Объем сигнала, емкость канала связи

Объем сигнала (единичного сообщения) – это произведение трех его физических характеристик:

V_С = Т_С·F_С·D_С , (2.23)

где Т_С – длительность сигнала, с;

F_С – ширина спектра частот, Гц;

D_С – динамический диапазон уровня сигнала, дБ,

, обычно ,

где N_С – мощность сигнала;

N_П – максимальная мощность помехи.

Аналогичное произведение характеристик канала связи называется емкостью канала связи:

V_К = Т_К·F_К·D_К , (2.24)

где Т_К – время, на которое канал связи предоставляется для передачи данного сигнала;

F_К – полоса частот, пропускаемая каналом;

D_к – динамический диапазон уровней сигналов, пропускаемых без искажений,

,

где N_К – максимальная мощность сигналов, пропускаемых по каналу без искажений;

N_ПК – мощность помех в канале.

Для нормальной передачи сигнала по выбранному каналу необходимо выполнение всех условий:

1. V_К ≥ V_С ; 2. F_К ≥ F_С ; 3. Т_К ≥ Т_С ; 4. D_К ≥ D_С .

Если не выполняется какое-то из условий, то перед посылкой сигнала в линию требуется его преобразование.

Например: F_С = 600Гц , F_К = 400 Гц,

Т_С = 1с, Т_К = 2с,

D_С = 20 дБ, D_К = 20 дБ.

В данном случае V_С < V_К ,т.к.

600×20×1 < 400×20×2, но F_К < F_С.

Для согласования нужно уменьшить частоту сигнала в полтора раза:

600 / 1,5 = 400Гц.

Чтобы объем сигнала не изменился можно увеличить длительность сигнала в полтора раза, все условия будут выполнены.

Есть и некоторые другие характеристики систем передачи сообщения:

– достоверность – характеристика допустимой величины искажений;

– скорость манипуляций – длительность передачи элементарного импульса;

– производительность – число двоичных разрядов, передаваемых в единицу времени.

В телемеханике для оценки электрического сигнала кроме понятий мощности и напряжения широко применяется понятие об уровне сигнала. Уровень сигнала – это логарифмическая мера отношения мощности Р_х или напряжения U_х этого сигнала в любой точке контроля к мощности Р₀ или напряжению U₀, выбранному для сравнения.

Чтобы можно было сравнивать различные системы по уровням сигнала, за абсолютный нулевой уровень мощности принята мощность Р_0а = 1мВт, а за абсолютный уровень напряжения U_0а = 0,775 В, то есть напряжение на нормированной в телемеханике нагрузке z = 600 Ом.

Уровень мощности сигнала в точке контроля (дБ):

,

где Р_х – мощность сигнала в точке контроля в милливаттах.

Уровень напряжения сигнала в точке контроля (дБ):

,

где U_x – напряжение сигнала в точке контроля в вольтах.

Если нагрузка не стандартная z ≠ 600 Ом, то

.

Отсюда

,

т.е., если нагрузка в точке контроля равна 600 Ом, то р_м = р_н.

Что дает оценка уровня в децибелах? она дает легкость определения коэффициентов усиления элементов схемы (S):

S_н = р_н2 – р_н1 , S_м = р_м2 – р_м1.

Если входное сопротивление и сопротивление нагрузки усилителя не равны 600 Ом, то

S_м = р_м2 – р_м1 = S_н + 10lg (Z1 / Z2),

где Z1 – входное сопротивление усилителя;

Z2 – сопротивление нагрузки усилителя.

Если элемент не является усилителем, то его затухание (коэффициент передачи четырехполюсника) также можно определять по уровням сигнала:

.

Поиск по сайту: