти измерения легче выполнить, есл;и пользоваться 12 -
канальным генератором шума. Такой генератор содержит 1;2 не -
1юррелированных источников шу'ма, каждый из ко11орых работает
в _спектре от 300 до 3400 Гц; переключаются источники индивиду ­
а,!_]ьно.
При измерении помехозащищенности от переходного разговора
или нелинейно.сти, например в 12-канальной системе или канало­
преобразующем оборудоващш, поступают ·следующим образом.
К?ждый канал загружают шумом с номинальным уровнем мощ ­
ности, ко-юрый может быть определен по уравне,нию (2) § 6.1:
уровень мощности шума на канал= -1 -6 lg N дБмО .
(1)
• Затем помехозащищенность, например 6-го канала, может быть
измерена путем подключения измерителя помех к выходу этого
1шнала. Помехозащищенность пред,ста•вляет собой разность:
«Уровня мощности шума при загруз,ке всех каналов и уровня
мощности помех при загрузке каналов с 1-го по 5-й и с 7-го по
12-й».
Измеренная таким образом помехозащищенность будет опре­
деляться собственными помехам1и, переходным разговором и нели­
нейностью. Очевидно, собственные помехи могут быть измерены
путем снятия загруз,ки и измерения остаточных помех в канале.
Переходной разговор нозникает из - за недостаточной фильтрации.
Следователыно, переходной разговор появляется, на,пример, в ка­
на_ле 6 при за11руз1ке только каналов . 5 и 7. Следовательно, раз­
ность между уров·нями мощнос11и перехо,rщого разговора и собст­
в енных помех может быть измерена как разность между уровнем
71


мощности памех при загрузке 5 и 7-го каналов и уровнем мощ­
ности помех без загруз,ки .
Такая поеледовательность из'Мерений позволяет отдельно опре­
делить помехи за счет нелинейности, переходного разговора и
теплового эффекта. Одна~ю при уровне мощности загрузки, со ­
ответствующей ур-нию ( 1), можно определить только номинальные
25
fi 24
~~ 23
~~22
::,"'->21
~~ 20
:.:: 0o-f9
~;§ 18
:~ 17
~"< f/j
~«:, !5
соост,.
помехи
1
/1оме:z:11 от
-
перех.JиJго8.
1
1
~f;:,
~l
""
,J-
;:;fj_~ ~
-
~~/
-
1/ 1/
уI
_,,
~ -JО-28-25-21/-22-20-18-/б -/4 -12 -10 -8 -б -4 -2 О
УроDень мощности JaepyJ1щ
fJ щнале, tJoмO
Рис. 7.6 . ,1. Зависимость уровня
мощности помех в канале ТЧ от
уровня мощности загрузки дру­
гих каналов системы сигналом
шума
параметры си,стемы . На рис . 7.6.1 показана типичная зависимость
уровня мощности помех в канале от уровня мощности загрузки
при загруз1ке всех других ка,налов системы. Три уча1стка этой кри­
вой ооотве11сгвуют трем отдельным .источникам помех .
Сначала уровень мощности помех постоянен, та,к ка·к собствен ­
ные помехи не за1в1исят от загрузки. На этом учае1же преобладают
со бственные помехи . Далее с ростом уровня мощности загрузки
уровень мощности помех начинает медленно возрастать, что объ­
ясняе11ся дей1с11вием переходного разговора. И, наконец, когда на ­
чинают преобладать нелинейные помехи, уровень мощности поме х
быстро увеличивается с ростом загрузки и достигает порога пе­
регрузки. Штрих,овой ЛJинией на рис. 7.6 .1 показан уровень мощ­
ности помех, вызванных только собст,венными помехами и не,1и ­
ней'Нlостью (аналогично рис . 7 .1 .2). Различие между этими двумя
кривыми четко показЫ1вает влияние переходного разговора , кото­
рый в данн·ом примере у1вел1ич и вает уровень мо щн ости помех мак­
симально, примерно на 1 дБ.
7.7 .
Узлы систем с высокой
помехозащищенностью
Методом загруз,ки белым шумом могут быть испытаны отдельные
узлы многоканальных систем. Как правило, помехозащищенность
узлов выше общей помехозащищенности системы. Бели помехоза­
щищенность 1иапытуемого у,зла еоизмер·има с 1помехозащище.нностъю
установки для измерения белым шу,мом, необ ход имо корректиро ­
вать результаты измерений . При этом прел,1де все.го нуж­
·но соединить приборы установки «на 1себя» (т . е . по дклю­
чить передатчик непосредс11венно к приемнику). На выходе пере-
72


датчика у,станавливается уровень, требуемый для испытания узла,
и измеряе11ся собственная помехозащищенность установки. Фак­
тическая помехозащищенность иопытуемого
у~зла
•вычисля­
ется путем прибавления по­
правочного коэффициента к
величине
помехозащищен­
ности, полученной при изме ­
рении. Поправочный коэф­
фициент определяется по
рис. 7.7.1 в зависимости от
разности между измеренной
и собственной помехозащи­
щенностью. Этот способ мо­
жет быть пояснен следую­
щим примером.
Измеренное значение по­
мехозащищенности испытуе­
мого узла составляет 68 дБ.
Собственная помехозащи­
щенн<Усть установки при том
же уров не мощности •сигна-
1,,: , 10
'tS
.,,,-9
·О, 8
~~:;';-:t:: 7
~;;'; б
"''::!
.._-::, 5
"''::!"
~~4
~~J
~~2
!
о
\
\
\
\
1""'-
'r- .... .
О!2J45б7В910П~~Н~
Рашость межil11 1JJмeoe11 поме:rозащ11ще1111остьш
11 corJcmtJ. помi:созащ11ще111t0стьш пршJора, iJб
Рис. 7.7 .1. Поправки при измерениях ве­
личин помехозащищенности, близких к
собственной помехозащищенности изме­
рительной установки
ла шума равна 72,5 лБ. По разности н 4,5 дБ из рис. 7.7.1 находим
поправочный коэффициент, равный 2 дБ. Таким о~бразом, фактиче­
ское значение поме хоза щищенности испытуемого узла составляет
68-:
- 2 = 70 дБ. Вывод уравнения кривой, показанной на рис. 7.7.1,
приведен в приложении 4.
7.8.
Измерение помех при реальной загрузке
О ц ен'ка качес11ва системы при загрузке белым шумом является
идеальн·ой при исследованиях, разработке, ·выпуске и сдаче в эк­
оплуатацию системы. Однако недостаток метода заключается n
том, что при иопытаниях в процеосе эюсплуатации си·стем реаль­
ная загруз,ка из измеряем,ого тракта . дОЛЖ'На быть переведена на
резер•нный тракт. Существуют международные рекомендации по
измерению помех, изнестные как измерения вне полосы (,см .
§ 8.7), которые могут осущест,влять,ся во время пере,дачи реаль­
ной загрузки. В этом случае измеритель,ный ка~нал размещается
приблизитель·но в 10% от края полосы частот тракта и на входе
измеряемого тракта системы включает,ся полосно-:за,граждающий
фильтр для уменьшения помех , созда,ваемых оборудованием пере­
дачи в полосе частот измерительного ка,нала. Приемник белого
шума, настроенный на ча,стоту этого канала, постоянно контр •оли ­
рует ур овень мощности помех, выз,ванных реальной загрузкой
тра,кта. Бели измерительный канал расположен вь1ше полосы час­
тот тракта, то на р·езультаты измерений больше ска,зываются из­
мене,ния уровней . мощности собственных помех и нелинейных ис­
кажений в трактах радиочастоты и промежуточной ча•стоты ра-
73-


. диос ист ем.
При размещении канала ниже полосы ча,стот тракта
обычно повышается чу,в,ствительность к изменениям помехозащи­
. щенности,
происходящим в преобра,зовательном оборудовании .
Посюолыку измерения осущес11вляются при реальной загр узке,
1{х точность зависит от изменения уровня мощности сигналов ре­
альной за,груз,к:и, и качество самого тракта может быть только
оце,нено, а не измерено. Поэтому метод измерения вне пол·осы ис­
пользуется редко. Однако в настоящее время в США и некоторых
других с11ранах ра,сширяются попытки автоматизировать контроль
качес11ва систем для того, чтобы обнаруживать ухудшение пара­
метров систем в лроцеюсе эI<!сплуата ции .
7.9 .
Характеристики помех
широкополосных магнитофонов
М·агнитофон можно ра1с-с1матривать ка1к одноканаль:ный широкопо­
лосный усил•итель , что в ря,де случаев позволяет удачно имитиро­
вать обычный сигнал белым шумом . Нt:линейность маnнитофона
из.меряется та1ким же опособом, как и нелинейность тракта много­
каналь1Ной системы, причем полоса ча•стот шумовой загрузки
должна совпадать с рабочей полосой частот ма,гнитофона. Вклю­
чение полос'Н'о-заграждающих фильтров при измерении помехоза ­
щищенности осущесТtвляе11ся обыч1ным способом. Пример·ом таких
иопытаний являются испытания оборудования для записи сигна­
лов телеметрии ра,кет и косм-ичеок:их кораблей. Испытания белым
шумом предусмотрены, например для такого оборудования, у,ста•
на1вливаемого на ракетах всех кла,осов и в космичес.ких центрах ,
МинИJстерством обороны США*.
Глава 8 Обзор рекомендаций
по испытаниям с загрузкой
белым шумом
8.1 .
Ранние рекомендации МККР и МККТТ
(оборудование типа <<А>>)
Самое раннее упоми1Нание об измерении хара1ктерис"tИК при по­
мощи сигнала с .непрерывным однородным спектром содержится
в рекомендациях МККР, принятых на VIII Пленар :ной Ассамблее
в Варшаве в 1956 г. Рекомендация 197 легла в основу следующих
более подробных рекомендац'Ий по иопытаниям белым шумом. В
: то время ча,с11оты измер ·ительных ка1налов и ха,ра·ктеристики филь-
тр:ов были еще на стадии изу,чения совместно с МККТТ . Р.екомен-
•
Документ IR,IOl.18 -71 (ма~рт 1971 г.) (Inter-Range Instrumentation Group
of the ,Range - Методы и'оnытаний телемет,ричеоких систем и nодсwстем).
74


.дация 294 (Лос-Анджелес, 1959 г.) содержала подроб.ные _ ,сведе­
ния о частотах фильтров и их характер1истиках, а также об уров­
нях мощност~.~ сигнала шумовой загрузки и других параметрах.
В 1963 г. в )t\еневе была принята Рекомендация 399, единствен­
ным отличием которой было введение требований для систем с
•большей емкостью. Эту Рекомендацию МККТТ включил в состав
своей Рекомендации G228, принятой в Женеве в 1964 г. В соот­
ветствии с Рекомендацией 399 (iЖенева, 1963 г. ) оборудование для
испытаний с за,груз·кой белым шумом, описываем1ое в данной кни­
ге, наз1ван·о оборудованием типа ,«А».
В рекомендациях для оборудования типа «А» указаны частоты
фильтр ·ов ниж1Н1ИХ и верхних частот для систем различной ем,ко­
сти, а также ча,стоты ни:лшего, среднего и верхнего измеритель­
ных канал•ов (щелей) . Приведены характеристики фильтров ниж­
них и верхних частот и полосно-заграждающих фильтров и уров­
ни мощн ости си гналов шумовой за груз,ки, которые необходимо ус­
тана.влИ1вать.
Частоты фильтров типа «А». В табл. 8.1.1 приведены частоты
полосно-о граничивающих фильтров, соот,ветегвующие Рекоменда­
ции 399 МККР, а также дополнительные часrоты, обычно приме­
няемые для систем, емкости которых не предусмотрены этой Ре­
коменда цией. За.метим, что в таблице приводЯ'ГСЯ частоты измери­
тельных ка н алов как для измерения в полосе, так и вне полосы ;
выбор одн ого из этих способов осуществляется администрацией
стран сам о стоятельн о, хотя измерения внутри полосы применяют­
ся з·нач ит ельно чаще.
Та 6 л и ц а 8.1 .1 . Ча стоты фил ь тров, ограничивающих полосу частот шумо­
вого сигнала и измерительных каналов, ти.па «А». Рекомендация 399 МККР
(Женева, 1963 г.)
I(аналы для измерения внутри
I(аналы для измере-
Граннць(полосы, кГц
ния вне полосы трак-
полосы тракта, кГц
та, кГц
Число
'Каналов
фильтр
1
фильтр
верхних
нижних
нижний
1
централь- \ верхний
ниже
1
ВlilШe •
час тот
частот
ный
поnосы
полосы
]2
12
60
27
40
56
-
-
24
12
108
40
70
105
-
-
36
12
156
40
70
]05
-
-
48
12
204
40
105
185
-
-
60
12
252
40
185
245
-
-
60
60
300
70
185
270
50
331
120
60
552
70
270
534
50
607
240
60
1 052
70
534
1 002
50
-
300
60
1 300
70
534
1 248
50
1 499
' 1300
60
2660
70
1 248
2 438
50
3200
960
60
4028
70
2 438
3886
50
4 715
960
316
4188
534
2438
3886
270
4 715
1 200
316
5564
534
3 886
5 340
270
6 300
1 800
316
8204
534
3886
8 002
270
9 023
2 700
316
12 388
534
3886
12 150
270
13 627
75


Характеристики фильтров типа «А», ограничивающих полосу.
Рекомендация гласит: «Внутри полосы пропускания уровень сред­
неквадратичного напряжения шума, измеренный в узкой полосе
tJ5
о
-J
-10
г--- -~,
1
1
-20
-25
-Jo
1
1
1
1
_J_
_____
.. .1.
11
1
1/астота f'z !,!fz
Рис. 8.1 .1 . Требования к частотной
характеристике затухания после­
довательно включенных фильтров
нижних и верхних частот типа «А»,
формирующих полос у частот сиг­
нала белого шума
около 2 юГц, не должен изменяться более чем на 1 дБ. Вне поло­
сы уровень мощности шума должен резко уменьшаться и быть
снижен более чем на 25 дБ на всех частотах, о'IiСтоящих более
чем на 1О% от верхней и более чем на
20% от нижней границы полосы». На
рис. 8.1.1 показана характеристика по­
следовательно включенных фильтров
верхних и нижних частот, соответству­
ющих этому требованию.
Характеристики измерительного ка­
нала оборудования типа «А». «Затуха­
ние шума в каждой полосе задержива­
ния на выходе передатчика должно
превышать 80 дБ в полосе, шириной,
по крайней мере, 3 кГц и должно быть
около, но не менее 3 дБ на расстоянии
+ (0,02f с+ 4) кГц от центральной ча­
стоты fc, выраженной в килогерцах».
Это требование иллюстрируется
рис. 8.1.2 . Параметры полосно - пропу­
скающих фильтров приемника не зада­
ются, за исключением того, что полоса
пропускания должна быть достаточно
-20
-бО
-dO
..1._ -
.J_
1
1
1
1
1
1
1
IC:
1,;;
1
-
-
-
-
JL~
_1
1
1
t f'c f 1./acmom{l
fc·(O,Olfc+'f) t;; +(0/72f'r: +ч)
Рис. 8.1.2 . Требования к ча-стот ­
ной характеристике затухания
л.олосно-задерживающего
фильтра типа «А»
малой для совместной работы с полосно-заграждающими фильтра­
ми, параметры которых соответствуют приведенным выше требо­
ваниям.
Уровни мощности сигнала шумовой загрузки. Уравнения для
расчета уровней мощности номинальной загрузки определены в ре­
комендациях МККТТ. Они соответствуют ур-ниям (1) и (2) § 6.1.
При включении Рекомендации МККР 399 в свою Рекомендацию
G228 МККТТ •сделал ,следующую оговорку: ,для уменьшения ошибки
за счет ширины щели при измерениях не ,следует одновременно
включать несколыщ полосно ~заграждаю щих фильтров. Это обсто­
ятельство рассмотрено ниже, в гл. 9.
76


8.2 .
Стандарты DCA и MIL-STD
Министерство обороны США ,в документе MIL-STD-188C у ка­
зывает в качестве нормы на параметры у1становок для измерения
при загрузке белым шумом значения, приведенные в Рекоменда­
ции 294 МККР . Оборонное ведомство связи в документе
DCA-·33 0-175-1 в качестве такой нормы у,поминает параметры из
Рекомендации 399 МККР . Посколыку Рекомендации МККР 294
( 1959) ,и 399 ( 1963) в значитею,ной степени совпадают, оба этих
военных стандарта США требуют проведения в настоящее время
испытаний с загрузкой белым шумом при помощи из·мерительно­
го оборудования типа «А».
8.3 .
Последние рекомендации МККР и МККТТ
(оборудование типа <•В•>)
При практических измерениях помехозащищенности приборами
для испытания с загрузкой белым шумом (типа «А»), имеющими
параметры, указанные в Рекомендации МККР 399, появляютс я
ошибки, величину которых нельзя считать достаточно малой для
получения за,да'нной точности при измерении международных це­
пей . Поэтому в 1966 г. МККР выработал существенно иную р еко­
мендацию по измерению с загрузкой белым шумом при ра з меще­
нии ча ,стот из,мерительных каналов внутри полосы ча стот ш у ма.
Эта Рекомендация 399-1 (Осло, 1966 г.) была воспроизведена без
изме,нений в документах следующей ассамблеи (Нью,Дели ,
1970 г.) и действует в настоящее время . Ре1юмендация 399-1 бы л а
включена в измененный вариант Рекомендации G228 МККТТ в
Мар-Дель - Плата в 1968 г. И вновь МККТТ отметил, что полосно­
заграждающие измерительные фильтры должны включаться толь ­
ко поочередно. Измерительные приборы, соотве11ствующие Реко­
мендаuии 399-1 МККР, в этой книге называются оборудовани е м
типа «В» . Эта дейс11вующая Рекомендация значит ельно б ол ее
подробна, чем Рекомендация 399, а оборудован·ие типа «В» долж­
но отвечать значительно более жестким требованиям , чем обору ­
дование типа «А». Однако при этом обеспечивается большая точ ­
ность измерений и лучшая совместимость ап1Паратуры, вып ус кае­
мой разными изготовителями.
Частоты фильтров типа «В». Частоты фильтров нижних и верх­
ни х ча•С'ЮТ, а также измерительных каналов приведены в табл .
8.3 .1. Отметим, что в некоторых система х имеет,ся возможн ость
включать до семи измерительных каналов .
Характеристики фильтров типа «В», ограничивающих полосу
шумового сигнала. В табл . 8.3.1 приведены допустимые отклоне­
ния номИ'нальных эффективных ча,стот среза. Под номинальной эф­
фектив.ной ча·стотой среза понимается ча1стота ,среза 1гиrютетического
фильтра, имеющего идеально прямоугольную характеристику :срез а
77


Т .а блиц а 8.3.1 . Частоты фильтров, ограничивающих полосу частот шумо­
вого сигнала и измерительных каналов оборудования типа «.В» по Рекоменда­
ции 399-1 МККР (Осло, 1966 r.)
Эффективные частоты
Емкость сие-
среза фильтров, ограни-
Границы поло-
чивающих полосу, кГц
темы, коли. сы, занятой ка•
Частоты имею щихся измерительных
чество кана - наламн ТЧ, кГц
1
--
каналов, кГц
лов тч
нижних
верхних
частот
частот
60
60-300
60+ 1
300+2 70 270
120
60- 552
60±1
552± 4 70 270 534
300
{60-1300
64- 1296
60±1
1296±8 70 270 534 1248
600
{60-2540
64-2660
60± 1
2600 ± 20 70 270 534 1248 2438
960
{60-4028
64-4024
60±1
4100 ± 30 70 270 534 1248 2438 3886
900
316- 4188 316 ± 5
4100 ± 30
534 1248 2438 3886
1260
{60- 5636
60- 5564
60± 1
5600 ± 50 70 270 534 1248 2438 3886 5340
1200
316- 5564 316 ± 5
5600 ± 50
534 1248 2438 3886 5340
{
312-8120
1800
312-8204 316 ± 5
8160 ± 75
534 1248 2438 3886 5340
316- 8204
7600
{312- 12 336
2700
316- 12388 316 ± 5 12 360±1 00
534 1248 2438 3886 5340
312- 12 388
7600 11 700
'И пропускающего ~сигнал шума ,с такой же мощностью, ,что и реаль­
,ный фильтр . Затухание фильтров верхних частот должно быть, по
крайней мере, 25 дБ на частотах, отстоящих от номинальной час­
тоты среза более чем на 20%. Затухание фильтров нижних час­
·ют должно быть, по крайней .мере, 20 дБ на частотах, отстоящих
от номиналыной частоты ,среза более чем на 10%, и, по крайней
мере, 25 дБ на ча,стотах, отстоящих от частоты среза более чем
на 20 %. В пределах полосы частот, ограниченной ча,стотами край­
них измер~итель'ных каналов, неравномерность суммарной частот­
ной характериС'гики фильтров верхних и нижних частот не долж­
на превышать 0,2 дБ. Эти требования иллюстрируются рис. 8.3.1 .
Характеристики измерительных каналов оборудования типа
«В». Полоса частот измерительных каналов оборудования типа
«В» значительно уже полос частот каналов оборудования типа
78
05
о
-o,z
-20
-25
Рис. 8.3.1. Требования к частотной
характеристике затухания последо­
вательно включенных фильтров
.
нижних и верхних частот типа «В»;
fь и ft - частоты соответственно
нижнего и верхнего измерительных
кана л ов


Таблиц а 8.3 .2 . Требования к полосно-заrраждающим фильтрам типа «В»
по Рекомендации 399 - 1 МККР (Осло, 1966 r.)
Полоса, кГц, относительно f с, в которой Полоса, кГц, относительно
f с , в не которой .чтухание
Центральная
затухание должно быть не менее
не . должно превышать.
частота f с, кГц
70дБf,
1
55дБf• 1
30дБfэ
3д5f,
1
О,5дБf,
70
±1,5
±2,2
±3,5
+12
270
±1,5
±2,3
±2,9
+8
534
± 1,5
± 3,5
±7,0
+15
1 248
±1,5
±4,0
±11,0
+35
2 438
±1,5
±4,5
±19,0
+60
3886
±1,5
± 15,0
± 30,0
+110
±1,8
±3,5
+12
+100
5 340
.
±1,5
±2,2
±4,0
+14
+140
7 600
±1,5
±2,4
±4,6
+16
+200
11 700
±1,5
±3,0
±7,0
±20
j:300
l
«А». При этом п ол6сно - заграждающие фильтры для частот ниже
3886 кГц также выполняются на LС-элементах, для частот выше
этой частоты используются кристаллические фильтры . Для часто­
ты 3886 к,Гц защаются характеристики фильтров обоих типов. В
предыдущих рекомендациях задавалось только д,ва уровня зату­
хания (3 и 80 дБ). Для фильтров типа «В» в зависимост:и от
ча,стоты задается полоса задерживания по 4 или 5 уровням зату­
хания. В табл. 8.3 .2 приведе н ы
требуемые характеристики, а на
рис. 8.3 .2 - пять полос задержи­
вания, от ,f1 до f5. Как и в обору­
довании типа «А», полоса частот
полосно-про п ускаю щих фильтров
должна быть достаточно узкой
для обеспечения их совместной
работы с приведенными выше по ­
лосно - заграждаю щ ими
фильт ­
рами.
Указанные в Рекоменда ц ии
МККТТ формулы для определе ­
ния уровня мощности шумовой
загрузки были приведены выше,
однако шумо вой передатчик дол­
жен обеспечивать выходные уров­
ни, по крайней мере, на 10 дБ
выше номинальных значений .
Кроме того, шумовой сигнал на
об
-О.5 D=-..,........~~-
'-J
-JO
-55
1/астота
Рис . 8.3 .2. Требования к частотной ха­
рактеристике полосно - заrраждающих
фильтров типа «В», предъявляемые
Рекомендацией 399-1 МК:КР (Осло ,
1966 г.)
выходе переда тч ика должен иметь пик-фактор не менее 12 дБ, а не­
равномерность спектральной плотности мощности не должна превы­
шать ± 0,5 дБ при измерении прибором с полосой около 2 кГц . Эф­
фективная полоса пропускания приемника должна быть не менее
79


1,7 кГц, а помехозащищенность ·измерительного комплекта, соеди­
ненного «на себя», должна быть не менее 67 дБ при номинальном
уровне мощности загрузки . .Существенные отличия оборудования
типа «А» от оборудования типа · «В» дополнительно рассмотрены в
§ 8.5, а допустимые комбинации фильтров и другие вопросы совме­
стимости измерительных устройств--:- в § 8.6 . В гл. 9, в которой об­
суждаются факторы, . влияющие на точность измерений помехоза ­
щищенности, показюю,- что оборудование типа «В» позволяет про ­
водить измерения с более;Вьюокой точностью.
8.4 .
~-
. Rе:комендации . INТЕLSАТ
Международное общество с1путников связ'И (INTELSAT) опу,бли­
ко.вало требования к характер.;·ктика,м установок для измерения с
загрузкой белым шу,мом,~ оторые должны применяться на линиях
через .с,путники связи «INTELSAТ IV». Эти требования содержат­
ся в Инструкции по работе опутникав связи -.Satellite System
Operation Guide (см . библиографию). Требования предусма11ри­
вают соответствие характери,стик измерительных приборов Реко­
мендации 399-1 ,МККР и там, где имеется возможность, примене­
ние стандар11ных филь-гров типа «В». При необх,одимости допол­
нительных ча,стот требуемые хара,ктеристики фильтров были за­
даны «в духе» Рекомендации 399-1 МККР.
Таблиц а 8.4 .1. Частоты фильтров, ограничивающих полосу шумового сиr•
нала, и измерительных каналов типа «В» (INTELSAT IV)
Эффективные частоты среза
Емкость сие- Границы поло-
фильтров, ограничивающих
полосу шумового сигнала,
темы, коли-
сы, занятой
кГц
Частоты имеющихся измери"
чество кана- каналами ТЧ,
тельных каналов, кГц
лов тч
кГц
1
нижних
верхних
частот
частот
~.,_
24
12-108
12±0,5*
108±1* 16* 98~
36
12-156
12±0,5*
156±1
16" 140
60
12-252
12±0,5*
252+2* 16* 240*
72
12--300
12±0 ,5*
300±2+ 16* 270+
96
12-408
12±0,5*
408+3
16* 240 394
132
12-552
12±0,5*
552±4+ 16* 240 534+
192
12-804
12±0,5*
804±6
16* 394 770
252
12-1052
12±0,5* 1052 +8
113* 534+ 1002
312
12-1300
12±0,5* 1296±8+ 16* 534+ 1248+
432
12-1796
12±0,5* 1796+ 12 16* 534+ 1002 1730
612
12-2540
12±0,5* 2600±20+ 16* 770 1730 2438+
792
12-3284
12±0,5* 3284+25 16* 1002 2438+ 3150
972
12-4028
12±0,5* 4100±30+ 16* 1002 2438+ 3886+
1092
12-4892
12 ±0,5* 4892+40 70+ 1002 2433+ 4650
1872
12-8120
12±0,5* 8160±75+ 70+ 1002 3150 5340+ 7600+
80


'(а6лица8.4.2.
(INTELSAT IV)
Центральная час-
тота fc, кГц
16*
98
140*
240*
394
770
1002
1730
3150
4650
Требования к полосно-заrраждающим фильтрам типа «В»
Полоса частот, кГц, отно -
Полоса частот, кГц, относительно f с ,
снтельно f с, вне которой
в которой затухание должно быть не менее
затухание не должно пре -
вышать
70дБf,
1
55дБf,
1
30дБfз
3дБf,
1
О , 5дБf,
±1,5
±2,1
±2,7
+5
+7
±1,5
±1,8
±2,1
+4
+9
±1,5
±1,8
±2,2
+5
+14
±1,5
±1,8
±2,2
+5
+21
±1,5
±3,0
±4,5
+11
+35
±1,5
±3,8
±8,0
+21
+70
±1,5
±4,0
±9,0
+27
+90
±1,5
±4,2
±14,0
+48
+155
±1,5
±9,0
±22,0
+85
+285
±1,5
±2,0
±3,8
±13
±120
В табл. 8.4.1 перечислены фильт,ры верхних и нижних частот
и измерителыные каналы, необходимые для ранних спектров
INTELSAT IV и для более новых, «расширенных» несущих. Час­
тоты, совпадающие с ука,3анными в Рекюмендации 399-1 МККР,
помечены знаком « + ». Характеристики д:ополн~ительных полосно­
заграждающих фильтров приведены в табл. 8.4 .2 . Способ норми­
рования ха·рактери1стик такой же, как в Рекомендации 399-1
МККР (,см. табл. 8.3.2). Характеристики фильтров для систем на
24, 60 и 132 канала нвляют,ся предметом И'сследова:ния объединен­
ной группы МККР/МККТТ: приложение 1 к Вопросу 8/С специ ­
альной исследовательской группы С (в таблицах отмечены*) .
Ожидае11ся, что характеристики дополнительных фильтров «в
духе» Рекомендации 399-1 МККР будут включены в документ
МККР, который должен быть опубликован на следующей Пле­
нарной Ассамблее.
8.5.
Сравнение· приборов типов <•А•> и <<В•>
Хотя приборами 11ипа «В» уже пользуются в течение несколь,ких
лет, однако в эксплуатации находится еще большое количество
приборов типа «А», а некоторые излотовители продолжают по•
ставлять ограниченное количество фильтров типа «А». Для того
чтобы определить совместимость аппаратуры, соответствующей
двум различным рекомендациям (§ 8.6), необходимо прежде все­
го определить сущест,венные различия в требованиях к оборудо­
ванию типа «А» и «В».
Изменения частот фильтров нижних частот и измерительных
каналов. В табл. 8.5 .1 перечислены фильтры нижних частот и из­
мерительные каналы, ча,стоты которых были изменены : Фильтры
81


Т а б л и ц а 8.Б., 1 . Изменение частот фильтров нижних частот и измеритель-
ных каналов
Фильтр или измерительный
ка'нал
Фильтр нижних частот
Измерительный канал
Частоты , кГц , соответствую­
щие Рекомендации 399 MI<KP
(Женева, 1963 г.)
4028
{
1 300
2 660
и 4188
5 564
8 204
12 388
8 002
12150
Частоты, кГ,,, соответствую­
щие Рекомендации
399-1 MKI<P (Осло, 1969 г . )
1 296
2 600
4 100
5600
8160
12 360
7 600
11 700
нижних частот измен1или:сь мало. В оборудовании типа «А>> изме ­
рительные каналы, рас,положенные в верхней ча-сти с~пектра час­
тот линейных трактов систем на 1800 и 2700 каналов, отстояли
от верхней граничной полосы тракта примерно всего на 2 %. В
оборудовании типа «В» для облегчения реализации новых фильт­
ров нижних частот это р•асстояние увеличено примерно до 6% .
Частотные характеристики этих фильтров должны быть ра•вно­
мерными . с точностью 0,2 дБ в пределах в.сего сшжтра частот
тракта, включая к·райние в с,пект,ре тракта измер •ительные ка­
налы.
Изменение требований к характеристикам фильтро·в, ограничи~
вающих полосу. Эти изменения можно видеть, сравнивая рис.
8.1 .,1 и 8.3 .1 . Д,апу,стимое отклонение ширины эффектищюй полосы
пропускания фильтров типа «А» · значительно больше, чем фильт­
ров типа «•В», поэтому для филь'l\ров типа «А» больше неточ­
ность установки уровня мощности шум-овой загрузки в канале.
Для фильтров типа «В» задано_ допу,стимое отклонение номиналь­
ной частоты· срева (см. табл. 8.,3.1 и 8.4 .1). Это позволяет опреде­
лить мак,симальную ошибку при установке плотности мощности
шума (или уровня мощности шумовой загрузки на канал) . Из
табл. 8.5 .2 видщ>, что _ максимальная погрешность установки уров­
ня мощност.и загрузюи в канале не превышает 0,07 дБ, а в основ­
ном не более 0,05 дБ, Неравномерность сумма,рной частотной ха 0
рактеристики в-ключенных последователь.но фильтров верхних и
нижних частот снижена в 5 раз, от 1 до 0,2 дБ .. В гл. 9 будет по­
казано, что это влияет на точность измерения помехозащищен­
ности.
Изменения характеристик измерительных каналов. Наиболее
серьезные изменения претерпели требования к хара!{теристикам
измер-ительных каналов . В гл. 9 будет показано, что ширина · из­
мерительной щели существенно влияет на точность ивмерения по­
мехозащищенности. Для уменьшения погрешности измерений, а
та·кже для обеопечени -я совместимости оборудования различных
82


Та б л и ц а 8.5 .2 . Максимальная погрешность установки плотности мощности
шума из-за допуска на частоты фильтров типа «В», ограничивающих полосу
Емкость системы, Границы полосы, Ширина полосы
Максимальная
коJiичесrво кана- занятой каналами частот, ограни-
Общий допуск, погрешность, дБ,
лов тч
ТЧ, кГц
ченной фильтрами,
кГц
установки плот-
-
24
60
132
60
120
300
600
960
900
1260
1200
1800
2700
20
18
15
11/
'' <,
·'1::5_ 12
"°
~!О
<::,
~8
Е':
~5
1/
2
о
2,0
12-108
12- 252
12- 552
60-300
60-552
{60-1300
64 - 129(;;
{60-2540
61-2660
{60- 4028
64 - 4024
316-4188
{60 - 5636
60-5564
316-5564
{
312- 8120
312- 8204
316-8204
{
312-12 336
316-12 388
312-12 388
11
1
11 Ф11льтр"д"
11 'fiiльтр,Д"
11
1
1
1
1
11
1
11
11
1
1
1
1
/1
'
>--
'
2,2 2 ,1/ 2,5 2,8
Частота, МГц
Рис. 8.5 .1. Сравнение частотных ха­
рактеристик затухания полосно-за­
rраждающих фильтров типов «А» и
«В » измерительного канала со сред­
ней частотой 2438 кГц
кГц
96
240
540
240
492
1236
2540
4040
3800
5540
5300
7850
12 050
20
18
!б
~ !1/
0о· 12
:::,
'§. 10
~8
Е':
,',; б
1/
2
о
ностн мощности
±1,5
0,07
±2,5
0,04
±4,5
0,04
±3,0
0,05
±5,0
0,04
±9,0
0,03
±21
0,04
±31
0,03
±35
0,04
±51
0,04
±55
0,04
±80
0,04
±105
0,04
1
1
Ф11льтд"А"
1
Ф11льтр"8"
tС-fi11ЛЬТр
1
1
1
11
1
11
1
1
.\
1/
/
'
...
--
-
J,б J,8
4,0 4,2
Частота, МГц
Рис. 8.5 .2. Сравнение частотных ха­
рактеристик затухания полосно-за­
граждающих фильтров типов «А» и
«В» измерительного канала со ср~д­
ней частотой 3886 кГц
83


типов к полосно-заграждающим фильтра,м пр едъявляются значи­
тельно более жесткие требования . При этом соответственно по­
вышаются тре6ова1ния к полосовым фильтрам шумового приемни­
ка, а также к гетеродинам приемника. Хотя на ча,стотах ниже
3886 кГц все еще попользуются полосно-заграждающие фильтры
LC, их полосы з1адерж1ивания в большинстве случаев значительно
уже полос аналогичных фильтров т.ипа «А». На рис. 8.5.1 для
оравнения приведены характеристики фильтров тип а «А» и типа
«В» измерительного канала оо средней частотой 2438 кГ,ц .
Сравнение кристалличес:кого полGсно-заграждающего фильтра
измер.ительного канала ,со средней частотой 3886 кГц, с эквива­
лентным фильтром типа «А» (рис. 8.5 .2) показывает, насколько
сильно уменьшилась полоса задерживания полосно-заграждающе ◄
го фильтра на более высоких частотах. Фактически полоса задер ­
живания кристалли1ческого фильтра для канала 3886 кГц в 13 раз
уже, чем полоса фильтра типа «А», а для канала 11 700 кГц это
соотношение ооставляет 40 раз. Рекомендации МККР допускают
два вариа 1нта характеристик фильтра для канала 3886 кГц ( см.
табл. 8.3 .2). На рис. 8.5 .2 изображены также точки фильтра LC с
затуханием 3 дБ согласно Рекомендации 399-1 . Полоса задерж•и­
ван.ия этого фильтра в 9 раз шире ,пол-осы соответ1ствующего ему
кристаллического фильтра .
Т а б л и ц а 8.5.3 . Относительная ширина полос задерживания верхних по­
лосно-заграждающих фильтров типов «А» и «В»
Фильтры типа «В»
Фильтры типа «А
Емкость
Ширина Верхний
системы,
количест ~
полосы
измери-
Ширина ш.елн
Ш ирина щели
во кана•
системы,
тельный Ширина щели, в % от шири- Ширина щели, в% от шири-
лов тч
кГц
канал, кГц
кГц
ны полосы
кГц
ны полосы
60
240
270
16
6,7
,
41
17,0
120
492
534
30
6,1
62
12 ,6
300
1236 1248
70
5,7
140
11 ,2
600
2540 2438
120
4,7
225
8,9
900
3800 3886
24
0 ,63
315
8,3
1 200
5300 5340
28
0 ,53
500
9,4
1800
7850 {7600
32
0,41
-
-
8 002
-
-
1 ООО
12,7
2700 12050 {11700
40
0,33
-
-
12 150
-
-
1 600
13,3
1
Практически во всех многоканальных системах пр и меняется
предыскажение выходных уровней, которое увели чи вает эффектив­
ную шир 1ину полосы ча,стот верхнего измерительного канала и
уменьш ает ширину полосы частот нижнего канала. Поэтому инте­
•рес но сопоставить полосы з а дер живания фильтров типа «А» и
типа « В » верхнего и змери тельного канала для систем разной
емкос ти. В табл. 8.5.3 . показано, какую часть спектра сигнала за­
держивают полосно-заграждающие фильтры верхних измерит ель-
84


ных каналов. В 60-канальной системе фильтр типа «А» задержи­
вает сигналы 17% полосы (0,8 дБ), а фильтр типа «В» -6,7%.
(0,,3 дБ). Для системы емкостью 2700 каналов эти величины со-­
ста,вляют соответственно 13,3% (0,62 дБ) и 0,33% (0,014 дБ).
Кристаллический фильтр на ча~стоту 3886 кГц задерживает сигна­
лы 0,63 % полосы (0,03 дБ), а аналогичный ему LС-фильтр (па- ­
раметры которого соо"гветствуют Рекомендации 399-1) - 5,8%
(0,26 дБ).
В Рекомендации 399-1 указано несколь:ко других параметров , .
которые либо отличаются, либо вов,се не были включены в Реко-­
мендацию 399. К ним относятся вел •ичина пик-фактора генериру­
емого белого шума ( 12 дБ), а та·кже неравномерность спектраль­
Н·ОЙ плотности ( ± 0,5 дБ). Влияние этих параметров на точность
измерения помехозащищенности показано в гл. 9. Однако эти па - ­
раметры .не сказываются на совместимости измерительных уст- ­
р,ойств различных типов.
8.6 .
Совместимость аппаратуры
Следует рассматривать совместшмость а,ппар _атуры в двух раз­
личных аспектах: во - первых, совместимость аппаратуры разных
изготовителей, соответствующей одной и той же рекомендации ; .
•во-вторых, совместимость а1П1Паратуры одного изготовителя, но со -­
ответствующей различным рекомендац иям .
Различные изготовители. На разных концах измеряемого трак­
та может оказаться оборудование различных изготовителей , осо­
бенно в случае измерения трактов международных линий. Если ·
измерение проводи11ся не шлейфом (нетиповой случай), может по- -
требоваться, чтобы передатчик шума одного изготовителя рабо ­
тал совместно с приемником шумового сигнала другого из готов и- ·
теля и наоборот . Это послуж,ило одной из причин ужесточения ре­
комендаций МККР в 1966 г., так как согласно рекомендации для ·
оборудования типа «А» многие параметры и змерительной аппарату- -
ры были оста·влены на усмотрение изготовителя. В этом случае ·
возможность совместной работы приборов различных изготовите­
лей не гарантировалась, поскольку каждый изготовитель был сво­
боден в выборе параметров . При ужесточении тре,бований была
также сделана попытка уменьшить собственную погрешность ап - -
паратуры (см . гл . 9).
Для подтверждения возможности совместной работы и повто - -
,ря емости параметров оборудования типа «В» ведомствами связи
и изготовителями установ.ок для загрузки белым шумом было ,
пр·оведено много испытаний с загрузкой белым шумом различных
,сист-ем. При измерении аппаратурой, полностью соответствующей
рекомендациям для обор уд ования типа «В», например аппаратурой ·
фирмы «Marconi Instruments», моЖ'но ожидать совпадения значе- .
ний помехозащищенности с точностью ± 0,5 дБ. Это относится к .
случаям измерения трактов как при использовании аппаратуры од -·
85,


1ного изготовителя, так и передатчика одного изгото'вителя, а прием­
ника д!ругого изготовителя и наоборот. Так как величина ± 0,5 дБ
близка к предельной точности отсчета при измерении приемником
,сигнала шума или .помехи в узкой полосе щели, я,сно, что стремл-е­
ние _ МККР обесшечить возможность с-овме,стной ра•боты аппара­
туры раз личных из,г01ювителей полностью реализовано .
0/Jьект
llJMepe- l---1ГF;=,=,==;=;==;==r====a=II
tl/lU.
0/Jьект
11Jмере- 1----:IFi=,=т"':a..-f!~===т=lo lfe пр11меt1ять
ttlltl
Рис. 8.6 . 1. Допустимые варианты совместной работы передатчиков и
приемников оборудования различных типов
Различные рекомендации. В приемнике белого шума имеются
полосовые фильтры, средние ча,с·юты которых совпадают с часто­
тами полосно-заграждающих фильтров передатчика, а ширина по­
лосы пропускания уже поло с ы задерживания (см. § 6.5). Эти по­
лосовые фильтры уменьшают нелинейность приемни1Ка, пропуская
на е:гю вход только сигнал .измеритель·ного канала и подавляя
шум в остальной полосе. Отсюда ясно, что если полоса пропуска­
ния полосового филь тра шире, чем полоса задерж-ивания соот­
вет,ствующего ему полосно-заграждающего фильтра, то может воз­
никнуть погре,ш,ность измерений из-за нелинейности приемни.ка . По­
сколь'Ку полоса пропускания полосовых фильтров типа «А» шире,
чем полоса задержИ1вания полосно-заграждающих фильтров типа
«В», совместное использование приемника типа «А» и передатчи­
ка типа «В» недопу,стимо. На рис . 8.6 .1 показаны допу,стимые со­
четания пр;иемников и передатчиков, причем наибольшая точность
достигается в варианте, изображенном вверху. В табл. 8.5 .1 по­
казано, что при замене рекомендации для оборудования типа «А»
на рекомендацию для оборудования типа «В» были изменены час-
86


. тоты
только двух измерительных каналов, а именно : вместо
8002 кГц вв!:)дена 7600 кГц и вмес'Го 12 150 кГц введена 11 700 кr·ц.
В,се другие измерительные каналы в оtборудовании типа «А» ·и
. типа
«В» совпадают . Крайне важно убедиться в том , что не при ­
меняется аппаратура, содержащая фильтры с ча,стотами, соответ ­
ствующими разным рекомендациям .
8.7.
Рекомендации по измерениям помех
при реальной загрузке
Об измерении помех при передаrче реальной загрузки (вне поло ­
сы) говорилось в § 7.8. В,пер~вые описанный в Ре~юменда,ции 293
МККР (Лос-Анджелес, 1959 ,r.) этот апособ сохранился практич,ес­
ки неизменным в Рекомендациях 398 (Женева, 1963 г . ), 398- 1
(Осло , 1966 г.) и ,в ныне действующей Рекомендации 398-2 (Нью ­
Дели, 1970 г . ). Заданы характеристики полосно-за,граждающих
фильтров, нключаемых на входах систем. При помощи этих фильт­
ров уменышаются поме хи, вносимые в полосы измерительных ка ­
налов оборудованиём,, включенным до точки, являющейся входом
измеряемого тракта. . Хара·ктеристики полосно-за,граждающих
Т а блиц а 8.7.1 . Рекомендуемые измерительные каналы для шумовых изме ­
рений при реальной загрузке - Рекомендация 398-2 МККР (Нью-Дели, 1970)
..
Центральные частоты f шумовых изм ери-
тельных каналов , кГц
Емкость сие- Границы полосы, Границы поло-
'
темы. число занятой каналами сы чаСJОТ ли-
каналовТЧ
ТЧ; кГц
нейного трак-
выше полосы· частот
та1
ниже полосы
тракта
частот тракта
..
(а)
1
(Ь)
24
12..с:..108
12-108
10
116 или 119
2
60
{12-252
12-252
10
304
2
60-300
60-300
50
331
2
120
{12-552
12-552
10
607
600
60-552
60-552
50
607
600
300
{60-1300
60-1364
50
1499
1549
60-1296
600
{60-2540
60-2192
50
3200
325()!
64-2660
960
60-4028
60~4287
50
4715
4765,
900
316-4188
60-4287
270
4715
4765
1260
{60-5564
60-5636
60-5680
50
6199
6300
1200
316-5564
60-5680
270
6199
6300
1800
{312-8204 300-8248
270
9023
9073
316-8204
2700
{312-12 388
316- 12 388 308-12435
270
13 627
2
1 Включая контрольные частоты и другие сигналы, которые могут быть п· ереданы "
линию .
' Эти величины будут даны после дополнительных эк спериментов.


,фильтров типа «В» подобны характеристикам аналогичных фильт­
f!ЮВ ти1Па «А», т. е. полоса задерживания пропорциональна цент­
ральной частоте:
«!Затухание полосно-заграждающих фильтров на входе систе­
мы должно превышать 50 дБ в полосе не менее (±0,005f +
+2) кГц* (.f- центральная частота измерительного канала, кГц) .
.Затухание,
.нносимое полосно-за •граждающими фильтрами на ниж ­
ней и верхней граничных частотах спектра многоканального сиг­
нала, не должно превышать 0,3 дБ по отношению к их затуханию
в центре спектра многоканального сигнала».
Частоты фильтров, рекомендованных для измерений ниже или
выше линейного спектра, перечислены в та,бл. 8.7 .1 . Частоты в ко­
лонке ( а) сов1Падают с управляющими частотами радиосистем29
(см. § 2.8) и рекомендуются для иопользования при объединенном
,контроле уровня КЧ и измерении помех. Ча·стоты из колонки (Ь)
реком1ендуется использовать при обычных измерениях вне полосы
с применением пр,иемника белого шума .
Тлава 9
Факторы, :рлияющие на точность
измерения помехозащищенности
9.1.
Вводные замечания о точности
измерения помехозащищенности
В предыдущих главах неоколько раз отмечалось, что существует
много факторов, определяющих точность измерения помехозащи­
щенности. Эти факторы можно разделить на несколько групп. К
первой группе относятся те, которые определяются параметрами
• переда : тчика и уста-новлен• ных в нем
фильтров, ограничивающих
полосу; ко второй группе - факторы, определяемые параметрам-и
приемника. Третьим и ·наиболее значительным фактором являются
: ширина полосы измерительного канала и влияние АРУ передатчи­
ка на погрешность измер 1ения .помехозащищеннос11и, вызванную из­
мерительным каналом. На эту погрешность влияют, кроме того,
_
уровень загрузки, порядок нели·нейных искажений и применение
предыскажения в системе. В этой главе каждая из перечислен­
: ных групп ра1осматриваетоя отдельно. Глава завершается приме­
~ ром расчета погрешности измерения помехозащищенности, в кото­
ром учтено влияние всех перечисленных фа·кторов.
Прежде чем обсуждать различные факторы, влияющие на гоч­
ность измерения помехозащищенности, необходимо получить пра-
1В'ильное предста ,вление о форме кривой помехозащищенности.
· только в этом случае может быть определено влияние различных
* Кроме фильт1ра на чак:н,11у 10 кГц, 11де -ми ,ни,малыная по•.1оса частот со­
, сга в.1-яе.т 1О±1 к,Гц.
29 radi-o c· oпtiпuit•y .pilots .


факторов на погрешность измерений помехозащищенности пр и,
различных за,грузках системы от ее линейного состояния до уров ~
ней сигнала, при которых преобладают нелинейные искажения .
9.2.
Нормализованные кривые
помехозащищенности и отношения
сигнал/помеха
Можно убедиться ( см. приложение 5), что, несмотря на конкрет ...
ный вид завис и мости помехозащищенности от уровня мощности
сигнала загруз,ки для каждой данной системы, форма кривой ПО•
мехозащищенност,и, в принципе, определяется порядком преобла •
п-по
о
-1
-z
-J
-4
-5
-8
-7
-8
-9
-10
-11
-12
-IJ
- 11/
-15
-18
Wi"
.,,r'
,,1/l1
/Лr 1
1/J 'fi
1
1/Л
1
1/ ,,,
/J
/ '111
1/1 '
1
11/1.
1
/111
'1/1
1
11 1/
W,
б
\\\
1\
1
\
1\
1
1\
\
1
\
\
11
---
\1
\
1
\
1
1\
54J\2
1\
-17
-18
111
1
- 18-12
-8
-11о48121820
!Olq(P/fo)
Рис. 9.2.1. Нормализованные кривые
помехозащищенности, показывающие
зависимость помехозащищенности от
у ро вня мощности заг р узки тракта и
порядка преобладающих в тракте н е ­
линейны х искажений:
1 - нелинейные искажения 2-го порядка
('\ ' = 2); 2 - нел инейные искажения 3 -го по­
рядка ('V = 3); 3 - нелинейные искажения
4-го порядка ('\' = 4); 4- нелинейные иска­
жения 5-го порядка ('\ ' = 5) ; 5 - нелиней­
ные искажения 10-го порядка ('\' = 10) ; 6 -
предельная кр и вая , при '\'--+оо
S0 -S
JZ
JO
2/J
28
24
22
20
18
18
14
12
!О
8
б
1/
2
о--
-z
-t,
-!б -12
-8
-/;
5151/1Jz/1
1
//I
1
1
//
/
11/
1/
'
1
/
/
1
1
11
1
/1/ /
1
1
/lj
1 /'//
1
1/
1
1
/
1
!
1/.
'1'
'
1
1
'
Оlf8IZ1820
!Olg(P/fo)1
Рис . 9.2 .2 . Нормализованны е кривые
от ноше ния сигнал/помеха, пока зыва­
ющие завис и мость отношения сиг­
нал/помеха от уровня мощности за­
грузки тракта и порядк а преоблада·
ющих в тракте нелинейных искаже­
ний:
1 - н ел инейные иска жения 2 - ro порядка
('\' = 2); 2 - нелине й ные искажения 3 -го
порядка ('\' = 3); З - нелинейные искаже­
ния 4-го порядка ('\' = 4); 4 - нелинейные
искажения 5-го порядка (V = 5); 5 - нели­
не_йнь."' искажения 1 0-го порядка (V = 10) ;
6 - предельная кривая при '\'--+оо
дающих в с ист еме нелинейных искажений . Э то позноляет норма­
лизовать т е оретические кри,вые по мехозащищенности, т . е. указы•
вать снижение поме х о за щищенности относительно ее максималь•
ного значения (п - по), а уров ень загрузки привести в децибелах
относител ьно уровня р 0 , соответст1Вующего максимальной помехо.
:,;ащищенност и . Подобным образом могут быть построены теорети ­
ческие кривые отношения сигнал/помеха с указанием отклонения
89


отношения сигнал/помеха от его з'Начения, соответствующего мак ­
симальной помехозащищенности (so - s).
На рис. 9.2.1 и 9.2 .2 изображены теорет,ические нормализован­
ные кривые помехозащищенности и отношения сигнал/1Помеха для
систем с преобладанием нелинейных искажений 2, 3, 4, 5 и 10-го
порядков. Эти кривые получены из следующих соотношений, вы­
веденных в приложении 5:
п-по = 1ОJg( :о)-1ОJg[( :оу+(у- 1)]+1ОJgу; (1)
S0- S = 10Jg[(:оу+(у-l)]-10Jgy,
(2)
где п - п0 - отклонение помехозащищенности от ее максималь­
ного з-начения п0; s0 - s
-
отклонение отношения сигнал/помеха
от его значения s0 , соо"Гветствующето максимально!\ помехозащи­
щенно~ти п0 ; 10 lg (Р/Р0 ) - уровень мощности сигнала загрузки в
децибел , tх относительно уровня р 0 , при котором помехозащищен­
ность максимальная и v-преобладающий порядок нелинейных
н~кажений в системе (2, 3-й и т . д.).
Форму этих кривых можно сра,внить с реалЬ'ньrми кривыми, изо­
браженными на рис. 7.1 и 7.1.2, на которых видно преобладание
нелинейных ис:кажений 2-го порядка.
9.3.
Три ::1оны кривой помехозащищенности
Можно считать, что нормал:изованная кривая помехозащище'Нности
состоит из трех отдельных зон. Первая из них является линейной·
зоной, в пределах которой на помехозащищенность при изменении
загрузки влияют толь,ко собственные помехи. Во второй зоне, око­
ло максимального значения помехозащищенности, существуют
как нел:инейные помехи, так и собственные помехи. В третьей, не ­
линейной зоне, собственными пом ехами можно пренебречь по срав­
J-Iению с помехами из-за нелинейных искажений.
Линейная зона. В этой зоне
( :о у«(у- 1).
Учитывая это неравенс"Гво из ( 1) .и (2), получаем соответст•
13енно:
п-п0= l0Jg(_!__) + l0Jg (-у-);
(3)
Ро
у-1
s0 -s = - lOJg(-Y- ).
(4)
у-1
Эти соотношени,я ,согласуютоя с результатами И1змерений, так как
,при увеличении УР'Овня загр1уз:ки на 1 дБ помехозащищенность уве­
дичивается на 1 дБ, а отношение сигнал/помеха остается постоян -
90


ным (поскольку имеют место только собственные помехи). Длst
системы с преобладанием нелинейности 2-го порядка в линейной
зоне отношение сигнал/1помеха будет на 3 дБ выше этого отноше ­
ния при максимальной помех·озащищенности.
Зона максимальной помехозащищенности. Точка максималь­
ной помехозащищенности может быть найдена путем дифферен ~
цирования ур-ния (1) и решения его относительно О. Для точки
максимальной помеховащищенности при этом получаем следующее._
,соот~юшение :
мощность собственных помех = (у - 1) Х мощность нелинейных
помех.
Таким образом, для системы с преобладанием нел,инейности ·
2-го порядка (у=2) максимальная помехозащищенность будет·
наблюдать·ся при равенстве мощностей нелинейных и собственны х.
помех.
Нелинейная зона. В этой зоне
(:.У»(у - 1).
С учетом эт ого неравенства из ( 1) и (2) получаем соответственно,::
п-п0= lOJgy-(y- 1) lOJg( :0);
(5),
s0- s=у10Jg(:0)- 10Jgу.
(б}~
Эти выражения позволяют сделать два важных вывода. В не -­
линейной зоне увеличение уровня мощности сигнала загрузки на-,
1 дБ снижает помехозащищенность на (у-1) дБ, а отноше.ние 1сиг - ­
нал/помеха уменьшается на у дБ . Этот вывод позволяет опреде-­
лить порядок преобладающих в системе нелинейных искажений-;
при любом ур .овне мощности сигнала в любой точке нелинейной·
зоны . Наприм ер, если при увеличении уровня мощности сигнала:­
затрузки на 1 дБ помехозащищенность падает на 2 дБ , преобла -­
дает нелинейность 3-го порядка . При этом отношение сигнал/по - ­
меха будет уменьшаться на 3 дБ с увеличением уровня мощност к·
сигнала загрузки на 1 дБ.
Из изложенного следует, что в линейной области погрешность ..
уста ·новки выходного уровня передатчика шума непосредственнан
сказывается на точности измерения помехозащищенности, а в не ­
линейной зоне влияние этой погрешности увеличивается в (у -1 },
раз .
9.4.
Параметры передатчика сигнала шума
Основное значение для снижения погрешности измерений помеха-­
защищенности имеет пр авильный выбор двух параметров пере- ­
датчика сигнала шума . Прежде всего, как показано в предыдущих .
9)cl


-пара,графах, любая неточность при устано,вке общей мощности шу-
-ма вызовет погрешность измерения помехозащищенности . Точ-
ность установки уровня мощности шума определяется классом точ­
ности индикатора мощности передатчика и выходного аттенюато­
ра . В примере, приведе~шом в§ 9.11, общая погрешность опреде­
J1ена как средняя квадратичная этих двух параметров. Точность
частоты среза фильтров, ограничивающих полосу частот шума,
определяет ширину апект ра шума и, следовательн·о, уровень мощ ­
ности сигнала загрузки в спектре одного канала. Этот фактор да­
.лее не рассматривается, поскольку из табл. 8.5.2 видно, что влия­
ние его незначительно при использовании фильтров типа «В».
Прямое влияние на точность измерения помехозащищенности ока­
:зывает неравномер.ность спектральной плотности мощности шума,
поско льку пеР'воначалЬ'но измеряемый уровень мощности сигнала
:шума в измерительном канале при выключенном полосно-заграж­
дающем фильтре зависит от этого параметра . Напомним, что при
включении двух фильтров типа «А» неравномерность должна быть
не более 1 дБ, а при включеню1 двух фильтров типа <(В» - не бо­
лее 0,2 дБ.
Таким образом, погрешность измерения помехозащищенности,
'В носимая передатчиком сигнала ш ума (исключая влияние ширу!­
JJЫ щели), определяется следующим образом :
Линейная зона:
е=+vrе2+·е2+е2
g
-
ag
тg
f•
(7)
Нелинейная зона:
е= + V(y-1)2(е2+е2 )+е2
g
ag
тg
f'
(8)
где eg - ,п,огрешность измерения помехозащищенности, вносимая
nередатчиком; eag - ·погрешность аттенюатора; етg
-
погрешность
:индикатора мощности; ef - неравномерность спектральной плот-
1юсти мощности в полосе частот шума.
9.5. Параметры приемника сигнала шума
Выше было показано, что полосовые фильтры используются для
уменьшения :нелинейности приемника. Для существующих прием ­
ников сигнала шума влияние нелинейности приемника на погреш­
ность измерений незначительно. При использовании метода ком­
пенсации, т. е. восстановлении на индикаторе приемника первона­
чального уровня, единственным источником погрешности является
неточность затухания аттенюатора, по которому производится от­
счет значения помехозащищенности. Если же часть значения по­
мехозащищенности отсчитывается непосредственно по шкале ин­
дикатора, должна быть принята во внимание линейность шкалы
:индика тора. Так·им образом, погрешность измерения помехозащч­
щенности, возникающая при работе приемника, может быть под­
.считана следующим образом.
,:92


При из·мерении помехозащищенности методом ком,пенсации
(9)
При измерении помехозащищенности с 011счетом по аттенюато­
ру и индикатору
(10)
где er - погрешно ·сть измерения помехозащищенности,
возникаю­
щая в приемнике; ear - погрешность аттенюатор ·а; emr - погреш­
ность индикатора.
9.6.
Влияние ширины щели на точность
измерения помехозащищенности
При включении полосно - заграждающего фильтра затухание, вно­
симое в полосе задерживания, уменьшает мощность сигнала шума.
Бели составляющие шума, рас1положенные внутр·и полосы задер­
живания фильтра, создают продукты нелинейност.и, также попада­
ющие внутрь полосы задерживания, то очевидно, что при подавле­
нии этих основных составляющих путем включения полосно - за­
граждающего фильтра уровень мощности измеряемых продуктов
нел.инейности уменьшится по сравнению с его фактическим значе­
нием. В результате получи11ся «оптимистическое» значение помехо­
защищенности. Естест,венно предположить, что чем шире полоса
задерживания фильтра, тем больше проявляется этот эффект. Ре­
альная погрешность будет также определяться положением щели в
полосе частот сигнала шума и порядком преобладающих искаже­
ний. Следует ожидать, что при использовании в системе предыска­
жения этот эффект увеличится, если щель будет ,расположена в
верхней части диапазона частот сигнала шума (•см. § 9.8).
Именно по этой пр.ичине в рекомендациях для оборудования
типа «В» даются параметры значительно более узкополосных
фильтров ( см. § 8.3), а в Рекомендации G228 МККТТ отмечается,
что фильтры следует включать при измерениях по одному для ис ­
ключения их одновременного влияния. Был выполнен количествен­
ный анализ этой общей задачи, в результате которого получены
поправки, приведенные в табл. 9.6.1 и 9.6 .2 . Методика и исходные
выражения, из которых получены данные таблиц, приведены в
пр.иложении 6.
Коэффициенты ширины щели и полосы шума. Анализ показал,
что уменьшение продуктов нелинейности (т . е. погрешность изме­
·рения помехозащищенности) является функцией трех основных
. пере мен ных.
Отношение ширины щели к спектру шума обозначе­
но а. Погрешность является также функцией коэффициента Ь ши­
рины спектра, который определяется как отношение нижней час­
тоты спектра к его ширине. Эти две переменные показаны на
рис. 9.6 .1, где ширина спектра f2 - f 1, а ширина щели бf . В рабо-
93


i Табл ·и ц а 9.6.1 . Поправки к измеряемом у зн ачению помехозащищенности, дБ, компенсирующие погрешность из-за «выре­
зания» части спектра сигн ала шума в перед атчике полосно-заrраждающим фильтром нижнего измерительного канала
"1
С исте ма без предыск~;жения
1
Предыскажение 4 дБ
1-,
:,:
·:т
При преобладании в измеряемых трактах продуктов нелинейности указанных ниже порядков
i E-<
:i
"'"
u
....
о
о
2-й порядок
3-й порядок
4-й порядок
2-й порядок
3-й порядок
ut;
t;
., "'
о
Фильтры
Фильтры
Фил ьтры
Филь тры
Фильтры Фильтры
Фильтры Фильтры Фильтры
u"
"'
Фи льтры
.Q "'
"'
«А•
«В»
«А»
«В•
«А•
«В:о
«Л.
«В•
«Л.
«В•
.... :,:
UO
"
lппм пом jппм пом \ппм помjппм помlппм помjппм помjппм помjппм
.,
помlппм
помj ппм
~5
о.
ПОМ
.,
:>!.,
а
Щ:,
12
12-60
0,3-1,30,3 -1,7-1,3-3,6-1,4-4,51,6-1,62,0-2,11,2-0,41,5-0,5о,1-2,30,3-2,8
24
12-108 0,3-0,50,4 -0,6-0,6-1,7-0,8-2,20,9-0,60,9 -0,80,7-0,1 0,9-0,1
-
- 1,1
-
-
1,4
36
12_..:155 0,2 -0,3
-
0,4 -1,1
0,6 - 0,4
0,5
-
-
-
0,7 ·
48
12-204 0 , 2 -0,2
-
0,2 - 0,8
0,4 -0 ,3
0,3
-
-
- 0,5
60
12-252 о,1-0,2 0,2 -0,2 -0,2 -0,6 -0,2 - 0,8 0,3 -0,2 0,4 -0,3 0,3
-
0,3
-
-
-
0,4 -
-
0,5
60
60-300 0,2-0,60,2 -0,7-0,8-2,1-0,8-2,20,9-0,8 1,0-0,90,7-0,2 0,8-0,2 -
-
1,3 -
-
1,4
72
12-300 о,1-0,1 О,1 -0,2-0,1-0,5-0,3-0,60,3-0,20,4-0,30,2
-
0,3
-
-
-0,3 -
-
0,4
96
12-408
О,1 - 0,1
-0,1--'-О,5
0,3 -0,2
0,2
-
-
- 0,3
120
60-552 0,2 -0,2 0,2 ..:__о,3- 0,3 -0,9-0,3- 1,0 0,5 -0,3 0,5-0,4 0,4
-
0,4
-
-
-0,6 -
-0,7
132
12- 552
О,1 - 0,1
-
0,1 -0,3
0,2 -0,1
0,2
-
-
-
0,2
192
12-804
о,1 - 0,1
-0,1 - 0,1-0,2
о,1-0,1
о,1
о,,
-
-
-
,~
252
12-1052 -
-
-
-
-
0,3
-
-0,2 О,1-0,1 о,1-0,1 о,1
-
о,1---0,1
-
- 0,1
300
60-1300 О,1- 0,1 О,1 - 0,1-0,1
-
0,1- 0,4 0,2 -0,1 0,2-0,1 0,2
-
0,2
-
-
~0,2 -
-
0,2
432
12-1796
-
-
-
-0 .1
о,1 -
-
-
-
-
0,1
600
60-2600 -
-
-
-
-
- 0,2
-
-0,2 О,1-0,1 о,1-0,1 О,1
-
о,1---n,1-
-
0,1
612
12-2600
-
-
-
-0 ,1
-
-
-
-
-
-
792
12-328 4
-
-
-
-0,1
-
-
-
-
-
-
900
316- 4100 О;1- 0,1
-
-
-
0,1 -0 ,3
-
-
0,2 о,1 -0,1 о,1-0,1 О,1
-
о,1---0,2-
- 0,1
960
60-4100 -
-
-
-
-
-0, 1
-
-
0,1 О,1
-
О,1 -
-
-
-
-
-
- 0,1
-
- 0,1
972
12-4100
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1200
3 16-5600 -
-
-
-
- 0,1 -0,2
-
-
0,1 о,1-0,1 о,1 - о,1
-
-
-
-
-
0,1
-
- 0,1
1260
60-5600 -
-
-
-
-
-
0,1
-
-0,1
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0,1
1800
316-81 60 -
-
-
-
-
-
0,1
-
-
0,1
-
-
-
-
О,1--
-
-
-0,1
-
-
1872
12~8160
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2700
316- 12360
-
-
-
-
- 0,1
-
-
О,1 -
-
-
-
-
-
-
-
-0,1 -
-
Сокращения: ПОМ - постоянная общая мощность; ППМ
-
постоянная плотность мощности ; «-»
-
поправка менее 0,05 дБ.


Та 6 л и ц а 9.6.2 . Поправк11 к измеряемому значению помехозащищенности, дS, компенс и ру ющи е погрешность из-за «выре­
зания» части спектра сигнала шума в передатчике полосно-заrраждающим фильтром верхнего измерите л ьного канала
::r
Работа систем без предыскаженшr уровней
1
П редыскажение 4 дБ
g
f..
:,:
:а 1-
П ри преобладании в трактах систем продуктов нели нейности указанных ни же по р ядков .
:!1"'
:а
"о
u
2-й порядок
3 - й порядок
4-й порядок
2-й поря док
3-й порядок
....
"
о
u"'
"
""'
о
Фильтры
Фильтры
Фильтры
Фильтры Фильтры
Фильтры Фильт ры
Фил ьтры
Фильтры
Фильтры
u"'
i::
.о:,:
"'
•А•
«в.
•А•
.в.
«А»
«В»
«А.
•в•
«Л,,
.в•
....
о
"'
~5
"
пом/ппм пом/ппм
пом /ппм пом/ппм пом/ппм пом/ппм пом/ппм пом /ппм ПОМ I ППМ
Q.
:,: "
"
пом ппм
:!1:,
s
щ~
12
12-60
2,7
-
1,6
-
-0,8 -5,0 -0,5 -2,9 4,8 -0,7 2,7 -0,4 2,7
-
1,6
-
-
5,4-9,5-3,4-5,8
24
12-108 1,7 -0,4 0,8
-
-0,3 -3,3 -0,1 -1,3 3,1 -0,9 1,3 -0,2 1,5 - 0 ,5 0,8
-
-
4,0-7,1-1,7-2,8
36
12-156 1,3 -1,2
-
0,4 -4,1
3,2 -1,8
0,9 - 1,5
-
4,6 -8,4
48
12-204 0,9 -0,9
-0,2 -3,0
2,4 -1,4
0,8 - 1,1
-
3,6 -6,4
60
12-252 0,7 -0,3 0,4
-
-0,1 - 1,6
-
-0,6 1,4 -0,6 0,6 -0,1 0,7 - 0 ,3 0,4
·-
-
2 1-3,6-'--О 8 - 1,4
60
60-300 1,6
-
0,6
-
-0,5 -2,9 -0,2 -1,1 2,8 -0,4 1,0 -0,2 1,6
-
0,6
-
-3:5 -5,9 -1:4 -2,3
72
12-300 0,6 -0,7 0,5
-
-0,1 -2, 1
-
-0,8 1,7 -1,0 0,8 -0,2 0,5 - 0,8 0,5
-
-2,7 -4,7 -1 ,1- 1,9
96
12-408
0,4 -0,1
-
- 0,8
0,7 -0,3
0,4-0,1
-
1, 1 -1,8
120
60-552 1, 2
-
0,5
-
- 0,2 - 1,9 -0,1 -0,9 2,0 -0,4 0,9 -0,2 1,2
-
0,5
-
-
2 ,5 -4,3 -1,3 -2,1
132
12-552
0,3 -0,2
-
- 0,8
0,7 -0,3
0,3 - 0,2
-
1,1- 1,8
192
12-804
0,2 -0,2
-
-0,7
0,6 -0,4
0,2 -0,3
-1,0-1,8
252
12-1052 0,2 -0,8 0,2 -0,3
-
-
1,5
-
-0,7 1,О-1,0 0,5 -0,4 о,1-0,9 0,2 -0,3 -2,0 - 3,6--1,0-17
300
60-1300 0,7 -0,4 0,5
-
-0,1 -1,6
-
-0,8 1,4-0,7 0,8 - 0,2 0,6 - 0,4 0,5
-
2,2-3,8-1,1-1:9
432
12-1796
О, 1 -0,4
-
-0,7
0,5 -0,5
о,1-0,4
-
1, 1 -1,8
600
60-2600 0,4 -0,4 0,3 -0,1 -0,1 -1,3
-
-0,61,0-0,60,6-0,20,3-0,50,3-0,1-1,7-2,9-0,9-1,6
612
12-2600
О, 1 -0,3
-
-0,6
0,4 -0,4
О,1-0,3
-0,9 -1 ,5
792
12-3284
О, 1 -0,4
-
--0,7
0,4 -0,5
-
-
0.4
-
1,0 - 1,7
900
316-4100 0,9 -0,1 О, 1
-
-0,1 -1,6
-
-0,1 1,6 -0,4 о,1
-
0,9 - 0,1 0,1
-
-
2,2 -3,7 -0 , 1 ---'0,2
960
60-4100 0,2 -0,7 о, 1 -
-0,1 -1,4
-
-0,11,о-0,8о,1 - 0,2-(),7о,1 -
-1,9 -3,3 - 0,1~0,2
972
12-4100
-
-
-
-0,1
о,1 -
-
-
-
0, 1 -0,2
1200
316-5600 0,7 -0,1 -
-
- 0,1 -1,3
-
-0,1 1,3 -0,4 О, 1
-
0,7 --0,1 -
-
-1,9 -3,2 - 0,1 - 0,2
1260
60-5600 0,2 -0,6 -
-
-
- 1,3
-
-0,1 0,9 -0,8 о,1 - О,1- 0,7 -
-
-
1,7-3,0-0,1-0,2
1800
316-8160 0,6 -0,6 -
-
-0,1 -1 ,9
-
-0,l 1,5--0,9 О,1 - 0,5 -0,7 -
-
-
2,4 -4,2 -0, 1 -0,1
1872
12-8160
-
-
-
- 0,1
-
-
-
-
-0,1 -0,1
2700
316-12360 0,4 -0,8 -
-
-0,1 -2,0
-
-
1,4 -1,0 --
-
0,3 -0,9 -
-
-2,5 - 4,4 - 0,1 ---'О, 1
~ СОJ<ращения аналогичны использованным в табл. 9.6.l_


тах, предше,ст,вующих данной, считалось, что погрешность !1вляет­
ся фуН'кцией только перем,енной «а». Введение переменнои Ь ис­
ключило возможность построения зависим•ости по.грешности от пе­
ременной а и вызвало необходи·мо сть р,азраб отки табл . 9.6 .1 и
9.6.2. Приведенные в таtблицах данные рассч,итаны для 25 систем
с разли,чной типовой ем·костью, при'Чем иопользовались реальные
значения параметров а и Ь. Для
каждого из этих спектров были
рассмотрены фильтры как типа
«А», так и типа «В» для верхнего
и нижнего измерительных кана­
лов. Сложность вывода соотно­
шений при разных значениях тре­
тьей переменной (порядка нели­
нейных искажений у) не позволи­
ла в данной работе провести рас­
чет для измерительных каналов
в средней части спектра сигнала
шума . Поскольку большинство
Рис. 9.6. 1. Коэффициенты ширины ще­
ли а и ширины спектра частот изме­
ряемого тракта Ь
систем работает с предыскажением, наибольший интерес представ­
ляет верхний измерительный канал.
Необходимо подчеркнуть, что данные таблиц относятся к той
зоне кривой помехозащищенности, где преобладают нелинейные
искажения. В линейной зоне кривой помехозащищенности посл ед­
няя определяется только собственными помехами, а погрешность
измерения не за:в•исит от ширины щел.и .
9.7.
Влияние АРУ
Большинство совр ,еменных передатчиков сигнала шума снабже­
но автоматической р1егулировкой усиления (АРУ), которая поддер­
живает постоянную мощность сигнала шума на выходе пер едаг,
чика при переключении полосно-заграждающих фильтров . В ре•
вультате дей·ств·ия АРУ ком•пенсируется снижение мощности сигна­
ла шума на выход•е передатчика, возникающее из-за затухания
фильтров в полосе задержания и затухания сигнала шума в вы­
равнивателе этого фильтра. Выравниватели необхо:11,имы во мно,
гих полосно-заграждающих фильтрах типа «В» для того, чтобы
достичь очень малой неравномерности АЧХ, заданной последни ми
рекомендациЯ'м.и .
Таким образом АРУ поддерживает постоянной общую мощ­
ность сигнала шума. Следовательно, при включении полосно-за­
граждающето фильтра в результате действия АРУ плотность мощ,
·ности сигнала шуlМа на выходе переда·;чика увел ичивается . При
атом может быть компенсировано снижение уровня нелинейных
юродуктов, выз1Ванное включением полосно-эаграждающего фильт­
ра, поскольку уровни мощности всех других составляющих сигна­
ла шума возрастают .
96


На рис. 9.7 .1 показано, что имеется в виду в случае поддержа­
:ния постоянного уровня составляющих сигнала шума (т. е . посто­
янной плотности мощности ПЛМ) .и в случае поддержания посто­
янной общей мощности ПОМ.
В табл. 9.6 .1 и 9.6 .2 приведены поправки, которые необходимо
вносить в слу,чае поддер1жания постоянной плотности мощности
:иди постоянной общей мощности. Из таблиц можно видеть, что
лри преобладании в тракте измеряемой системы продуктов нели­
.нейности 3-го порядка ошибка измерения помехозащищенности
минимальна в случае поддержания постоянной общей мощности.
Cttшкefffl е
!!6eлa1/ettae
Шираftа
'1.0ЩffOCm11 JI.P_(l MOЦ!.ffOCmii ПJJfl
I долосы ~ I !fK/lIOl.f{:tf{liJ llJФ patfome ДP_IJ
л:::;~~тzь I г--1 1г---t( 1~
шума lL__J lL___jJ lL___jJ_
а)
о)
8)
:рис . 9.7.1. Постоянная плотность мощности и постоянная общая мощность. Рабо­
та АРУ поддерживает при включении ПЗФ (в варианте С) такую же общую
мощность сигнала шума, которая была до включения ПЗФ (варианта а):
.а) п о лосно - заграждающи -й фильтр (ПЗФ) выключен; 6) постоянная плотность
мощности: включен ПЗФ, но плотность мощности не изменилась , т. е. такая же ,
к ак в варi,анте а; в) постоянная общая мощность ; в,<лючен ПЗФ и при равенств е
заштрихованных площадей плотность мощности сигнала шума выше , чем в вари­
антахаи6
Иными словами, АРУ а·втоматически обеспечива1ет наилучшую точ­
ность . При преобладании продуктов нелинейности 2-го порядка
о бычное использование АРУ (поддерживающей постоянство об­
щей мощности) обесп ечивает большую точность в нижнем измери­
тельном канале и меньшую точность в верхнем из,м ерительном ка­
нале опектра трактов систем без предыскажения. При работе си­
ст ем с предыС'кажением, хотя при поддержании постоянной плот­
ности мощности погре,шность в нижнем измерительном канале
меньше , обычное использование АРУ обе опечивает погрешность
не более 0,2 дБ при числе каналов больше 120 и не более 0, 1 дБ
при числе каналов бош,ше 300 . Для в ерхнего измерительного ка­
нала также нет пре.имущества при переходе на поддержание по­
с тоянной плотно-сти м ощности. В нижнем измерителыюм ка н але
си с т е м с nреоблада'нием нелинейности 4-го порядка величина по­
гр е шности примерно такая же, и, поскольк у она н е превышает
0,2 д Б при числе каналов более 120 и О, 1 дБ при числе каналов
6-олее 300, рекомендуется и в этом случае июпоJrьз овать обычно е
включ е ние АРУ. Судя по погре,шностя-м в вер х нем из ме рительном
канале, в этом случае было бы пре..щпочтительнее у мень1Шать об­
щий уровень мощности сигнала шума после включения фильтра на
в еличину затухания этого фильтра в полосе з адерживания, т . е.
п одд ержи-вать постоянную плотность мощности . Однако н е обходи­
м о q тметить, что при использовании фильтров ти-па «В» в систе-
4 -97
97


мах с числом каналов выше 900 поr,решность при обычном в'КЛЮ'­
чении АРУ не превышает О, 1 дБ, поэтому переход на поддержа­
ние постоянной пл ·отно·сти мощности не является необходимым .
Учитывая все эти соображения, можно сделать вывод, что под"
держани е при помощи АРУ постоянной общей мощности во м но­
гих случаях обеспечивает более высокую точность измер,ений . По­
этому рекомендуется в большинст,ве случаев обычное включение ·
АРУ. В тех особых случаях, когда тре,буется более высокая точ ­
ность измерений и она может быть получена путем поддержания
пО1стоянной плотности мощност.и, уровень мощности ,можно ум ень­
шить на величину затухания фильтра в полосе задерживания.
9 .8.
Вли яние предыс:кажения
На рис. 9.8 .1 показана характерис тика предыскажающего ко нту­
ра , р е комендованного МКК Р . В нижней части диапазона уровею, .
сигнала понижается на 4 дБ, а в верхней части диапазона павы -·
ша ется на 4 дБ. Точка н улевого затухания предыскажающего ко н­
тура расположена на рас с тоянии примерно 60% от начала поло-
б
5
f/
~J
""- 2
~1
~о
~=;
i-J
<!?-ч
-5
-5
/
11
\
\
I
/
/
V
O,OI 0,02 0,05 0,1 O,Z 0,5 i Z
f/fмакс
Рис. 9.8 .1. Кривая предыскажения уровней::
передачи линейных трактов многоканаль -·
ных систем передачи. Рекомендация 275- t
МККР и ее экспоненциальная аппроксима­
ция:
f
k-(f
)
_--
-е fмакс- 8 --- 4 дБ (k==l ,842);
fмакс
----
1<ривая предыскажения;
Рекомендация 275·1 МК:К:Р
(
6,90
])
5-!0lg 1+ 1 + (~S~~ у
4f
5f макс ,
сы. Использование в расчетах точного аналитического выражения
этой кривой чрезвычайно у,сложнило бы вычисление погрешносги
за счет ширины щели в системе с предыскажением. Поэтому при
ра·очете погрешност.и за счет ширины щели и·с-пользовалось более
простое аппроксимирующее выражение. Аналитическое выражение
аппроксимированной кривой представляет собой экспоне1нту
k (f /f макс). При k = 1,842 аппрок1симированная характеристика сов­
падает с кривой МККР на крайних частотах диапазона, но от-кло­
няет1ся от нее на 1 дБ в середине диапазона. Эта аппрок,симация
была использована в другой работе для анализа систем с преды­
скажением уровней. Результаты расчетов оказались близкими к на­
блюдаемым на практике. Аппроксимированная характеристика так­
же приведена на рис. 9.8 .1 .
93


9.9.
Попраnки к значению
помехозащищенности, компенсирующие
погрешность из-за влияния ширины щели
на результаты из).\lерений -
В табл. 9.6 .1 и 13 табл. 9.6 .2 приведены попра,вки для нижнего и
верхнего из1мер:ительных каналов соответственно. В каждой из
та,блиц поправки даются ка•к для случая работы систем без пре­
дыскажения уровней пере,дачи, так и для случая работы систем
с предыскажением. Указанные попра·вки в обеих таблицах приве­
дены для фильтров тиюов «А» и «В» при постоянной общей мощ­
ности (обычная работа АРУ) и постоянной плотности мощности
при пр еобла ,дающей нелинейности 2 и 3-го порядков . При преобла­
дающе й нелинейности 4-го порядка попра,вки прив еде н ы только
для сл у чая работы без предыскажения. Значения поп1равок рас•
считаны с учетом частотных диа,па-зонов линейных тра •ктов наибо­
лее часто ислольз,уемых многоканальных систем и округлены до
'0, 1 дБ. Прочерк означает, что погрешность не превышает 0,05 дБ,
а неза1полненная графа говорит о том, что для систем данной ем­
кости фильтры не существуют. Поправки должны прибавлять·ся к
измеренному -значению помехозащищенности. Срав·нение данных
для фильтров т.ипов «А» и «В» показывает, что при использова­
нии более узкополосных фильтров типа «В» получают и более
точные результаты измерений. Кроме того, подтверждается необ­
хо.димость включения одновременно только одного ,полосноа,заграж­
дающего фильтр.а . Например, попра,вка для верхнего измеритель­
яого канала в ·случае из'Мерения линейного тракта системы ем·к·о­
стыо 270·0 каналов ТЧ с предыскажением при иопользованин
:фильтра ти1па «В» и преоблаrдании нелинейности 3-го пор ,я\il,ка ,со ­
ставляет всего -0, 1 дБ, в то время как при исполызовании фильт­
ра типа «А.» даже при включении АРУ поправка соста·вляет
- 2,5 дБ ,(,т.. е. погрешность равна 2,5 дБ).
9.10.
Нелинейные искажения более высоких
порядков
Приведенные выше общие решения для раочета погрешности из-за
влияния ширины щели ограничены нелинейными искажениями
только 2 и 3-го порядков в системах с предыскажением и 4-го по­
ряд·1<а в с.истем ·ах без предыскажения. Был произведен приблизи­
тельный расчет погрешности при преобладании нелинейных иска­
жений '5 и '6-го порядков для частного условного случая, когда
ширина верхних измерительных каналов составляла 10% от об­
щей ширины спектра (а=О,1), система работала без предыскаже­
ния и опектр начинался от постоянного тока (Ь =0). Результаты
расчета показывают, что лри наличии нелинейности только одного
4*


порядка 'У и поддержания постоянной плотности мощности по.греш ­
ность может быть определена по формуле
погрешность из-за нелинейности v-ro порядка =
= -10 Jg(-1
-)~ , дБ.
1-а
(11 )
Поскольку это значение точно совпадает с увеличением нели11ей­
но·сти пор.ядка 'У при действии обычной АРУ (1посто1янная общая
мощность), может показаться, что АРУ обес~печит пренеб,режи­
мо малую погрешность, ка·к это происходит в системах с преобла ­
данием нелинейности 3-го порядка . К сожалению, в системе, име­
ющей нели,нейность порядка 'У, возникают также продукты нели ­
нейных искажений порядка (v-2), (v - 4) и т. д . На1пример, если
в ·си·стеме имеется нелинейность 6 -го порядка, то в ней также име­
ются нелинейнос,ти 4 и 2-го порядков. Приемник измеряет общие
результирующие искажения . Поэтому в рассматриваемом случае·
общее расчетное выражение погрешности измерений оказывается:
значительно более сложным . Наиболее приемлемое правило , ко­
торое рекомендуется в настоящее в1ремя для учета погрешности
измерений, может быть выражено следующим образом.
При преобладании продуктов нелинейности четных порядков.
(6-го и выше) следует брать ореднее из значений помехозащи­
щенности, полученных при постоянной общей мощности и пост0ян ­
ной плотности мощности . При преобладании продуктов нелиней­
ности нечетных порядков (5-го и выше) следует брать значение
помехозащищенности при обычной работе АРУ (постоянная общая;
мощность).
Чем выше порядок преобладающей нелинейности, тем большее
влияние на погрешность из,мерений может оказать ширина щели ..
Очеви)],ный путь уменьшения погрешности - применение самых
узкополо сных фильтр,ов (типа «В»).
9.11.
Точность измерения
помехозащищенности с учетом влияния
всех рассмотренных факторов
Учитывая в,се раосмотренные фак'I'оры, влияющие на точность из ­
мерений, мо:жно получить следующие выражения для ра·счета по­
грешности при измерениях помехозащищен :ности «еп» :
Линейная зона:
е=+Vez+ez
п
-
g
r•
(12)
Нелинейная зона:
е11= + Vе;+е;+е8,
(13)
где es - ,попра·вка, учитывающая влияние ширины щели, из табл.
9.6.1 и 9.6.2, а eg и er ра•осмотрены в §9.4 и 9.5 .
100


С учетом (7) - (10) из (12) и (13) получаем:
Линейная зона:
е=+Vе2+е2+е2+е2+е2
n
-
ag
тg
f
аг
тг-
(14 )
Нелинейная зона:
е=±V(y-- 1)2(е2+е2)+е2+е2+е2+е
n
ag
mg
f
аг
тг
s·
(15)
Например, для системы емкостью 1800 каналов ТЧ при уровн~ пе·
редачи - 20 дБм ,и из,меренном значении помехозащищенности
60 дБ полрешность измерения может быть вычислена для слу ч ая
включения фильтров типов «А» и «В» в верхнем измерительном
канале следующим о~бразом. 31Начения eg и er берутся из описа­
ний установок для измерений белым шумом типов ОА 2090А и
ОА 2090В фирмы «Marconi Instruments» (см. § 10.2 и 10.3). Пред­
положим, что система работает с предыскажением и в ней преоб•
ладает нелинейность 3-го порядка (v=3) . Для рассматриваемого
случая погрешности, вносимые передатчиком и приемником ука •
занных установок, соста'вляют:
Погрешн·ок:ть аттенюато1ра переда,тчи.ка eag, дБ
.
Погрешность индикатора передатчика етg , дБ .
Нера'Вн·омерность опектраv11,1ной плотности шу,ма е,,
д'Б .
'
.
'
.
'
'
.
.
.
'
Погрешность а,ттенюато,ра п1рие1М ,Н1ИiКа ear, дБ
Погрешность индИ1като1ра пр,ие,м,н,и:ка emr, дБ
ОА 2090А
±0,4
± '1,0
±0,б
±0,7
о
ОА 2090 В
±·0,12
±:О,.3
±0,,5
±0,4
Погрешности за счет ширины щели (при перечисленных выше
условиях и обычной работе АРУ, т . е . при поддержании постоян ­
ной общей мощности шума) :
для оборудования типа «А» es =
-2,4 дБ ;
для оборудования типа «В» е8 =
-0,1 дБ.
Подста,вляя указанные значения в выражения (14) и (15) , п о•
лучаем :
Линейная зона :
для оборуд:ования типа «А» еп = ± 1,4 дБ ;
для оборудования ти,па «В» еп= ±0,7 дБ .
Нелинейная зона:
для оборудования типа «А» еп =-2,4±2,3 дБ ;
для оборудования типа «В» еп =-0, 1 ± 1,0 дБ .
Таким образом, наглядно доказано повышение точности и зме­
рений при использовании оборудования типа «В» .
В Рекомендации G228 МККТТ указано, что в те х сл у чая х,
когда требуется более высокая точность измерений , передатчик
должен быть отградуирован на 011метке О дБ при помощи стан •
дартного измерителя мощности. При этом исключается погреш •
ность за счет индикатора передатчика, которая в ф-лу (15) в хо•
дит с коэффициентом (v-1). Поэтому при преобла,дании нели •
101


ней ности ·высоких поряююв следует ожидать значительного улуч­
шения точности.
Исключив из выражений ( 14) и ( 15) значение етg, по лучаем
для рассматри·ваемого примера <:леду ющие погрешности :
Лин е йная зон а:
rдля об ор удования типа «А» еп = ± 0,9 дБ;
для оборудования ти•па «В» еп = -±0,6 дБ.
Нелинейная зона:
для оборудования типа «А» еп = е8 ± 1,2 дБ;
для оборудования типа «В» еп =es±0,8 дБ.
Таким образом, погрешность при использовании оборудования
типа «А» уменьшается на 0,5 дБ в линейной зоне и на 1,1 дБ в
нелинейной зоне. Снижение погрешности для оборудования типа
-«В» составляет 0,1 и 0,2 дБ соответственно. При иопользовании
,оборудования типа «В» получае11ся меньший эффект, поскольку
индикатор уровня выходной мощности передатчика в оборудова ­
нии этого типа имеет значительно более высокую точность.
Перечисленные в этой главе факторы, влияющие на точность
;измерения помехозащищенности, не исключают необ ходимос ти
:коррекции результатов измерен и й, если измерен ное значение близ­
ко к значени:ю -собственной помехозащищенности измерительного
комплекта. В этом случае, кроме опи·санных выше попр авок, к
.значениям помехоза щищенн ости должны быть прибавлены п о­
правки из :§ 7.7 и рис . 7.7.1.
Г .лав:а 10 Установки для измерения
при загрузке белым шумом
и фильтры фирмы
«Marconi lnstruments»
10.1.
Модели ОА 1249 и ОА 2090
Первая у~станов.ка для измерения белым шумом типа ОА 1249
фирмы «Marconi Instruments» появила·сь в 1958 г. Передатчик
э то й уста•новки генерировал шум в полосе до 4 МГц, по1этому она
была пригодна для испытания линейных трактов систем емко­
•с тыо до 600 каналов. В течение нескольких лет ширина спектра
,си гнала шума была расширена, что обеспечило измерение трактов
систем емкостью сначала до 960, а в дальнейшем до 1200 каналов
ТЧ.
В 1964 г. вместо этой установки начала выпу~скаться установка
"Типа ОА 2090 - ,первая установка для измерения с загрузкой трак -
i\ 02


тов систем белым шумом емкостью до 2700 каналов ТЧ . .Установ­
ка ОА 2090, выполненная в соответствии с Рекомендациями 399'
МККР (Женева, 1963 г.), до сих пор применяется во многи х стра­
нах.
10.2.
~·станов:ка типа ОА 2090А для измерения
тра:ктов при загруз:ке белым шумом
Прие м ник типа (TF 2092) установки ОА 2090 был отградуировак
толь-ко в зна,чения х помехозащищенности. Для измерений в полосе:
ча1стот тракта в абсолютных единицах, а также для подключения
внешнего самописца при измерениях помех вне полосы часто ~_:
тракта измеряемой системы требовал·ся в·нешн.ий калибровочный
источник сигнала шума . Для облегчения измерений этих видов в
приемник типа TF 2092 был введен встроенный широкополосный
калибровочный источник шума мощностью 1 пВт. Приемнику с ка­
либровочным источнико м шума присвоена ма,рка TF 2092А. Этот·
новый приемник, выпущенный в 1967 г., был отгра,дуирован как в: ·
значениях помехозащищенности (т. е. в децибелах), так и в
пВт/канал.
С поя-влением пр·иемника TF 2092А в1с я уст ановка получила на­
звание ОА 2090А и благодаря большому набору фильтров типа
«А» положила начало термину «обор уд ование типа А». По внеш- •
нему виду установка ОА 2090А очень похожа на установку·
ОА 2090В (см . следующий пара·г,раф) . Однако электрические пара­
метры установ·ки ОА 2090А соответствуют рекомендации 399 ·
МККР, но не полностью соответствуют требованиям Реrю менда­
ции 399-1 МККР (Осло, 1966 г.) . Несмот•ря на то что ус тановка
ОА 2090А может работать с набором фильтров типа «В», она в:
этом сл 1учае вое же не полностью соответст1вует рекомендациям
для оборудования тИlпа «·В» . Существенные отличия характеристик
установки ОА 2090А и следующей за ней установ,ки ОА 2090В опи ­
саны в следующем параграфе .
10.3 .
Установ:ка типа ОА 2090В для измерений
трактов при загрузке белым шумом
В § 8.5 расс-мот,рены основные различия между рекомендацшrми .
для оборудования типов «А» и «В». Вве,дение рекоменда,ций для
оборуд:ования типа «В» (Рекомендация 399-1 МККР) потребовало
определенного ул 1учшения характеристик основных составных час ­
тей из1мерительной аппаратуры, а также разработки ряда совер - •
шенно новых филь·тров типа «В» . Поэтому в 1970 г. была выпу - '
щена измерительная устан,овка (оборудование, аппарату,ра) типа
ОА 2090В, соответстнующая Рекомендациям 399-1 МККР . По ­
скольку ожидалось, что некоторые ведомства еще в течение не~
скольких лет продолжат измерения с загрузкой трактов белым:
103


Таблица 10.3 . .1 . Краткие характеристики установок ОА 2090А и ОА 20908
Тип rеиератора
TF 2091
1
TF 209\В
11
Тип приемника 1 TF 2092А
TF 2092В
,1
2
3
..
11
4
5
6
Генерируемый ,сигнал
Входное •С·ОIП,РОТИ.В·
шума:
п-ение
7\5 Ом
715 Ом
ширина полосы
Не м-енее чем от 12 Не менее чем ·от 12
до ,12 388 кГц
до J2 360 КIГ!Ц
нера•вномерность
Аттенюа т-ор о•ючета
[IЛОТ!ЮСП! МОЩН-0·
по,м-ехоз ащ,ищеннОlсти:
-СТИ
В лределах i дБ
±0,5 дБ
д-иа,пазон
111 дБ ступенями 91 дБ ступеня,ми
уровень ,макси,маль-
ПО1дБ
по1дБ
,ной общей МОЩНО·
ТО•ЧНОС'ТЬ
1%±1 дБ
0,5%±·1 дБ
ст.и
+20 дБм
+20 дБм
•ма1Ко1•ма льная ,плот-
.ност ь мощн·ости
- 115 д,Бiм/кГц
-
,14 ,5 L1!jБ,мf<к Г,ц Iс
- • 130 ~Бмf,юГц
филы1ра~м,и типа ~<В»; Чу:в,с11в,ите.,1ын•о,сть
--,Ы5 .п.Бм/кJГц с фи.льтра~м.и типа
- 1 2,5 J1JБМ/К1Гщ ,с
«iВ»;
фильтр ами тиIпа «.А»
- 120 -тБ.м/к,Гц
IПИк-фактор
-
> 1.2 дБ ВIПЛ-ОТЬ iд·О
с фильтр .амл типа
+17 дБм
<<:А»
АРУ
1-
\+о...;..-,0,25 дБ Эффе1ктиIвная шир,ина \
полосы :про,п уюка:н:ия 1 IК, ГIЦ
\2,;2 К1Гд
Точ1ность уста.но-вки ±1 дБ или ±2 дБ ±0,3 дБ на ,отм -е'ЛКе К:-о-л ич•еIс 11в о из ~1,е,р,и •
уровня
(в зав :иси;лости ·ОТ
О дБм
тель.ных канало·в
6
6
fро·вн я)
Вы хо:дн,ой аттенюа-
ИсточнИL'< .ка.1иб р авач-
тор:
.:-юг-о сиIrнала шума:
мощно,сть . и -ее ТО'Ч· 1 пВт/канал
l пВт/канал
диа11аз -он
51 дБ ступ~ням-и rю 71 дБ ступенями по
(±:0,5 дБ)
(±0,5 .ц1Б ,)
1дБ
1щБ
В-ОСТЬ
ТО'ЧН·ОС'ТЬ
1%±0,1 дБ
0,5%±·0 ,,1 ~Б
1Н е,р а в но м,ерн-0Iсть
ПЛ•ОТНО•СТ.И IМ О·Щ:НО·
СТИ
±0,25 дБ
±i0,i25 :д;Б


с.л
1
ф
___,
о
Ql
1
2
Количест.во фильтров 9 1 (верх,н·их чапот+
+.ниж1них rча-стот+
+1riолосно-заграж-
1д.ающих)
Выходное ,сопротив-
ление
75 Ом
Разм-еры:
вы1сота
73⁄4 ,дюйма (19,5 см)
ширина
183⁄4 дюй~ма (47,5 ом)
глубина
17 дюйм•ов 1(43,2 см)
Вес:
основной блок
26 фунтов 30 .(11,8 кг)
типичный фильтр ] фунт 2 унции зо
(4'8 0 г)
.
-
..
"-
30 1 фунт (торr~вого: веса) = 453,б ,•.
1 унция=28,35 г.
Продолжение табл . 10 .3.1
3
11
4
5
1
6
9 {в ер хн.их rч aic т()'Ji+
+'НIИIЖIIOIX ча1с11от+
+юолосно-з ,а1граж-
.дающих)
Р,а1змеры:
715 Ом
73⁄4. дюйма (19 ,5см)
Bb!ICO'Ta
73⁄4 дюй1Ма, (119,5 ,ом)
ЩИl]JIИНа
183⁄4 дюйма (47,5 см) 181⁄4дюйма (47,5 см)
1Глу,бина •
17 дюймов ( 43 ,2 см) 17 дюймов (43,2 см)
73⁄4~юйма ( , 1 9,51ом)
1•83⁄4 дюй,ма ,(4,7,5 см)
17 дюймов (43,2 см)
Bete:
261⁄2 ,фун,11а (,1,2 IЮГ)
ОС;Н•ОВIНОЙ 16Л,(Ж
2!5 фун11ав 1(1 Ы ,4 -юг) 27 фунт,оm (,12,ю ,юг)
11⁄4 ,фунта (600 !Г)
ТИIП:И'ЧНЫЙ фильтр 1 фу1нт -2 УНIЦИIИ
11/4 фунта (бОО IГ)
1(480 ,r)
-·-
-.---••
-~
--·
---~--
-- --


шумом по ре:~юмендации оборудования типа «А», была предусмот­
рена воз·можность совместной работы аппаратуры ОА 2090В с
ф1тьтраМ'и ТИIПа «А». К:роме то·го, конструкция филь11ров т.ипа «В»
обеспечивает взаимозаменяем-ость их с фильтрами типа «А» . Та­
ким образом, обеспечена возможность использования фильтров
типа «А» пр.и измерениях с основным оборудованием типа «В»
и наоборот . Однако, как показано в § 9.11, точность измерения
существенно зависит от выбранной аrппаратуры.
Установка для измерения трактов связи при загрузке сигна­
лом белого шума типа ОА 2090В. Установка рассчитана
для измерений трактов емкостью до 2700 каналов ТЧ, ее
параметры соответствуют Рекомендации .399 -1 МККР
Характеристики аппаратуры типа ОА 2090В улучшены по срав­
нению с хара•ктеристиками аппаратуры ОА 2090А в нескольких
направлениях. Требования к апсrшрат-уре этих типов приведены в
· табл. 10.3.1, а ниже указаны существенные отличия:
.- Т.оч,н.ость инд,икатора мощнос11и, дБ .
Пог,решность аттенюа'Гор,ов mриемн1111Ка и переда'Гчи­
·ка, %
АРУ, дБ
Чу,встlВ 'И'ГеVIьно,сть прие1м1rи,ка, д;Б~м/~к,Гц
ОА 2090А
±\ ,или ±2
•не преду ­
смо 11рено
-1 15
ОА 2090В
±0,(3
0,5
+о -0,25
-130
Влияние этих улучшений на точность измерений показа,но .ка
примере в § 9.11.
106


10.4.
Ав·rоматизированный приемник сигнала
шума типа TF 2092С
В 1974 г. было объявлено о разработКiе приемника этого типа, Я;В•
ляющегося модернизированным ва,риантом приемника типа
TF 2092В. Приемник TF 2092С обеспечивает автоматический циф­
ровой оточет измеряемого значения помехозащищенности и изме·
рительного уровня мощности в канале во всех употребляемых еди­
ница1х передачи, включая дБмО, дБмОiп, dBrnCO и отношение сиr­
нал/1помеха. Он допуокает включение В'сех фильтров типов «А» 11
«В», которые с целью о:блегчения изменения количества измери­
тельных каналов размещены во встроенных блоках.
Автоматизированный
приемник сигнала шума
типа TF 2092С. Прием­
ник обеспечивает цифро­
вую индикацию значений
помехозащищенности, а
также уровней мощности
шума и помех в дБмОп,
dBrnCO и других еди­
ницах
Выпускаемые в настоящее время передатчики сигнала шума
могут работать совместно с приемником T,F 2092С. Однако при
этом нельзя полностью использовать возможности , предусмотрен­
ные в приемнике TF 2092С . Например, пока не будет в:ведена со•
ответствующая а•втоматизация управл·ения ра,ботой передатчика,
не преД'ставляется возможным включить TF 2092С в состав а,вто­
матической измерительной ,или управляющей системы, работающей
по програм~ме . В недалеком будущем ожидается выпуск а·втома­
тизированното передатчика, предназначенного для совместной ра­
боты с этим приемником в полностью автоматичееком режиме ра­
боты. Электрические параметры приемника TF 2092С в основном
подобны параме трам пр·иемника TF 2092В.
10.5.
Дополнительный блок ТК 2099АВ
Обычно полный комплект установки серии ОА 2090 для измерения
трактов при загрузке белым шумом содержит 3 или 4 фильтра,
ограничивающих полосу ча·стот сигнала шума и 5 или 6 комплек­
тов фильтров измерительных каналов . Как показала практика ,
для подавляющего болышинства .измерений этого количества филь­
тров достаточно. Однако в некоторых случаях, в частности пр,и из­
мерениях трактов связей через спутники и при производстве аппа­
ратуры, может оказаться необходимым ,ра•сширить обычный к·ом­
плект фильтров. Для исключения . необходимост.и замены фильт -
5*
107


ро~ был разработан дополнительный блок ТК 2099АВ . Это уст­
,роиство удва,ивает возможности установки, обеспечивая подключе­
ние до 12 измерительных каналов и до 6 формирующих полосу
Дополнительный блок ТК: 2099АВ, размещенный между передатчиком сигнала
шума (внизу) и приемником сигнала ш ума (вверху), позволяет удвоить число
измерительных каналов установки для измерений трактов при загрузке белым
шумом
Двенадцатиканаль­
ный генератор сигнала
ш ума типа ТМ 7816А.
Он содержит 12 от­
дельных
источников
сигнала шума для за ­
грузки систем мало й
емкости и каналопре­
образующего обору­
дования
частот шума фильтров. Блок ТК 2099АВ пригоден для работы со
всем.и установка~ми серии ОА 2090 после простой модификации при ­
емника и передатчика. С этой целью фирмой предусмотрен ком­
плект деталей для модификации.
108


10.6.
Двенадцатиканальный генератор
сигнала шума типа ТМ 7816А
В § 7.6 говорилось о методе измерений при загрузке шумом ин­
дивид у ального преобразовательного оборудования и малоканаль­
ны х систем . Для таких измерений выпускается 12-канальный ге­
нератор си-гнала шума типа ТМ 7816А , содержащий 12 отдельны х
некоррелированных источников ,сигнала шума. Каждый источник
генерир у ет сигнал ш у ма со спек11Р'О1М от 300 до 3400 Гц; уровень
сигнала ш у ма на выходе регулируется от -32 до О дБм.
10.7.
Фильтры на стандартные частоты
Хотя дей·с11в-ующие рекомен1да,ци:и предусматривают фильтры ти,па
«В», еще существует потребность в фильтрах т.ипа «А». Таким об­
разом, в произ1водстве имеется три вида основных фильтров. В
табл .. 10.7.1 перечислены фильтры типа «А» по Рекомендации
399 МККР . Их характеристики приведены на рж. 8.1 .1 и 8.1 .2 . В
табл . 10.7.2 переч,и1слены фильтры типа «В» по Рекомендации
399-1, характеристики которых показаны 1 на рис . 8.3 .1 и 8.3 .2 . Ре­
али з ованные полосы полосно-заграждающих фильтров по пяти
Та бл иц а 10.7 .1 . Выпускаемые фирмой «Marcoпi l nstruments» фильтры ти ­
па «А» (Рекомендация 399 МККР, Женева, 1963 r .)
Средняя час-
Ти_п фильтра или гетеродина
Частота
Тип фильтра
среза , кГц
тата измери-
1
1
тельного ка.
ПЗФ
полосовой
гетеродин
на.аа, кГц
фильтр
60 тм 7720/8
14 тм 7729
тм 7730
тм 7793
108 тм 7720
27 тм 7729/21 гм 7730/21 тм 7793/4
156 тм 7720/ 14
34 тм 7729/12 тм 7730/12 тм 7793/2
204 тм 7720/10
252 тм 7720/ 15
40 тм 7729/1 тм 7730 / 1 тм 7793/1
56 тм 7729/ 13 тм 7730/13 тм 7793/3
300 тм 7720/1
::r
552 тм 7720/2
::r::
1 052 тм 7720/11
е,
1 300 тм 7720/3
70 тм 7729/2 тм 7730/2 тм 7794
105 тм 7729/3 тм 7730/3 тм 7794 / 1
185 ТМ 7729/4 тм 7730 /4 тм 7794/2
245 тм 7729/22 тм 7730/22 тм 7794 /9
2 660 ТМ 7720/12
270 ТМ 7729/5 тм 7730 / 5 тм 7794/3
4 028 тм 7720/5
342 тм 7729/16 ТМ 7730/16 тм 7794 /6
4 188 тм 7720/13
5 564 тм 7720/9
8 204 ТМ 7720/6
534 ТМ 7729 /6 тм 7730/6 тм 7794/4
1 002 тм 7729/15 гм 7730/15 тм 7795 / 5
1248 ТМ 7729/7 тм 7730/7 тм 7795
12 388 тм 7720/7
2 438 ТМ 7729/8 тм 7730/8 тм 7795 / 1
12\тм 7728
::r
60 тм 7728/1
Q
3 1 6\ТМ 7728/2
е,
3886 гм 7729/9 тм 7730 /9 гм 7795/2
5 340 тм 7729/ 17 гм 7730/17 тм 7795/6
8 002 гм 7729/10 тм 7730/10 тм 7795/3
12 150 тм 7729/11 ТМ7730/11 тм. 7795/4
109


уровням затухания указаны в табл. 8.3 .2* и 8.4 .2 для фильтров
МКК:Р и «Intelsat IV» соответственно. Следует отметить , что в
табл . 10.7 .1 и 10.7.2 укаэаны три дополнительных фильтра на час­
тоты 40,56 и 185 к;Гц . Они выполнены «в духе» Рекомендации
399-1 МКК:Р. Параметры первых двух анал'Огичны параме'Ilрам
фильтра на 98 кГц, а параметры фильтра на 185 кГц идентичны
пара,метрам фильтра на 240 кГц (см. табл. 8.4 .2). В табл. 10.7 .3
перечислены фильтры для измерения вне полосы согласно Реко·
мендаЦ,ии 398-2 МК:К:Р, а их характ,еристики указаны в § 8.7 .
Таблиц ,а ,10.7 .2.
Выпускаемые фирмой «Marconi Instruments» фильтры ти-
па «18» (Рекомендация 399-1 МККР, Осло, 1966 г.)
Частота среза, кГц
Тип фильтра
Средняя частота
Тип комплекта 0
измерительного
канала, кГц
1ов• ,х тк 2095/8
16*,Х
тк 2094/9
156*
тк 2095/18
40
тк 2094/10
252 •,х тк 2095/9
300*,+
тк 2095
56
тк 2094/;11
10*,+
тк 2094
408*
тк 2095/,12
93*,Х
тк 2094/12
552*,+
тк 2095/1
140*
тк 2094/26
804*
тк 2095/13
185
тк 2094/14
1 052*
тк 2095/14
::r
1 295* ,+
тк 2095/2
:r:
1 796*
тк 2095/10
е,
240*,Х
тк 2094/15
210+
тк 2094/1
394*
тк 2094/16
2600•,+
тк 2095/3
534*,+
тк 2094/2
3 284*
тк 2095/11
4 100* ,+
тк 2095/4
-77 0*
тк 2094/19
1 002*
тк 2094/20
4892*
тк 2095/19
5600+
тк 2095/5
1248+
тк 2094/3
1 730*
тк 2094/17
8 160*•+
тк 2095/6
2 433*,+
тк 2094/4
12 360*
тк 2095/7
3 150*
тк 2094/18
::r
12*,Х тк 2096/2
~
50+
тк 2096
е,
316+
тк 2096/1
3 886*·+
тк 2094/5
4 650*
тк 2094/27
5 340*,+
тк 2094/6
7600*•+
тк 2094/7
11100+
тк 2094/8
о :Каждый комплект формирования измерительного канала серии Т:К 2094 состоит из
полосно-заграждающеrо фильтра для передатчика TF 2091В, полосового фильтра и гетеро­
дина для приемника TF 2092В.
* INTELSAT SSOG, т. 11, июнь, 1971 r.
+) Реко мендация 399-1 МККР (Осло, 1966 r.) .
Х) М:К:КТТ, Вопрос 8/С, приложение 1 (Мар-Дель-Плата, 1968 r .) .
* Для .1вмери111елыюr10 .ка,нала со срмней чаеютой 3886 кГц выпускается
кри,сталлwческ1ий ,филь1,р.
110


Таблиц а 10.7.3 .
Выпускаемые фирмой «Marconi lnstruments» комплекты
формирования измерительных каналов при измерениях вне полосы частот трак­
та-измерения с реальной загрузкой (Рекомендация 398-2 МККР, Нью-Дели,
1970 r.)
Тип комплекта (в са- 1
Тип комплекта (в со-
Средняя частота
став каждого ком-
1
Средняя частота
став каждого ком-
измерительного ка-
плекта входит ПЗФ, измерителы-ю1·0 I{a-
плекта входнт ПЗФ,
нала , кГц
полосовой фильтр и
нала, кГц
полосовой фильтр и
гетеродин)
гетеродин)
10
тк 2084
3 200
тк 2084/10
50
тк 2084/1
3 250
тк 2084/11
119
тк 12084/2
4 715
тк 2084/12
270
тк 2084/3
4 765
тк 2084/13
304
тк 2084/4
6 199
тк 2084/14
331
тк 2084/5
6 300
тк 2084/15
600
тк 2084/6
9 023
тк 12084/16
607
тк 2084/7
9 073
тк 2084/17
1 499
тк 2084/8
13 627
тк 2084/18
l 549
тк 2084/9
10.8.
Фильтры на специальные част9.ты
В прошлом, для измерения ,систем с менее распространенной ем­
костью, были разработаны фильтры типа «А» на нестандартные
частоты . Эта тенденция была сохранена при появлении фильтров
типа «В», причем фильтры на опециальные частоты были сконст­
руированы «в духе» рекомендаций 399-1 МККР.
В § 7.3 был описан метод испытания оборудования для преоб­
разования линейно·го спектра при его загрузке сигналом шума
из диапазона верхних частот в диапазон нижних частот и наобо ­
рот. Этот случай является примером, иллюстрирующим необхо­
димость измерений на специальных ча·стотах. Фильтры для таких
измерений были изготовлены по заказу Британского Почтового
ведомства и использовались при испытаниях подводного ка'6еля
CANTAT II между Великобританией и Канадой (см.§ 1.6).
10,9.
Снижение мощности сигнала шума,
вносимое полосно-заграждающими
фильтрами
В § 9.7 было ра,ссмот.рено влияние АРУ на точность измерения
помехозащищен·ности, а в табл. 9.6 .1 и 9.6 .2 указаны поправки
для двух случаев: при поддержа1нии постоянной общей мощно·сти
шума сигнала и при постоянной плотности мощности. В первом
случае точность оlбеспечивалась обычной работой АР,У. Во втором
же случае, когда для . повышения · точно ,сти требуется устанавли­
ва ть постоянную плотность мощности, выходная мощность шума
дол жна ,быть уменьшена на величину, равную снижению мощности
за счет полосы задерж,и~вания филь'I'ра. В табл. 10.9.1 указано сни­
жение мощно сти сигнала шума, вносимое фильтрами типа «В»
111


Таблица 10 .9 . 1.
Снижение мощности сю:;нала шума при включении полос-
"
Снижение уровня мощ ц ости сигнала шума, дБ, при включении
...
Тип комплек-
о
•
... ь,е,
та тк:, в СОС· U<l)(Y)
тав которого ~ ~t::
входит полос- "'"'"'
"'
<D
"' -,:
но-загражда • :х:"' :х:
00
"'
о
00
"'
"'
..,.
'-"
О>
~~: ::f
о
'-"
о
о
"'
'-"
о
о
"'
ющий фильтр
:т "'
.7
..,.
"'
'-"
00
""'
с:,;1
8'@ ~';;
.1
.
1ol
""1
"'1
"""'
OC'I
оо
<D"'
C'IO
~~ ~~
"'"'
~~
cs-
<D-
<D<D,
о,-
-<D
с-,-
2094/9
16 0,40 О,15 -
О,10 -
0,05 0,05 0,05 -
2094/10
40 0,30 о,10 -
0,05 -
0,05 -
-
-
2094/11
56 0,30 о, 10
-
0,05 -
0,05 -
-
-
2094
70-
0,45 0,40 0,25 0,20 0,20 О, 15 О, 10 о, 10
2094/12
98 0,30 О,15 О,15 О,10 0,05 0,05 0,05 0,05 о
2094/14
185 -
о, 15 О, 15 0,10 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
2094/15
240 -
о,15 О,15 о,10 о,10 0,05 0,05 0,05 0,05
209411
270 -
-
0,25 О, 15 о, 10 О, 10 0,05 0,05 0,05
2094/16
394 -
-
-
О,15 О,15 О,15 о,10 -
-
2094/2
534 -
-
-
-
0,25 0,25 о,15 о,10 О,10
2094/19
770 -
-
-
-
-
-
0,20 о,15 о,10
2094/,20
1002 -
-
-
-
-
-
-
0,20 0,20
2094/3
!t248 -
-
-
-
-
-
-
-
0,20
2094/'17
1730 -
-
-
-
-
-
-
-
-
2094/4
2438 -
-
-
-
-
-
-
-
-
2094/18
315.0
-
-
-
-
-
-
-
-
-
При вк л ючении ПЗФ со средней частотой 3886 кГц и более снижение мощности сигнала
Таблиц а 10.9.2.
Минимальное снижение мощности сигнала шума при
Снижение уровня мощности сигнала шума, дБ ,
и сцектром
Тип комплекта ТМ ,
Средняя ча-
1
в состав которого
стота полосы
входит полосно-за-
задерживания
граждающнй фильтр
ПЗФ, кГц
00
<D
..,.
"'
о
"'
о
о
1
"'
о
"'
о
"'
<D
.т.Т"'"'"'"'
.1
.
1
-1
.1
c:,;J
~~ """'
<D"'
00"'
55~
00
с-,-
м-
..,. _
<D <D
~<D
-
-
7729
14
0,6 0,3 0,2 0,2 о,1
-
-
7729/21
27
1,0 0,5 0,3 0,3 0,2
-
-
7729/12
34
0,9 0,5 0,3 0,2 0,2
-
-
7729/1 •
40
1,0 0,5 0,4 0,3 0,2
-
-
7729/13
56
1,0 0,6 0,5 0,3 0,3
-
0,2
7729/2
70
-
0,8 0,5 0,4 0,3 0,3 0,2
7729/3
105
-
0,6 0,7 0,5 0,4 0,4 0,2
7729/4
'
185
-
-
-
0,6 0,4 0,4 0,2
7729/22
245
-
-
-
-
0,4 0,5 0,3
7729/5
27,()
-
-
-
-
-
0,5 0,3
7729/6
534
-
-
-
-
-
-
-
7729/15
1 002
-
-
-
-
-
-
-
7729/7
1 248
-
-
-
-
-
-
-
7,729/8
2 438
-
-
-
-
-
-
-
7729/9
3 886
-
-
-
-
-
-
-
7729/17
5 340
-
-
=
-
-
-
-
772fJ'/1 О
8 002
-
,., .
-
-
-
-
-
-
7729/11 . -
12 150
-
-
-
-
-
-
-
112


но-заграждающих фильтров типа «В»
фильтра на входе тракта с указанным ниже числом каналов ТЧ и спектром частот, кГц
о
о
о
<D
о
о
..,.
о
о
о
о
о
<D
о
а,
о
о
"'
-
о
о
<D
о
-
<D
t--
<D
<D
"'
..,.
-
-
,;1 ·""
,;'1'
-
.,;"j
,;1 с-:1 ,;'7
-
1 ,;j .,;j
о"'
,;; оэ
O<D
O<D
ф1 о«>
t-- 1
"'"'
оо
-с-,
а,"'
о-
«>о
"""'
"'-
С-,0
се-
"'"'
..,. _
<D<D
«>-
i----
а,"'
а, <D
а,- .
_..,
-«>
_,,,
--
..
о1-
о
о-
-
о
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0,05 0,05 0,05 0,05
-
0,05 0,05
-
о
-
о
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
о
о
о
-
-
-
-
-
-
-
-
о
о
о
-
-
-
-
-
-
-
-
0,05
о
о
о-
о
о
-
о-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
0,05 0,05 0,05 0,05 0 ,05 0,05 0,05 о
о
о
о
0,10 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 о
о
-
-
О, 10 0,10 о, 10 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0 ,05
о
0,15 0,10 О, 10 0,10 0,05 0,05 0 ,05 0,05 0,05 0,05
о
0,20 о,15 о,15 о,10 0,10 0,10 о,10 0,05 0,05
-
-
-
0,20 0,20 0,15 о, 15 0,15 о, 15 о, 10 О, 10 0,05 0,05
-
-
-
0,30 0,20 0,15 о, 15 0,10 0,10 о, 10 о, 10
ш ума пренебрежимо мало.
включении полосно-заграждающих фильтров типа «А»
при включении фильтра на вход mракта с указанным ниже числом каналов ТЧ
частот, кГц
"'
..,.
..,.
"'
о
о
"'
со
<D
..,.
о
"'
"'
о
ф
-
о
"'
<D
"'
"'
о
"'
<D
..,.
"'
,;1
·"'
00
,;1 ,;"j
,;1 ,;1 •1
,;j
о"'
ol
O<D
O<D
ф1
O<J:J
"'"'
....
о
00
00
о-
<J:Jo
с-,-
"'О
оо-
--
"'"'
"'"'
"' <D
а,"'
а, <D
-м
_ ,,,
_,,,
о
-
-
-
-
-
-
-
-
о,1
-
-
-
-
-
-
-
=
О,1
-
-
-
-
-
-
-
-
О,1
-
-
-
-
-
-
-
-
О,1
-
-
-
-
-
-
-
-
о,1
о,1 О,1 о
-
о
-
о
-
0,2
о,1 О,1 о
-
о
-
о
-
0,2
о,1 О,1 о
-
о
-
о
-
0,2
о,1
о,1 о
-
о
-
о
-
0,2
о,1
О,1
о
-
о
-
о
-
0,3 0,2 0,2 0,1
О,1 0,1
о
о
о
-
0,3 0,3
,01,
0,1
О,1 0,1
0,1
о
-
-
0,3 0,2
О,1 о,1 0,1
0,1
0,1
-
-
-
0,3 0,2 0,2 о,l
о,1
О,1
-
·-
·
-
-
0,3 0,3 0,2
0,2
0,2
-
-
-
-
-
-
0,3
0,3
О,2
-
-
-
-
-
-
-
-
0,3
-
-
-
-
-
-
-
-
-
о
<D
"'
"'
,;j
O<D
i----
"'"'
-
-
-
-
-
-
-
о
-
о
о
-
0,05
0,05
"'
со
"'
"'
,;j
O<J:J
<----
"'"'
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
о
о
о
0,1
0,1
0,1
0,2
0,3
113


при изм,ерениях систем различной емкости. Как и следовало ожи­
дать, на частотах от 3886 кГц и выше фильтры типа «В » не з начи ­
тельно •снижают мощность сигнала шума.
В табл. 10.9.2 приведено м·инимальное снижение мощности сиг ­
нала шума, вносимое фильт,рами типа «А», при условии, что ши­
рина их полосы по уровню 3 дБ минимальнн~ т. е. соответствует
приведенной в Рекомендаци·и 399 МККР (см. § 8.1). Для реаль­
ных фильтров эта полоса может быть существенно шире. ЕсЛ'и не ­
обходимо для получения максимальной точности измерений при
использовании фильтров типа «А» поддерживать постоянную
плотность мощно:сти сигнала шума, рекомендrуется в каждом кон­
кретном слу,чае измер·ить ширину полосы частот фильтров по уров­
ню 3 дБ избирательными приборам.и. При этом снижение уров­
ня мощности с,игнала шума (дБ) может быть определено по
формуле
снижение уровня мощности шума (дБ) = 10 lg__oL,
f2-t1
где бf- ширина полосы ча,стот фильтра по уров·ню 3 дБ; f2-f1 -
ширина полосы частот измеряемого тракта.
Глава 11 Оценка результатов измерений
линейных трактов
при загрузке их белым шумом
11.1 .
Рекомендации МККТТ 1976 года
В 1976 г. в Женоое на VI Плена·р:ной .Аюса1м1блее МККТТ был .пр'Инят ряд до•
полне,ний к ра Iссм,011ренным в дан:ной .кнIИ1rе ре.ко:менда,U!ИЯ•М . Та.к, в основные
положения по ,шз,мер,енIия•м тIра~кr~,о,в Iпр :и за,11р:уз:ке их с.иnнал,ом беvюго шу,ма
(«Ора·нж-евая к,нIИ1Га», Рекомендация G228) в:юлючены теперь 11ребо•в•а.ния к филь­
трам для измерений линейных трактов ВЧ систем !Передачи ем1Костью 10 800 ка­
наJ11ав ТЧ. В таlбл. 1.1.1.1 пр!llвеtдены т,реб'О1Ва,ния к филь11ра1м, фо•рм,щ:>ующим по­
ло:с.у ча~стот сигнала бe•Л{JII10 шума, и средние частоты измер:иrrелыных ка,наJЮВ
для э11иrх 11pa,кrr.orв, кот.о,рые даны .в та,бл. 2/G228 МККТТ и д,ополIняют пр•иве­
деян,ую а:втором т-аrбlл. 8,.3 .1 .
Т1ребова ,н:ия 1К пол•о:сно-заnраж~дающим фиJiь·11рам ,из,мерительных ка,нало,в
(табл. 3/<G.228 МК,КТТ) д{m•()l,]]не,ны данными филь1'р•ОIВ, .не·об1юдимых пр,и изrМе•
Таблица И.1.1 . Данные фильтров для систем емкостью 10 800 каналов ТЧ
Частоты среза фильтров,
Число кана -
Полоса частот формирующих полосу частот
Средняя частота нзмерн-
лов тч в линейного тракта,
сигнала шума, кГц
системе
кГц
тельных каналов, кГц
ФБЧ
1 ФНЧ
10 800
4 332-59 684
4 370±70 59 600±600 5 340 11 700 26 948
4 404-59 580
35748 55 548
114


Таблица 11.,1.2.
фильтрам
Дополнительные требования к полосно-заграждающим
Полоса частот, кГц, отно-
Средняя час-
Полоса частот, кГц, относительно fo, в кота• сительно f O , вне которой за-
тота f O изме-
рой затухание должно быть не менее
тухание не должно быть
рительного ка-
более
нала, кГц
70 дБ
1
55 дБ
1
30 дБ
1
3дБ
3дБ
1
О,5дБ
70
-
+18
270
-
+24
534
-
+48
1 248
-
+110
2 438
--
+220
3886
{±8,0
±350
5340
± 8,5
±150
7600
± 9,5
11 700
±11,0
26 948
В стадии изучения
35 748
±1,8
1
±2,2
1
± 3,5
± 5,0
+20
+150
55 548
±2,5
± 3,5
±6,0
± 9,5
±30
±200
рениях т,ракта си1Отем на 10 8,00 ка,наvюв ТЧ, а та,кже не11ю'1'орыми характери­
с11ика1ми ,ра нее реко.мемо-ва,нных фильтров . В-о -апе1р1вых, ввещено нор:миро•ва,ние
полосы частот фильтрон, в которой затухание должно быть не менее 3 дБ,
в,о,в11орых, прwве,дены '!lребов•а,ния к полосе частот, в кота.рой нер-ав,номер,но,сть
затух,ан,ия не должна пре1Вышать 0,5 дБ, У,казанные д-сJ1полнения приведены в
та1бл. 11.1 ,:2, Iк•о:юрая <:<OIВIMeic'l1HO с табл. 8.3 . '2 1Ооо,11ве'!1С11цует ,табл. 3/;G2Q8 МIККТТ.
Фильтры для последних 11рех измерительных каналов конст,руируются с исполь­
зава :ние:м высших rа Iр,М()Н'111К кша•рцевых ,резО'натороlВ, пюэ·110:му у них д,ОПУIОК'аю'!1Ся
увелwчвRия за1'у~хания в полосе лр,опуокан .ия д,о 10 дБ. Э11и увеличения за,т.ух,а ­
ния могу,т И1меть место -в очень узких поло·сах частот ши1р•иной до 1--6 кГц,
пр:и,чем сIрмние част:оты э:тих полю,с сою11ве11с"11вуют час11ота.м rа,рмон,ик юваtрце­
вых резю,н,атО1ров ,ниже -иIсшмьв,уемоIr-о .DJиаtпшюна час"ют . Bcrз.ИJQy весыма малюй
Оl)Н•асит-ельной полосы чаrстот э11их у~величен,ий зат,у~ха-н:ия по сршвнению с полю­
-С)ОЙ час11от линейного 11ра1к,та сИlсте-мы на 10 800 ,ка,наv:ю!В ТЧ, ОН!И не будут ока­
зывать вл,аяния на точность ив:мерений.
Болышое вн,и,ма :ние в Рекю,мещда[I,И:И G228 у~деляется повышению точнос-ти
и~мерен,ий. В ней при,вюдя!'J'IСя схемы из,меренrий, т.И1павые -кривые памехозащищен­
но:с11и и осно•в,ные р•аочет.ные с-о-о,тношения , Сле,щует отметить ооот,ношенIие для
пе;ресчета помехозащищенност,и NPR iВ уровень моrц:нооти помех Pn в пouioc~
канала Т Ч (1при это.м предiла ,rае11Ся у~ч.итывать налИ1чие частотных ,п,ромежуm о;в
в м,н,оюканал ь но.м сIw11нале между nру,!]п ам,и) :
Рп=(-NPR
-
18,6 - 10lgk+Лр), дБмОп,
где k = B/4N -l!Ю!]раtвочный к,оеффиц,иент, учитЬ!lвающий н-али,чие в чае"ютном
спекТJре ,промеж:у11К:01В .м-ежду си,rнаJ1аtми гр•ушп ка ,налов ТЧ ; В - полоса частот
линейню,ю траrкта ВЧ си1стемы перещачш, к,Гц; N - число ка,налов ТЧ в изме­
ря,ем-ом л1и1нейн-ом тра:кте; Лр - Iивменение у,р ,ав,ня мощности си,г-наJ1а белого шу­
ма, дБ, относительно номинального.
Значения 10 l g k для ВЧ систем передачи с различным числом каналов ТЧ
прrnве~д-ены в та6л. 11 .1 .3.
Рекомендации по повышению тачносl)И ,wз,мереRий баЗ,Иiруются на 1работах
{2 0, 21] , пр ив еденныQС в Рекоме нда,ц,ии G228 MNKTT.
В Рекомен~а'U'ии G~22 МККТТ (та,бл . 1/G.2:22) ,п,р1исrзедены _ значения ,м-с,щно­
сти помех, нн,ос.имых преобраз-ов•ателя1ми, отлнчающиеся от дан,ных, излож~н­
ных в § 4,4 . Для и:нд,иrви,дуаль:ного преобраз,ован,ия н-ории,р,уе11ся величина
115


Таблица
N
10 lgk, дБ
Таблица 11.1.4.
преобразовательного
Группа
ПГ
вг
тг
15ВГ
чг
Табл.ица 11.1 .5.
оборудования
11.1.3. Численные значения 10 lg k
300
960
0,14
0,22
Измерительные каналы,
оборудования
Спектр частот, кГц
60-108
312-552
812-2044
312-4028
8516-12388
2700
10800
0 ,46
1,08
рекомендуемые для измерения
Средние частоты спектра измеритель­
ных каналов, кГц
70
98
331
534
1002
1248 1730
534 1248 · 3886
9073
11 700
Данные фильтров для измерения преобразовательного
Эффективная полоса час- Полосы частот, J{Гц, подав-
Число
Полоса частот,
тот сигнала шума (часто- ляемые не менее чеr-.1 на
Группа
каналов
ты среза фильтров), кГц
75 дБ
тч
кГц
ФВЧ
1
ФНЧ
ниже
1
выше
ПГ (гр. В) 12
60-108
61+2
107+2 6-52
116-1200
вг
60
312-552
320+8
546+10 6-288
577-8500
тг
300
812-2044 840±16 2004+30 6-412
2318-26 ООО
15 вг
900
312-4028 320+8
4070+60 6-288
4544-30 ООО
чг
900 8516-12 388 8560±200 12 250± 180 6-7686 13 085 - 135 ООО
15ВГ (No3) 900 8620-12 336
Выше и ниже этих полос
ослабление может сни-
жаться со скоростью
6 дБ/октаву
200 пВтОп, для ПГ - 80 пВтОп, для В,Г - 60 ,пВтОп , для остальИЫIХ ступеней
прео,6'раз,01Вания вме1сто 40-60 пВтОп дае11Ся одно значение 60 п.Вт,Оп.
Принята новая Рекомендация G230, регламентирующая измерения с нагруз­
к,ой белым шу,мом пре,аб'Р'аз,О1Вательно ,го обо1р1удо1вания. На :цример, д,11я ра,с.омот­
ренных в § 7.6 измерений каналопреобразующего оборудования приводятся вели­
чины ,мощности си•гна,11а шу~ма для 11 .неко,rе•ре нтны.х ,истоrчн:и1Ко,в с пик--фа,кто­
ром 12 дБ: два канала ТЧ, соседние с измерительным, должны быть загруже­
ны сигналом шума мощностью по 32 ми,ВтО (-15 дБмО), а девять осталь­
нью1: - м,ощнюстью 230 м;юВ,'!10 (-б,4 дБмО). Та,ки.м о,браз•о,м общая мощно,сть
оиr,нала за.11руз11ш ,должна ра,внятыся 32 •2+230 •9 = •2134 м.юВт,() (+3,3 дБмО).
За ,г,руз1ка сигна\l!ом ш:у,ма 11ру~п1по,вого оо-оруед;авания более высокого по1рядка
должна осуществлять·ся в соответствии с табл. 1/G222 МККТТ:
+з,.з дБ.мО - ,в пе;рi!'!ичной 11ру,Пiпе, в СiПе:ктре которой размещен ,измер•ительный
·к а1нал;
- 3,1 дБмО
-
~в ка ,щцой из О'СТалыных пер1Вичных !1рупп;
116


+6,1 д БмО
+2,3 дБмО
+9,8 дБмО
+14,5 ~БмО
во В1'01р,ич,ной гр,у,п,пе, в с,пек1'ре КО1'орой размещен из.мер.итель ­
ный кана,л ;
в ка ж,д ой из о:с,1'альных ,вт,о·рич,ных гр у,пп;
в ,кажщой .из тре'!iи~чных гр,у,п,п;
в кащд,ой че1'вернчной группе ил1и nр ,у.ппе, сфор .ми.рованной не ­
,по,с рещс11вен:но из оилн а л,ов 15 .в то,р1ичн ых np у,n:п.
Во вс ех сл у чаях ,и,сточни,кIи си.гнало1В шу,ма на .входах гр уп.п д олжны быть не­
ко-rерент.ным , и .
Р екюм енду емые с:редн:ие частоты .из,мерительных к·анало ,в (табл. 1/G230)
прив едены в табл . 11.1.4, а ха 1ра ,ктер,Иiс,т,ики филь1'ров , фо,рм.и·рующих .поло,с,у
сигнала шума для загрузки групп (табл. 2/G230) и полосно-заграждающих
фиЛЬ'1'р-01в (табл. 3/G230) - ,ООIQ•1'В·е11с1'вен,но в та,бл. 11.1 .5 и 11.1 .6 .
Т а б л и ц а 11. 1 .6. Характеристики полосно-заграждающих фильтров для
измерения преобразовательного оборудования
Полоса частот, кГu ,
Центральная
Полоса частот, кГц, относительно f O , вне
относительно f O • вне
которой затухание
частота полосы которой затухание должно быть не менее • должно быть не
Примеча-
задерживания
более
ние
fo, кГц
70 дБ
1
55 дБ
1
30 дБ
3дБ
1
О,5дБ
70
±1,5
±1,7
+2,0
±5
+10
а
98
±1,5
±1,8
±2,1
+4
+9
ь
331
±1,5
±2,7
±4,0
+15
+30
а
534
±1,5
±3,5
±7,0
+17
+48
о
1 002
±1,5
±4,0
±9,0
+27
+90
ь
1 248
±1,5
±4,0
±11,0
+35
+110
с
1 730
±1,5
±4,2
±14,0
+48
+155
ь
3 886
±1,5
±1,8
±3,5
+12
+100
с
3886
--
±15,0
±30,0
+110
+350
9 073
±1,5
±2,7
±5,8
+18
+250
а
11 700
±1,5
±3,0
±7,0
±20
±300
с
Обов,на,чения: а - лред,ва,рителы1ые .ц а,нные ; Ь -- Рекоме1ндация 482 МК:КР ~
с - Р-е:к,ом -енда .ция 399-Q МК,К:Р.
11.2.
Нормирование характеристик
линейного тракта, влияющих
на помехозащищенность
передаваемых сигналов
В наIст10,я,щее время правилыность н·ае1,ройюи линейных 11раК1'ОВ ВЧ оистем пе­
реда·чи и соо'!'Ве1'С11вие их хараю1'ери.ст,11к тре6ования,м в пр-о!Цеосе ~юаплуа"Гацюr
опр еделяются рядом параме1'р,ов. На.пр,име-р, п.о.мехозащищенность переда ,ваемых
по 1'ра :юту с,иrналов характери~вуе111ся: ур·о1В,н ем ,м,ощно~11и с1обс11Бенных помех в
П(}Лосе ча ,стот, занwмае.мой с,итна IлаIми одного ка ,нала ТЧ в н ес,коvшки,х точ,ках
ча,стотно,го д,иапазо·на линейнIого тIрак.та; за-11у.хаIнIием нелинейности по 2 и 3-w
гаiр1М•о,ниIкам, как п,равил,о, при .о,днам ур~в,не ,мю,щн,ост,и ,си,н1уоонща1111,1но.го еиnнала
на -м,ной ча•с1'оте ; уровнем мощно:сти кам611на1uщ,он,ною лрсщук.та ( обы.ЧJНО· при
включении генератора однюй из образующи,х п,роду,кт частот на НУП с целью
1дн,стаIНilJJИОНН(}ГО о,п,р-еделен·и.я ус-ил:и,тел,я с за1метню повышенной нелинейно1е:тью) i
aM[JЛIIITYJ\HOЙ характери,стикой усиления '!iра ,кта; ча,стотной ха.ра .к•тери,стик,ой за­
щищ1:;нности от переходных помех с пара11шель·ных 11ра·к·тов (для ВЧ систем
переда,qи п•о симметричнЬ!lм к·абелям).
117


Как по,казали и,сслещавания, пров-еденные в [Юслед,ние годь~ выпол,неН'И:
норм по пер€1Чи1сленньnм ха•рактеристика,м .все же .не дает о,с,н,а.ван.ии для полн.он
у,в-ерен·нос1'И в то.м, •что ,при полной за,грузке тракта ,мнD11ака1налы1ь:м -СИ!Г•НаЛQ':;
помех-оз•ащищен1ность от су,мма,рных помех будет удовле11в-01рительнои. С дJр1у,г.ои
~,
10
\
/
'\
/
1
,,
0.f
бff
'
Jб0 108° 180° 252° 234°
0° 72° 144° 216° 288° 250°
Рис. 11 .2 .1 . Сложение мощ-
ностей продуктов нелиней­
ности 2-го порядка
стороны, невы п олнение норм п о отдельным из ука­
занных характеристик еще не означает, что при
полной загрузке тракта не будет в ып олняться нор-
ма по защище н ности от суммарных помех.
Как показано, например в 1[22], амплитудная
характеристика ус и ле н ия усили теля неоднознач н о
о п ределяет у р овень его максимальной не и скажен·
ной выходной мо щности. Это означает, что ус и ли·
тели можно выполнить таким образом, что при
одной и той же амплитудной характеристике уси ­
ления синусоидального сигнала уровень мощности
этого сигнала, при котором становится недо пусти­
мым уровень продуктов нелинейности, может быть
различным, т. е. либо обеспечивать, либо не обес­
печивать требуемую защищенность от суммарных
помех.
На основании большого числа экспериментов
показано (1[22, 23]), что уровень мощности комби­
национного продукта нелинейности на одной и той
же частоте зависит от частоты образующих его
сигналов . Это означает, что выполнение нормы на
величину продукта нелинейности при одних ча •
стотах образующих сигналов не означает, что при
других частотах этих сигналов будет в норме уро­
вень мощности даже этого одного комбинацион­
ного продукта .
Большое значение для сложения мощностей
продуктов нелинейных искажений, возникающих в последовательно включенных
усилителях линейного тракта, имеет сдвиг фазовых характеристик этих усилителей
на частоте продукта нелинейных искажений. На рис . 11.2.1 показана приведенная
в .[24] зависимость отношения суммарной мощности продукта 2- ro порядка к мощ­
ности продукта 2-го порядка к мощности продукта в одном усилителе от сдвига
фаз между напряжениями в соседних усилителях для восьми усилителей (огиба­
ющая справедлива для любого числа усилителей). Из этой зависимости следует,
что при определенном сдвиге фаз общая мощность nродукто,в нели·нейных иска­
жений может быть даже меньше, чем мощность этого проду1кта от одного усили­
теля. Однако ,стоит лишь изменить частоту продукта нелинейных иокажений, как
изменится сдви г фаз и, ,след ·ователь н о, изменится мощно.сть сумма р ного продукта.
Это еще раз убеждает в принципиальной ненадежности оценки помехоза щ ищен­
ности передаваемых п о тра~<ту сигналов по результатам измерений затуханий
нелинейности тракта на одной частоте или по комбинационным п роду,ктам нели­
нейных искажений.
Таким образ,о.м, толыко измерение ха•ра.ктерп-кти.к линейнюго тракта nр,и егn
загрузке с-и,11на\lЮМ бело.110 шума является д~остаточной га•ран-гией выпоо1не:ния
требава1н·ий в отн1аше~ни,и .ка1ЧесТ1Ва 1переда1Ч1и сиг.нал,ов в с-мЫiсле ,их ,пом€.Хюзащи ­
щ е;нно1с·ти от суммарных по.мех.
11.3.
Достаточность оценки помехозащищенности
сигналов в линейном тракте
при его загрузке белым шумом
В случае из-мер·ен.ия поме.х,озащищенно.ст.и си гна1лав .в линейном тршкте при
загрузке его сигнал-о,м белого шума с П !!iК • фа,ктqрс,м, соответствующим м:ного­
·ка·нальному сигналу, нет необхюLП!и:м-ос-ги отделыно измерять уро,в,ни мощности
собствеН:ных п омех, амлли-туд:ную характер :ист и ку ус.иления и у,р,овни мощ1юсти
118


п·род1у,1по·в ,не.л,и.нейных иrс;каж,е:н,ий. Ка,к показано в [19], а также в § 9.2, форма
кр.и,вой по-мех,озащи,щен,ности в зави,с:и.мюсти от у,ров1ня мощнос11и си,nнала бело·r-о
шум·а п,о,з,в,оляет ощнознач,но суд1иrгь о мошJН•остях .со6с11венных ,и нелинейных пo-
n-пo,IJ5
11
10
9
~~~~~~ ➔ ~~~012 Ji/56789IO
!1зме1ш111е уро811я M0ЩII0CmlL З0lflfjJl(/L 0mlf0CIL-
meлhllO liOMIJ!fOЛb/lOeo, t/5
Рис. 11.3 .1. Нормированные кривые помехозащищенности
мех в тра ,кте . На[]•ример, кривая 1 на рис. 11 .3.1 соо11ве11сrеует слу,чаю отсут ­
с11вия нел,инейных помех 2-т поря1д,ка; кр·ивая 2 - слrучаю отсу'Jiс·тв,ия нели­
нейных по~мех 3-,го по,рясдка, а к,р,и,вая 3 - ,следующем у ра,еп,ределе~нию м,ощ -
Рис . 11.3 .2 . Помехозащищенность
в верхнем измерительном канале
системы L4
·~~~"' 511
~~52
~<>::, 50
:::,
~~ 1113
!-f:!i: 116
С,,<:::,
:li::% 1/11
~*
~
~
·~
f7,792МГц/ J
PacC'l1Lma110 1 ~1
/
/i/
/
/
r,-:::: - / 11Jмере110
"'"' 1/2
' t::Z::
~ :::,110
,:::,,:§ J/J
~>с -13 -6
-11
-2О211б8!О
Уро/Jе11ь ш!l.мо/Jой загрузки,
от11есе1111011 1( II0Ml111Шlb/10Mfl, i}/j
ност,и -суммаrрньюс п-омех в оп.т11мальной тоЧIКе: 60% собственных помех и по
20% нелин.-й:ных помех 2 и 3-ю порясд1к,ов. НЕюбх,01д11мые д,ля ап,рмеления со­
ста1вляющих ломех соотношен.ия ,И граф/ИК при.ведены .в [,19].
Отл10,нение юр,и;вых поме,хrо,з•ащищен :но.сти от рас,чет:ных авн:детелыстmует о
наличии пе,регруз.ки. На р,11с. 11.3 .2 по,казан результат и.змерен,ттй линейного
трак'!'а сиiе-ге,м ы L4 . Переr,р,уз,ка на,сту,пает при у1Велич ении уров·ня мощ1юсrи
запруз,к.и .более ,чем на 8 дБ.
Так·и:м о6разюм, аналr11з к,р,ивюй помехоз ·ащищеннасти в OlдH{J<M ИЗIМ-еритель­
ном касr.rале в д,иаrпазюне уровней мощн,о,с•ти ·с,и,гнала белаго шу,ма по-з·воляет
пр.и нео{5'х10,д1им,ости пол~у,ч1ить инфо,р1маrцию о,б ,урав,нях мощн,01сти ообсmенных
i!Юмех, по-мех ,нел-инейн10,го пр.аwсхож!Пiени я , пюряд1Ке пре,обла1дающих нелиней­
ных искажений и уровне макс1и1м-альной неи,акажен1ной мощности на выходе
т:рах та·. Очев,щщо, чтю аказа,н1нQе ,в полной мере с,прав-ещл·иво и для слrучая из1ме ­
ренп-rя с -за ,груз,кюй белЫlм шумо-м отщельного усил, ителя, прео,бра-з,01вателя ил,и
др у~гого юбо1р~ован,ия .
119


11.4 .
Расчет ожидаемых при измерениях
значений помехозащищенности и оцен:ка
полученных результатов
,Ка:к nршвило, д,ля линейных тракто;в ВЧ систем переда1<rи н~р.м.ируется rюофо­
.мет,р•ич-екж·ая м·ощн·о1сть с,у.м·ма:р 1ных по:мех в поло1се ча.сто1т ка,нала ТЧ Пр'И но­
·МIIнальн1Q1м у1р·авне за,гр~.зки. На пра1К"Т.И1Ке наиболее просто из.ме·р.ить по,меDюза­
щищенность пере1да1ваемых с,иnнаvюв (1ам . § 6.4) . Для о,пределеаия с•оотве11ст:вип
111з,меренных зна ,чений норм1wруемьnм Мlожно л,нбо кажд,ое из:ме1ренное з1наrченне
по.мехозащищенню;ат,и переочитывать в веЛ'ичину мощностм .по.мех в канале ТЧ ,
либо перед изме,рения.ми ощин р·аз .подк,чи1та·ть о,ж1идаемые значения помех,оза­
щищен1но,сти, со1011Бе11ствующие :нор1М1и.р;уемым в-ел 1и"Iина.м мощн·оа11и по.мех. Вто­
рой апос,о.б 11ребует меньших затрат В'ремен1:1 и позволяет .n:ри измерениях с·раз.у
(,без пересчета) сопоста,в,ить ,из•м·еренное зна ,чение с ож1идае.мым.
Ломехозащ11щеШ1ость, и5
бО
,,_
//
//
//
Coom!Jem- i-f •
tmD!/!_m'j!J, rif!!!!fJ//i<м
/
.·
1t,5пt!т0п/хм
---·-·
/
3,Опt!mОп/км
~7
L,ТОпt!тОп/км
1/8
'lб
чч
-8 -б -11
-2О21/б810
!1змettetf/Le уро811н мощ11ост11 зaef}!J.Ji<.11
от11ос11телЬ110 11ом1111олЬ11ого, 1J5
Рис. 11.4.1 . Помехозащищенность в
случае неоптцмального предыскаже­
ния
-12
11омехозащ11ще1111ость , i/5
Coom!Jemcm!Jyem Jп!fтОп/км _
1/2 fo,i<.((j
7600
:\,w
:\,.,
JO
5Jli
12118 28
-10-8-б-1/-z
О2
/1Jме11е1111е уроD11я мощ11ост11 загрузк11
от11ос11телыtо 11ом1111аль11ого, i/5
Рис. 11.4.2 . Помехозащищенность при по­
вреждении в линейном тракте
Если пс1офо:ме11р,И1чоокая мощность помех в опекщре канала ТЧ в тоrчке с
нулевым ,измер 1ителыным ур,о'~нем дол=.а соста,вля:ть Р1,о) ,ПIВrг/lКIМ, протяжен­
насть из.меряем,ого линейн-о:го т,ра.кта от .места включения перщатч:ика сиг-нала
шу~ма дю п1р1иемни1Ка I к,м и .нам,инаш,н.ая ,м,ощность заmру;зiКН :на ,один канал ТЧ
в тоrч,ке с н.ул€1Вы:м и1змер,ител1,1ным уровшем Ри,о) м11'Вт, то о.ж,и.даемое з:наrчение
памех,озащищенносТIИ nн ,ра1с1с1читыва,ется по фо,рмуле ,в децибмах
pk (О) k2
nн= 10lg--~--
-
=Pk(О)- р1(О)- 10lgl- 2,5.
Pr (О) /.10-б
На,пршмер:
120
Р1 (О) = 1 пВтОп/км - -- 90 дБмОп;
Рk (О) = 50 мкВтО--. -..: 13 дБмО;
l= 100 км(1Оlg1=20).


Тогда nн= -,13 - (-90) -tI0---,2,5 = 154,5 дБ, т. е. для ра~ссма11рrнвае~м,о,го сл,учая
п~пн = ,54,5 дБ удов•лет,воIряют нор,мируе.мо.му з,начению м,ощно,сти помесХ . Зна­
че,ния nн целе:соо·бразно ню1ос·ить на 11рафи1юи с реЗiультата1м,и измерений. Для
обле11чения о~ценtКJи изме.ре:н,ны.х рез,у111ьта110,в .на rра,фwКiи следует также нанести
значения по.м•ех•озащ,ищенно·с"ГИ, соответ,с,т.вующие не:с,к,ольким з·начениям мощ­
ност1и помех, кро:ме nн (•рис. 11.4 .1).
Со•в•о,к,у,пность из Iмер,ен1ных в нескольких ·изме,р,ительных ка Iнаv1ах к,р,и,вых по­
мех10,защище,н11,юсти в сочетшн,ии с ,рез,уль·тата,мIи ,из.м ,ерений частотньпх ха,ракте-
11тст111к за,ту,хаНIИ'Я .11ра1кта позIволяет сделать выв•ОlдЫ о оо.011ве'Jiс111ВИИ тракта ожIи­
да·емым зна •чения1м, о запа,сах поме:Jюзащищенн101сти, о наu!'ич,ии или отсутств•ии
в 11ра •кте пав,реж(Дений и их х·а•ракте1р,е . На1цр1имер , пр'ИlведенIные на рис. 11 .4 .2
рещлыаты •измерений авидетеv1ыс-11вуют о нал~и~чи,и в трак.те источ1ни,ка повы­
шенн10й нышнейн,о:сти (чак:1'о1'ная ха~рактер.И!ст:ика затухания 011ко1рректиро.вана) .
В слIу,чае, изображенном н·а р,ис. 11.4.1 , л,и,бо не 0111юрIректир .о,вана на НУП час­
тотная характер:нстика затуханIия да1нной се11п.1JИИ О.УiП-ОУП, либо для Э"ГОЙ
сею[]Jии ОУП-0.УП п,ре,дьюкаже:н1ие ,у,ровней сиrналоIв на передающем конце не
Яiвля ,ет,ся I апт,и,мальным. ,
Еслн ВЧ си1стема пере,дач1и проект:иро·в·ала•сь и:с:>Gодя из требования о~беопе­
чен·ия <0,1:11инак,о~юй помехlозащищенност,и ,сигнаJЮIВ в10 всех каналах ТЧ, Т·О ,к,ри­
sые пом,ех,озащищен~юс11и при отсут:ств.ни по1в•ре,жще:ний и пра~иv1ьн,ой на1с1'ройке
11ракта д•олж:ны ра,с:пола,rатыся близ•к,о ,п.ру.r к дру,гу, о.боопечИJвая пр,и1МерIн,о
рав:ные за •п асы в сторону увеличен:ия ,и умеюшrения уровня мощно,сти за ,l'])rуз,ки
011носителы10 но.м1J-11нально,го до зна'Чений, цр,и ко'Горых пюмех10,защище:нность дос-
11и r ает но,р,мируемых веЛ'И!ЧИIН.
В сл,уча·е .и:иффере,н,ци,р,о,ванноnо п0tдос,ода к но,р,м,и•р1ава,нию м,ощност,и помех
в каналах ТЧ, т. е. при проектировании системы таким образом, что мощ-
11юоть помех в ,р·азл:иl'Dных канала·х не .одина,кова (1ншп1риме~р, 1 пНтQп/км в ч·ас~и
кана·лав и 3 пН'!'Оп/юм .в оста 1лы1ых), юриIвые по.мех,озащищеюности должны ра,с­
пола,rаться ,в ооотв,ежmии с та.юнм .и:ифференil.!Jиров·а1нным П'Оtд~юдом. Но и в
эте>м слу,чае в каждо,м изме,р :ительном канале пр•и увеv1ичеwии и у,м,ень,ш,ени,и
заr~,р1у.зIки системы 011но1слтельно номинально.го у,ровня дюлжны обвопе'ЧИ'Ва·ть,ся
пример,но ра•нные возм.ожно большие запасы по п омехозащищеннос11и .до вели­
,.и,н за,груЗ11Ки, щ:ш КО'Горых дос~и,гаю11ся нормируемые знач•е,ния помех·озащищен­
нооти.


Пр ил ожени е 1. Условные графические обозначения,
рекомендуемые МККТТ
Тип оборудования, частота, спектр частот
Им.11JИ1В,и.ду.альнrе J!iреоlбраэ-О1Бате.ль1Jое •оборуд,О1ва,н1ие (111•ре ­
•обра~зав;а1Нwе з<ву;к,о.в•О/Г·О ,спектра rв Iапектр пер,в.И!Чной Г,Р)'IП­
пи ,и .нa•O:бQJJOT)
Преоlбразо1ваrrель11ое об01ру1д-О'Ва•ние ~пе'])lв1ИiЧ1Ной груmпы
(цреоlбlр .а;з,о,ва ,ние •ИIЗ ч:1пектра 1перв.и•шой групl!Пы в спек'Гj)
втар:и!Чlнс~й Iгру~пmы !И :на/бар -от)
Пiр,ео16' разователын,ое ,о,б()рудаванн·е ,втор.ичной
(прообраЗ1О1Ва1н1Ие ,апек:тра rвюричной г,р)'lп\Пы в
т.ре11И!ЧНОЙ I11р.у,rnпы !И ,н•а·О:бGрm)
rруп,пы
с,пектр
ПреЮ1бра!зо/вате.ль,н,ое ,оlборуLЦ·dвание тре11И1Ч1ной тру~n,пы
(преоб~ра;зов,а,н.ие ,m е,пектра тре11ич;нGй тру~п1Пы rв .линей-
ный 10пек11р !И на ,оlбаро-г)
•
Нес,ущая чщ;rгGта
П()Ll(авленная не1сущая •чаIстота
КсттрGЛЬIН•ая частGта
Баковая ~полоса ~ч,а,с:ю т, 1пря,м-ой ,апект~р
Б,оnюlвая ,пол-оса чаtтат, 1иН1в-ер-с.ный Iапектр
Од11,а ба~ювая 11юлоса частGТ с пма .вленно·й ,носу щей
(пере:п,ается ·то.лык-о •нижiНяя 1бооювая 1Полоса)
Две 1юнтрольные 'ЧаК:тоты, ,из кото,рых передается .1-11160
од,на, л:и;бо •другая
К•О!Н'Гр•GЛь·ная ·частата ,n€,рвичной группы
122
Обозначение на схемах
-{}-
1f
,t\
1
1
f
ff
л
ft !1
"'-
ff fz
N
fI fZ
/- ....
,
\
1
±
t
f, fz
1
f


Продолжение приложения
Тип оборудования, частота, спектр частот
Кан11рольная J1Ja1c11oтa вт,аричшой ['рушпы
Ко,нтiJ)олыная ча~с11ота трети,шой ,nру п,пы
Ко·нт;рош;ная чжтота четве,р.ичной nр)'lпIпы
ДОlпоJш-штельная ,изм,е,ри11ел.Iндя ,частота, ,01бщ,ее ,обозна­
чен.не
Дап олни тельнал Iизм~р,ительная чаrстот.а, i1ШтоIрая 1Пере­
дае:тся ,и,л,и Iивмеряежя tпо 1;ребован,ию
Первич;ная rpyirnпa 1С лряIмым ,р.а,ополож•еtНiием ~с,пек·тр,ов
•чаIс11от tКа1нало1В ТЧ l (ча,стота :в I<щ€1Ктре JП•е,рв.ичной [1р~­
IПЫ Iвоs;раIстает ,с ,р,ос-юм lЗIB)'IJIOв-oй ча,сто-ты в юоотвеrет­
lВующем ,кана'1!е ТЧ)
П1:!РIВ1И!Ч'.ная [lpyniпa С IИ\J-!!В,е,р ~н ым IрдЮПОЛОЖеlН!ЮМ СП€1КТ-
1ров rча,сго'Г •ка ,налов ТЧ 1 (ча 1с тота 'В IапеtКтре m,е,рв·wчной
гру~mпы ,1юз,растает iC ум,е:ныше:нием lЗBJ'IK<C)BOЙ ,ча,стоты в
со о11ве11с:11вующем Iка1на·ле ТЧ)
Вторичная группа с прямым раопол,ожением спектров
частот каналов ТЧ (частота в спектре вторичной груп­
пы возрастает с увеличением звуковой частоты в соот­
ветствующем канале ТЧ)
Вторичная группа с инверсным расположением спект ­
ров частот каналов ТЧ (частота в спектре вторичной
группы возрастает с уменьшением звуковой частоты в
соответствующем канале ТЧ)
Третичная группа с прямым расположением спектров
частот каналов ТЧ (частота в спектре третичной груп­
пы возрастает с увеличением звуковой частоты в соот­
ветствующем канале ТЧ)
Третичная группа с инверсным располож ен ием спект­
ров частот каналов ТЧ (частота в спектре третичной
группы возрастает с уменьшением звуковой частоты в
соответствующем канале ТЧ)
Четверичная группа с прямым расположением спект­
ров частот каналов ТЧ (частота в спектре четверичной
группы возрастает с увеличением звуковой частоты в
соответствующем канале ТЧ)
Четверичная группа с инверсным расположение м спек­
тров частот каналов ТЧ (частота в спектре четверич­
нои группы возрастает с уменьшением звуковой часто­
гы в соответствующем канале ТЧ)
1 Обозначение на схемах
L1
f
1
f
i
f
?
f
?t
f
~
123


Пр ил ожени е 2. Зависимость числа активных каналов ТЧ
от номинальной емкости системы
У1сл•о,в·ны€ О'боз:на •чения: N - но,м:инальная ем.к,ость системы (общее число
ка,налов ТЧ); п - число акти~вных каналов; а - 1коэфф1ш.1,иент акти1в1ности одно•
110 ,канала.
В.е-роятность р(п') одН'ОIВiременной актИiвнос11и нек,о,та;рого о.пределенн·оrо
числ ·а п ка ,налОIВ п,рещ,ста~вляет собой не что иное, как в-ер ·оя'!1насть д1вух о.щно­
временных собыruй - п активных ~,а налов и N - п неактивных каналов, т. е.
р(п')=ап(1- a)N-n,
За,ме-гим, что число п 1из общего К'О'Л'Ичества N можно выбрать N/n!(N-n)I
спо1ео'6ами. Поэ-гом,у веР'оятню:сть ощновременной а,кти:вности любых п ка,налов
р( п) составляет
N!
p(n)=---an (1-a)N-n
.
n!(N-n)!
Ос,с,бый и~нтерес .предсстшвляет случай, кома п и ли менее ка·нало•в являют­
ся а~юш!В,ны:м:и в т ечение 99 % времени . Иным,и сла;ва,ми, когда числ-о активных
каналов п превышается только в течение 1% времени. Вероятность Р(п) ак­
тив1но1сти любо,110 кот~ч-ес-гва ,ка.налов о·т О до п соста ·вляет
п
р(п)=\l N! ап(1 - a)N-n.
/,,j nl(N- п)!
о
На рис. 5.3.1 изображена зависимость пот N при Р(п) = 0,99.
Пр ил о ж е ни е 3. Вывод формулы пересчета величины
помехозащищенности в отношение
сигнал/помеха
У1словные о,боо,начения : Рм(О) - .у-р,01ве;нь мощности номинальной загрузки, дБмО;
Лf - ширина полюсы ,и1С1п ытуем,0110 тра~к,та, кГ,ц.
Уровень мощности шума сигнала в спектре канала ТЧ шириной 3,1 кГц
пр.и номиналыной з·а11р:уз:ке м,оvкет быть ,предста •влен в в.иде
Лf
Рк (О) = Рм (О) - 10 lg 3,1 , дБмО/канал.
Ур-о,вень м,ощнос-ти пом-ех в· апею1ре ка,нала
уровень мощности помех в канале = Рм (О)
-
помехозащищенность, дБмО/канал.
ТЧ при это·м сос·та,в•ит
Лf
-l0!g--
3,1
Одiнак-о у1ро,вень м.оЩJно:с-ти помех в ка,нале, вы,раж,енный в дБмО, ,равен от­
ношению сигнал/помеха, : взятому с обратным знаком . Следовательно,
невзвешенное отношение сигнал/помеха =
•
Лf
=помехозащищенность+ 10 lg ~- Рм
(О)·
(1)
Для а,п,црО,КJСiИМ,аiЩИIИ у~р-н,ия ( 1) м·о,пут ,быть ИС•ПОЛЬ'ЗОВа1н ы с,ледующие ВЫ·
раже,н,ия:
дляN;;:s,240 Рм(О) = -,- 15+10rgN
(2)
Лf
и10 lg - ~ 10lgN+1,3 (спогрешностью не более±0,2 дБ).
(3)
3,1
124


С уче'!'ом (2) и (3) из ( 1), получим:
невзвешенное отношение сигнал/помеха = помехозащищенность+ 16,3;
дляN<240Рм(0J=
-
1+ 4lgN
Лf
и10lg-
=
l0!gN+ 1,1.
3,1
С учето,м (5) .и (6) из ( 1) получшм
(4)
(5)
(6)
невзвешенное отношение сигнал/помеха = помехозащищенность + 6 lg N +
+ 2,1.
(7)
Д л я пол учения вз1Вешенных значений отнюшен.ия сиnнал~помеха к равен­
ст,ва ·м (4) и (7) следIу,ет пр,и:бав:ить вз1веш111вающий кGэффициент W, дБ. При
этоУI пол~щаем:
взвешен н ое отношение сигнал/помеха = помехозащищенность+ 16,3 + W
для N~240;
(8)
взвешенное отношение сигнал/помеха = помехозащищенность + 6 lg N +
+ 2,1+WдляN<240.
Фо,рм:улы (9), ( 1О) и ( 11) § 6 .9 ,получены из· выражения (9), пр,и:веденногс>
выше, а ф -,лы (13), (14) и (15) - Iиз выражения (8) пр ,и по,д,стан•с,в,ке сле­
дующих вз:вешИJвающтт,х кюэффи,ц,иен'!'о·в:
,пс:офGМ•е'!)р,wчеаюий ,коэффи,циен:т W = ,2,5 дБ;
взве,шrnвающий коэффrnц,иент для ,при60,р,01в '!'и,па С W= 1,6 дБ;
вз,вешивающий коэффIЩиент для .прибо1роо 11и,па FlA W=3,0 дБ .
Пр ил о ж е ни е 4. Формула расчета поправок при измерениях
больших значений помехозащищенности
(NP,R)
У,сло-нные ,обозначен.ия:
NPR, -
исrшнное з1наче~н11е . пом·ехо-защищен,ности испы'!'уемого объекта;
NPR 1 - ,собственная помеховащищенность уста:н · о,вк,и д:ля измерен,ия Т'рактGв
IП1ри заrnр.ув,ке белым шу,м,ом;
NPR1+s - ,из,мерен~ное значенIие по.мех,озащищенн~ости :иапыт.уемо•го объекта;
k - 1по,пра1Во,чный ,1юэффи1щ,ент;
Р - мощность загрузки сиг.налом шума в спектре измерительного ка­
нала;
N1-
м,о ,щность с,ум,ма ,р-ных ,помех, вно:симых в .с.пек11р измерительного ка ­
нала усгано-~к•ой для измерен .ия трак·'!'ОВ при залр.узке белым шу­
мом;
N,-
,мощность су,мма,рных по-мех ,и:спытуемо,го ,объекта в спектре изме­
Iр,ительнО1Го :ка,на,ла.
Ис.пользуя O1Пределение помвхюзащищен ,нюIс'!iи, получа-ем:
р
NPR=10Ig--•
s
Ns,
(1)
Попраsюч-ный коэффиц,иент k
NPRs= NPRчs+10lgk,
ОТIКУ,да
с}Пределяе11ся следующим обрdзом:
(2)
(3)
(4)
(5)
125


Раз'ность между с,обственной и ,изме1ренной помехозащищенностью соотаlВ­
ляет
NPR1 - NPRнs = 10lg
После преобраз,о:ва ,н.ня вы,ра ,жения (5) пол,учае;м
Ns
k
1+-= -- .
N1 k-1
Объе~д1ин·яя ,ра.зенства (6) и (7), имеем
k
NPR 1 -NPRJ+s = 10 lg --.
k-1
(6)
(7)
(8)
На рис . 7.7,1 1из,обра,кена За!ВИIС,ИМ'ОIСТЬ IВеЛИ'hИНЫ 10 lg k •ОТ раЗНОС'!'И
NPR.1 -NPR1+s,
Пр ил ожени е 5. Вывод расчетных формул нормализованных
:кривых помехозащищенности и отношения
сигнал/помеха
У,сJDсшные ,о:боона,чения:
Р - мощность оигнала белого шума в п сNюсе ча'с'!'от измер,ителЬ1Н,оrо ка,нала
(ще•л•и) цр,и за,гр,уз,ке тра,кта;
Рт - МЮ!ШJНОсть .с•обственных помех в поло,се чак,'!'от ,измерите.лиюй щели;
у - ,поря,дОIК 1I11р,е,облащаюIII!И1х нелинейных ;И:с,кажений;
r - оmюшение м,ощнастей шу,ма в ка1нале п,ри вьnключенно,м и включенн,ом по­
ло,сно-за,гражщ:ающем филь11ре.
Тсщца .помехоз ,ащищеН1но1Сть n=1\ 0 lg r, nде
р
r=-
--
-
-
аРт+ ЬРУ
(!)
а ,и Ь -1пое11оянные, хараU<т~риз,ующие линейно,сть системы . Значение r макси­
мальню (r,= ro), il<O,nдa dr/,dP = O ,или аРт + ЬРУ = ,ЬуFУ, откуща
а Рт= (у-1)ЬРь,
(2)
где Р = Ро п1р1и r=ro.
Таким образом, маU<симащ.ное зна ,чение помехозащище,~:нос11и имеет место
пр,и Го, ,к,оюр,ое ра1в11-ю (,из ( 1) 1и (,2))
а
Ро
Го=
уЬP'J
'
Р/Ь
r=-
---'-----
(y- 1)P'J+Pv ·
Из выражений (З) .и (4) ,пму,чаем 011н,ошение r к ro:
_!__
--~
i'
ro
Р0 (y-l)+(P/P0)Y
(3)
(4)
(5)
Но 10 lg(r/ro) -это выраженная в децибелах разница между помехоза­
щищенноотью п при уровне ,мощности загрузки , соотве11ствующем мощности в
·канале Р, и ма.каималь:ной помехозащищенн,остью по ,цри у,ровне мощности заr-
1)уз:ки, с,о•отве1'с11вующем мощности в ,канале Ро. Сле~доватеш,но,
(6)
126


Таа<им образо'М, это вы1ражен,ие с.вязы,вает раз,ность меж,д,у те@ущи.м и макс·и­
мальным з,на,чением пом1:1Jю.защищенности и разнсють между текущим у,р •оонем
МОЩIIН)СТ,И за,rрузки И у~ро1в,не,м мощности за,r~!) ,уз11ш, СОIQ1'В€'ГС·1113УЮЩИМ ма.кси­
маль·НJ)Й поме,хюзащищенно,с11и.
На Р'ИС. 9.2 .1 изGбражены кривые, со·от.ве1'е11в,ующие выражен,ию (6) пр1и
разл1ич,ных значениясХ у (,пре:о;блщцающеnо .поряL11JКа пр,сщ,уктов нелинейных исжа­
жен·ий).
Отнош ен,ие с-иг.нал/1помеха s с-вязано с ломехю'Защищен,ностью п следующим
о,бразом:
р
r
s0 -s =10lg--101g-.
(7)
Ро
Го
Из вы,ражений (6) и (7), ло-,1,учи1м
s0 -s =l0Jg[(P/P0)1'+(y-1)]-101gy.
(8)
На рис. 9.2.2 из106раже,ны кр!!-1,вые, соо,тве11е11Вующие выражеН1ию (8) пр,и
разл,ич1ных зна:че,ниях у.
Пр ил о ж е ни е 6. Формулы расчета поправок к измеренному
значению помехозащищенности для учета
влияния ширины щели на результаты
измерений
Анал~из основан на теореме В,и,иер ·а-Х1и,ичииа, которая гласит, чтG ав~тО1К,о,рре­
ля,щиониая фун,1щия R (,:) ,и с,пе~к·тральная плотноеть МОIЩНО,сти G(f) случайной
в·ремен,н6й фу,НJюд,и,и авязаны меж,,д,у собой прео:бразова,ю,ем Фурье. Следаватель­
но, апе.ктралыная плотность мощн·о·сти, сю·от,в-е1'е11вующая пр1аизве1де н,ию дrвух а,в­
т0Jюр ,реляц1ионных фун1Кц,ий Rx ·(,:) 1и Rv,(i:), которым ,:,о,отвеmс-11Вуют апе,к,траль­
ные плотностR м,ащно:сти Gx(f) и Gy(f), rмоокет быть п1редста•влена в в1иде
СiВ .е1р1'КИ
+о,
G(f)= SRx(т)Ry(т)е-i2nf,: dт.
-00
Если x(t) прещставляет со;бой слу,чайный гаусео:в процесс (шум) с а,вток,орре­
ля.ц,ион,н·ой фу:Нil<Ц1ией R(i:) и средней мощн,о,стью Ro, ·ю а'БТ·О1КО1р,реля-д1юнные
ФУ•Н/КIUJИИ R2:(1:), R:i(,:) и процессов x 2 (t), x 3 (t) и x•(t) мо,nут быть выражены
следующим о6раз:ом (~см., ,на1П ример, Baum IEEE Transactiюns, IТ-15, N 4,
'Р· 448) :
R2(i)= 2R2(т)+R5;
R3(,:) = 6R3(,:)+9R5R(,:);
R4(т) = 24R'(,:)+72R6R2(т)+9Rб,
11де Ro=R ,(O) ,
Одна!Ко м,ащнос'!'и , помех соо11ветс11вуют толы1ю те сла,гаемые, в которые BX<J·
дят R,(,:) во второй и более ,степенях; более того, не счита'Я результат.оrв, ПОЛ3/·
ченных для .жжа,жен ,ий вьюо.к:их по,ря.ц,1юв, следует у,читывать толь•ко отноше­
ние мощностей. По этой причине числовые коэффициенты при IR2; Rз и R. не су­
щественны, и эти Бlыражения м•огут быть упрощены следующим образом:
R2 (1:) = R2(1:);
Rз (т) = R(,:) R2 (,:);
.
2
R11,(,:) = R (,:)Rз(,:)+3Ro R2 (,:).
127


Спек·тральные пло11н·о1сти мощности ,иокажен.ий для .пр·о,цессо,в х2, х3 •И xi
,при это~м моnут быть пол,у,чены при помющи .овертюи, лр,ичем общее выражеи,ие
_для апектра Gп (f) лр ,оце1оса xn ,имеет вид
00
Gп(f)= 5Rп-1('t)R('t)е-i2пf-с d't .
-оо
Попра,вка к значению ,помехозащи,щенност,и полу,чена путем определения
•общей м·ощности ,иокажен·ий Б из,мер,ителЬ1Ном канале пр,и Gп(f), сооrеетс,11вую­
;щей за,груз,ке пол,н,0110 трахта, ,и арав,нения этой мощност,и с мощно,стью иска­
жен ·ий ·в ,измер·и11елЬ1Н,О1М ·канале, кю,гсда Gп (f) с,0O11ве•11С11Вует- за ,nрrуз,ке всей ,по ­
. л,осы 11ра ,кта, за ис:ключением из,м€1рителыного ка ,нала. Отношеяие э:тих двух
мощностей предrста.вля,ет собой ,по.грешно,сть .изм€'рения помеJюзащищенност,и и
обоз·на,чено Р,!Ро в при,веден,ных ниже выражениях, к•оторые выведены для ва­
:рианта ло.стоя,нн,ой пл·отн1хти мощнюсти.
:Работа системы без предыскажения •уровней
Нижний измерительный ,канал
:2-й поряд•ОiК (а,.,;;Ь):
3
(1-Ь)--2 а
( ;: )B2F = -----
1--
(1-Ь) --2- а
З - й пс,рядо,к (а,.,;;Ь):
13
(!- 2Ь+2Ь2)-а(4- 5Ь)+- а2
( Ps)
3
РоВЗF= (1- 2Ь+2Ь2)+аЬ-
_l_а26
4-й порядок (а,.,;;Ь) :
( Ps)
D - N+72PsB2F
/3⁄4B4F =
D+ 72рОB2F '
где N=72ai[(4-8b+9b2 )-a(8-13b) +7а 2]; D=4(16-24b+42b2- 47b 3) - 6ab(4 +
+ 7Ь) -4а21(!2-Ь) 1+9а3•
Верхний измерительный канал
2 - й п~ря,док (а,.,;; :Ь):
(~)
-
1·
Р0T2F-
'
2 - й поряд,ок (а;г,,Ь):
3-й порящс,к (а,.,;;12Ь):
128
3
-Ь2+a(l+Ь)--а2
2


3-й пQря,док (а;;;;,2Ь):
19
Ps,
4Ь2(1+ 2Ь)+ 2а(1--2Ь--5Ь2)--а2(5........6Ь)+ 6 аз
( Ро )ТЗF =----------------1- --
........ 4Ь3+ 2а(1 ........ Ь + 4Ь2) + а2 (1........ 2Ь) --3 а3
4-й по,ряi!!.ОtК (a,s;;;b):
(Р)
D--N+l44[2(1--b)--a]
Р:T4F =
D+ 144[2(1--Ь) --а]
где
N=4a~21 (3--4b+b 2 )-2llli(З-,2b) +зlа 2];
+2a(,l.S --66b1--f-i27b 2)--4a21(J--3b )+17а 3 ;
4-й поряд,ок (b,s;;;a,s;;;!Зb) :
( р8)'
N+2BBPsт 2F
Ро HF = D+288Р~T2F '
где
N = -- 4Ь(7--3ОЬ+.З'3Ь 2--136Ь 3 ) +4а(23-- 18Ь--39Ь 2)-6аЧ51--64Ь-25Ь 2) +
+4а3'(8З:...._92Ь)-11 lа1.; D=-4b (7-3ОЬ+ЗЗЬ 2----124Ь 3 ) +4а(,23--39Ь+21Ь 2 +15Ь'+
+бa~(5 -118b- l lb2 }'- 4a3i(J--27b);
4 -й порящок (Зb,s;;;a,s;;; (1-----Ь)/2) :
(р8)"
N+288P;т2F
Ро Т4Е = D+ 288P~T2F
где N= -12b(il4 + 10.56Ь--5028Ь 2 + 8251Ь 3 ) + 4а(23 + 168Ь-312Ь 2 + 552Ь 3 } -
- -6a2 (51+64b----64.b2 )+4a3(83---,l2b)--115a• ;
D=--4b·(7+78b--75b2-97b3 )+
+4а(.23-ЗЬ+9'3Ь 2--5,7Ь 3 ) 1+Ва21(Б--42Ь+Ь 2 )~--4а 3, (1--27Ь)--За1..
Работа системы ,с ,nредыскажением уровней
Ниж;;,ий измерительный канал
2-й порядо,к (a,s;;;b):
(р8)
e2k ........ e2k (Ь+l,Sa)
Ро В2Р = e2k ........ e2k (Ь+о,Sа)
3 - й пQря,док (a,s;;;b):
( Ps)
No+Ni
Ро ВЗР = D0 +D1 eka+D2 e-ka'
где No= 1 (2k --4kb--З)e-2kЬ---1(2k-3); N1=4ka(l--e~ 2 hЬ) + (2k -- 3 - - 2ka) е"а
--(,2k-4kb--3--6ka)e-2kЬ-ha+,(1--e-ha) (l+e21tЬHa) e-2h+i,ka;
Do= (2k-3-
-4kb)e-2hЬ ........, (2k+5),-Зe - 2h . ... .. ..e2hb-2h; D1=е2ль-2л,+2k+(З--2kа) (1 +е-2") ; D2=
=2--(2k--3 --4kb-2ka) е- 2 ль .
Верхний измерительный ,к,анал
2-й rюря1док (a,s;;;b):
(~)
-
1·
Ро Т2Р-
'


2-й порЯ:!IiОК (а;:;еЬ) :
(Р8)'
(1+k+kb- 2ka)eka+(1- k+kb+ka)-2ekb
~Т2Р=(k- 1 - kb)eka+(1- k+kb+ka)+(ekb- eka)2;
3-й порядок (ао;;;2Ь) :
(Ps)
No+N1
РоТЗР=Do+D1eka+D2e-ka'
где N0=c2+,l-3(:l,5+k),eZkЬ; N1=•.1,б е21<+2kЬ1(е-·11<а -е-•"а) +6ka е2•Ь +3(1,5+
+k- ka) е2 нь-1, а _ (с2 + l - 2kac+k2a2) е- • а; Do = ~2+1+З(Q,6 -k)e21<ь+4 ,·5eZH2kЬ;
D1 = -Зе- 2"ь ; D2 =-3(1 ,5-k+ka)e2"Ь-З(l ,,5+ka)e2"+2"Ь~(c2+,l-2kac+k2a2);
c = k(,J-;2b)-, l ;
3-й п орядок (а;:;е, 12Ь) :
( Ps)'
(Na+N~)+(N1 +N;)
РоТЗР=(D0+ D~)+(D1+ D;)eka+ (D2+ D;)e- ka'
где N'o=-31[(! +2kb)2 + !]; N'1=6ka(l + ·2kb)-3k2a2+6 е2 •Ь-k а ; D'o=6 е21<Ь ; D'1=
=-3(l,5+2kb-ka); D'2=_JJ,5eHь; No , N1, Do, D1 и D2те .же, что в ( Pps)
.
О ТЗР


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. The World's Telephones, December 1972. American Telephone and TelegraphJ
Сот.рапу, New York 10013.
2. Selected Articles from GTE Lenkurt Demodulator. PuЫlished Ьу GTE Len-
kurt, San Carlos, California 94070.
3. ССIТТ IV Plenary AssemЫy, Mar Del Plata, 1968. White Book Volume III ·- ·
Line Transmission. PuЫished Ьу International Te<lecommunications Union,.
Geneva.
4. CCII~ Documents of the Xllth Plenary AssemЫy, New Delhi, •1970, Volume·
IV, Part 1. Fixed Service using Radio Relay Systems. PuЬlished Ьу Inter-
national Telecommunications Union, Geneva .
5. Evaluation of Message Circuit Noise. А . J. Aikens and D. А . Lewinski.
-
Bell System Technical Journal, July, 11:960.
6. US Department of Defense, MIL-STD-188C, November, 1969. Military Com·-
munication System Technical Standards.
7. Defense Communications Agency Circular (DCAC) 330-175-1 (formerly
DCAC 175-2А, April, 1963). Defense Communication System Engineering:
Instal'lation Standards Manual. PuЫished Ьу ОСА, Washington , DC, 20305 ..
8. Load Rating Theory for Multichannel Amplifiers. В. D. Holbrook and!
J. Т. Dixon. -
Bell System Technica•l Journal, October, 1939.
9. Equipment for Measurement of Interchannel Crosstalk and Noise оп Broad -
band Multichannel Te1ephone Systems. R . W . White and J . S . Whyte.
-
The Post Office Electrical Engineers' Journa\l, October, 1955.
10. IRIG Document 111.8 -71 - Test Methods for Telemetry Systems and Sub--
systems - Range Commanders Council , Telemetry Working Group, Inteг
Range Instrumentation Group. PuЫished Ьу Range Commanders Council
White Sands Missile Range , Ne \v Mexico , 88002, March, 1971 .
11. CCIR Documents of the Xth Plenary AssemЫ y , Geneva 1963 , Vo 'l ume IV
Radio Relay S ystems. Space S ystems and Radio Astronomy. PuЫished Ьу
Intern a tionall Telecommunications Union, Geneva.
12 . ССIТ Т III Plenary AssemЬl y, Geneva, 1964. B1ue Book Volume III - Line
Transmi s sion . PuЬlished Ьу International Telecommunications Union , Geneva .
13. INTELS AT - Satellite System Operations Guide - Volume II , June, 11.971 ,
Appendix В . 2 - White Noise Loading Testing Equipment. Communications
~ atellite Corporation, Washington, DC, 20024.
131,


СПИСОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОИ ЛИТЕРАТУРЫ
14. Резников М. Р. 50 лет советской связи. М.: Связь, 1967.
15. 80 лет р.адио. По·д ред. А. Д. Фортушен,ко. М. : Gвязь, 1975.
16. Ромбро В. С., Фарбер Ю. Д. Из,мерения характерис'!'ИК многоканальных си­
стем связи. М.: Связь, 1977.
17. Пухальский А. Ч. Измерения в дальней связи. М . : Связьиздат, 1952.
18. Соловьев Н. Н. Измерительная технлка в проводной связи. Часть I. Общие
вопросы измерений. М . : Связь, 1968.
19. Ромбро В . С. Измерения л,ин.ейных тра~<то1в ВЧ си1СТем передачи при их за г­
рузке ,си.гналом «белого» шум.а. - В кн.: Обмен олытом строителыства соору­
жений связи. М., 1971, вып. 1.
20. Mue\ler М. Noise loading test errors due to finite s'lot widt h. Dat a and Com-
munications design, March - April, 1973, р. 20-24 .
21. Spindler W. Noise loading measuring procedures and error sources. Tele -
communications, July, 1974, р . 32C-32F .
22. Куликова В. И. И,ссщщован•ие нелинейных искажений тра,нзисторов и уси л и­
телей лннейиых трактов ВЧ си,стем передачи: Ди'С. на степень канд . техн.
наук . М . , 1978 . В на1дзаг.: М - во овяз,и СССР, ЦНИИС.
23 . Камионская Г. И., Трофимова Г. С. Эыслериментальная проверка метода рас ­
чета шумов линейн ы х усилителей коаысиальн ы х си,стем .связ.и. - J3 кн.: Нау ч­
ные труды ЦНИИС. М., 197:5, No 1, с.
24. Передача сообщений. Т. I. Основы высо-коча,стотной передачи по проводн ы м
линиям с1вяз,;r: /Пощ ред. Э. Гелыцера, Д. Т1ирбаха:/ пер. с нем . поtд ред .
Ю. Д. Фа;рбера. М: Овязь, 197·1 .


ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к русскому изданию
Введение
Гл а в а 1. Многоканальные телефонные системы с частотным уплотнением
1.1. Краткая история многоканальной передачи телефонных
сигналов
1.2. Системы малой емкости
.
1.3. Коаксиальные кабельные системы
1.4. Радиорелейные системы на УКВ (прямой видимости)
1.5. Системы тропосферного рассеивания (загоризонтные)
1.6 . Системы подводного кабеля (подводные усилители)
.
1.7. Спутниковые системы
Гл а в а 2. Терминология частотного уплотнения и модуляционные планы
Стр .
5
6
7
8
9
11
14
16
18
2.1 . Телефонный канал
22
2.2 . Каналопреобразующее оборудование и первичные группы
23
2 .3. Преобразовательное оборудование первичной группы и вто-
ричные группы
24
2.4 . Третичная группа
25
2.5 . Четверичные группы и объединение вторичных групп
26
2.6 . Объединение сигналов каналов ТЧ и видеосигналов
29
2 .7 . Системы большой емкости
30
2.8. Контрольные частоты
30
Гл а в а 3. Единицы измерения помех в телефонных системах. Взвеши-
вание
31
3.1 . Единицы измерения мощности «пВт» и уровней мощно-
сти «дБм»
31
3.2. Псофометрическое взвешивание в телефонных цепях
32
3.3 . Псофометрические единицы мощности и уровни псофомет-
рической мощности .
33
3.4. Единицы плотности мощности
.
.
33
3.5. Уровни в системах передачи и точка нулевого измеритель-
ного уровня .
33
3.6 . Измерительный уровень передачи
.
34
3.7 . Относительный уровень мощности
.
.
.
34
3.8 . Взвешивание контуром типа 144 - единица измерения
уровней мощности помех dBrn ( 144-line) .
36
3.9 . Взвешивание контуром типа FlA - единица измерений
уровней мощности помех dBa (FlA)
37
3.1 О. Взвешивание контуром типа С - единица измерения
уровней мощности помех dBrnC
.
.
.
.
.
.
.
38
3.11 . Соотношения между американскими и европейскими еди-
ницами измерения уровней мощности помех . . . .
38
3.12. Гармонические сигналы и нестандартные полосы частот
41
Гл а в а 4. Требования к мощности помех в многоканальных системах
41
4 . 1. Рекомендации и стандарты
.
.
.
42
4 .2 . Эталонные гипотетические цепи (ЭГЦ)
.
45
4.3. Допустимые помехи в цепях реальных линий
.
.
.
.
51
4.4. Требования к помехам преобразовательного оборудования
51
Гл а в а 5. Загрузка многоканальным сигналом
51
5.1 . Источники помех в телефонной системе
.
.
51
5.2 . Одноканальный и многоканальный пик-фа~,тор
52
5.3 . Коэффициенты активности многоканальных систем
53
133


Стр.
5.4. Уровень средней мощности многоканального сигнала в си-
стемах большой емкости .
56
5.5. Уровень средней мощности многоканального сигнала в си-
стемах малой емкости
56
5.6. Уровень средней мощности многоканального сигнала при
цифровой загрузке
57
Г л а в а 6. Метод загрузки сигналом шума и измерительные приборы
6.1 . Имитация многоканального сигнала белым шумом
58
6.2 . Полоса частот белого шума
60
6.3 . Измерение нелинейных и собственных помех
60
6.4. Помехозащищенность
61
6.5 . Описание типичной установки для измерений при загрузке
трактов белым шумом
62
6.6 . Измерение собственных помех и защищенность тракта от
собственных помех . .
63
6.7 . Отношение сигнал/помеха
64
6.8 . Другие абсолютные единицы
.
64
6.9 . Зависимость между помехозащищенностью и отношением
сигнал/помеха
65
Гл а в а 7. Измерение трактов и оборудования при их загрузке белым
шумом
67
7.1 . Типичная кривая помехозащищенности
.
67
7.2. Измерения линейных трактов
68
7.3. Преобразовательное оборудование линейного тракта (обо-
рудование сопряжения)
69
7.4 . Преобразовательное оборудование групповых трактов
70
7.5. Измерение «тракт - канал ТЧ»
.
70
7.6 . К:аналопреобразующее оборудование и системы малой ем-
кости
.
71
7.7 . Узлы систем с высокой помехозащищенностью
72
7.8. Измерение помех при реальной загрузке
.
.
.
.
73
7.9 . Характеристики помех широкополосных магнитофонов
74
Гл а в а 8. Обзор рекомендаций по испытаниям с загрузкой белым шумом
8. 1. Ранние рекомендации МК:К:Р и МК:К:ТТ (оборудование
типа «А») .
.
74
8.2. Стандарты DCA и MIL-STD
.
.
.
.
.
.
.
.
77
8.3 . Последние рекомендации МК:К:Р и МК:К:ТТ ( об о р удование
типа «В») .
.
.
.
77
8.4 . Рекомендации INТELSAT
.
.
80
8.5. Сравнение приборов типов «А» и «В»
81
8.6. Совместимость аппаратуры
.
.
.
85
8.7 . Рекомендации по измерениям поме х при ре ал ьной за-
грузке .
87
Гл а в а 9. Факторы, влияющие н а точность измерения поме хо защищен -
ности
88
9. 1. Вводные замечания о точност и и зм ер е ния помехозащи -
щенности
.
.
.
.
.
.
88
9.2 . Нормализованные кривые по м ех озащи щенно сти и отн о -
шения сигнал/помеха . . . . .
89
9.3 . Три зоны кривой по м ехозащищенно сти
90
9.4 . Параметры передатчика сигнала ш у ма
91
9.5 . Параметры приемника сигнала шу м а
92
9.6. Влияние ширины щели на точность измерен ия помехо з а-
щищенности
93
9 .7 . Влияние АРУ
96
9.8 . Влияние предыскажения
98


Стр.
9.9 . Поправки к значению помехозащищенности, компенсиру-
ющие погрешность из-за влияния ширины щели на ре-
зультаты измерений
99
9.10 . Нелинейные искажения более высоких порядков
.
99
9.11 . Точность измерения помехозащищенности с учетом влия -
ния всех рассмотренных факторов
100
Гл а в а 10. Установки для измерения при загрузке белым ,шумом и филь-
тры фирмы «Marconi lnstruments» .
102
10.1. Модели ОА 1249 и ОА 2090
102
10.2 . Установка типа ОА 2090А для измерения трактов при з а -
грузке белым шумом
103
10.3 . Установка типа ОА 2090В для измерений трактов при за-
грузке белым шумом
103
10.4 . Автоматизированный приемник сигнала шума типа TF
2092С...
107
10.5. Дополнительный блок ТК 2099АВ
.
107
10.6 . Двенадцатиканальный генератор сигнала шума типа ТМ
7816А
109
10.7 . Фильтры на стандартные частоты
.
109
10.8 . Фильтры на специальные частоты
.
111
10.9 . Снижение мощности сигнала шума, вносимое полосно - за-
rраждающими фильтрами
111
Гл а в а 11 . Оценка результатов измерений линейных трактов при загруз-
ке их белым шумом
114
11.1. Рекомендации МККТТ 1976 года
114
11.2. Нормирование характеристик линейного тракта, влияю -
щих на помехозащищенность передаваемых сигналов
117
11.3. Достаточность оценки помехозащищенности сигналов в
линейном тракте при его загрузке белым шумом
118
11 .4 . Расчет ожидаемых при измерениях значений помехозащи-
щенности и оценка полученных результатов
.
.
120
Пр ил ожени е 1. Условные графические обозначения, рекомендуемые
мкктт
.
.
.
.
.
.
.
.
122
Пр ил ожени е 2. Зависимость числа активных каналов ТЧ от номи-
нальной емкости системы
.
.
.
.
.
.
124
Пр ил ожени е 3. Вывод формулы пересчета величины помехозащищен-
ности в отношен,ие сигнал / помеха . . . .
124
П р ил о ж е н и е 4. Формула расчета поправок при измерениях больших
значений помехозащищенности (NPR)
.
.
.
.
125
Пр ил ожени е 5. Вывод расчетных формул нормализованных кривых
помехозащищенности и отношения сигнал/помеха . 126
П р и л о жен и е 6. Формулы расчета поправок к измеренному значению
помехозащищенности для учета влияния ширины ще-
ли на результаты измерений
127
Список литературы
131
Список дополнительной литературы
132


ИБ .No 166
Микаэл Д. Таит
Многоканальные системы.
Испытания белым шумом
Ответственный редактор В . С . Р ом б р о
Редактор Н. М. Улановская
Обл. художника М. Б утки н а
Художественный редактор Р . А. К: а з а к о в
ТехническиередакторыК:.Г.Маркоч,Л. А.Горшкова
К:орректорГ. Ф. К:цоева
Сдано в набор 20 /!II 1978 г.
Подп. в печ. 7/VII 1978 г; 1
Формат 60Х90/1, Бумага тип. No 1. Гари . литерат.
Печать высокая .
8,5 усл.-печ. л. 9,21 уч.-изд. л. Тираж 7ООО экз. Изд. N, 18141 . Зак. No 97
Цена 65 коп .
Издательство « Связь• . Москва 101000, Чистопрудный бульвар,
Ти п ография издательства «Связь > Госкомиздата СССР
101000 Москва, ул. К:ирова, д. 40
д.2