Παρέμβαση– πρόκειται για οποιαδήποτε επιρροή που υπερτίθεται στο χρήσιμο σήμα και καθιστά δύσκολη τη λήψη. Οι παρεμβολές είναι πολύ διαφορετικές τόσο ως προς την προέλευσή τους όσο και ως προς τις φυσικές τους ιδιότητες.

Στα ενσύρματα κανάλια επικοινωνίας, ο κύριος τύπος παρεμβολής είναι ο παλμικός θόρυβος και η διακοπτόμενη επικοινωνία. Η εμφάνιση παλμικού θορύβου συνδέεται συχνά με την αυτόματη εναλλαγή και το crosstalk. Η διακοπή της επικοινωνίας είναι ένα φαινόμενο κατά το οποίο το σήμα στη γραμμή ξαφνικά εξαφανίζεται ή εξαφανίζεται εντελώς.

Σχεδόν σε οποιοδήποτε εύρος συχνοτήτων, εμφανίζεται εσωτερικός θόρυβος του εξοπλισμού, που προκαλείται από τη χαοτική κίνηση των φορέων φόρτισης σε συσκευές ενίσχυσης, αντιστάσεις και άλλα στοιχεία του εξοπλισμού. Αυτός ο τύπος παρεμβολής είναι ιδιαίτερα εμφανής στο εύρος υπερμικρών κυμάτων. Σε αυτό το εύρος, η κοσμική παρεμβολή που σχετίζεται με ηλεκτρομαγνητικές διεργασίες που συμβαίνουν στον Ήλιο, στα αστέρια και σε άλλα εξωγήινα αντικείμενα είναι επίσης σημαντική.

Οι παρεμβολές μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με τα ακόλουθα κριτήρια:

— κατά καταγωγή (τόπος καταγωγής)·

- από φυσικές ιδιότητες.

- από τη φύση της πρόσκρουσης στο σήμα.

Στην παρέμβαση προέλευσηαφορούν πρωτίστως θόρυβος εσωτερικού εξοπλισμού (θερμικός θόρυβος)που προκαλείται από τη χαοτική κίνηση των φορέων φορτίου σε συσκευές ενίσχυσης, αντιστάσεις και άλλα στοιχεία του εξοπλισμού. Η τυχαία θερμική κίνηση των φορέων φορτίου σε οποιονδήποτε αγωγό προκαλεί μια τυχαία διαφορά δυναμικού στα άκρα του. Η μέση τιμή τάσης είναι μηδέν και το μεταβλητό στοιχείο εμφανίζεται ως θόρυβος. Το τετράγωνο της ενεργού τάσης θερμικού θορύβου προσδιορίζεται από τον γνωστό τύπο Nyquist

Οπου T-απόλυτη θερμοκρασία που έχει η αντίσταση R;

φά- ζώνη συχνοτήτων; κ=1,37*10 (-23) W.sec/deg - Σταθερά Boltzmann.

Στην παρέμβαση προέλευση,Δεύτερον, περιλαμβάνει παρεμβολές από εξωτερικές πηγές που βρίσκονται εκτός των καναλιών επικοινωνίας:

— ατμοσφαιρικές παρεμβολές (εκκενώσεις κεραυνών, σέλας, κ.λπ.) που προκαλούνται από ηλεκτρικές διεργασίες στην ατμόσφαιρα·

— βιομηχανικός θόρυβος που εμφανίζεται στα ηλεκτρικά κυκλώματα ηλεκτρικών εγκαταστάσεων (ηλεκτρικά οχήματα, ηλεκτροκινητήρες, συστήματα ανάφλεξης κινητήρα, ιατρικές εγκαταστάσεις κ.λπ.)·

— παρεμβολές από εξωτερικούς σταθμούς και κανάλια που προκύπτουν από διάφορες παραβιάσεις των τρόπων λειτουργίας τους και των ιδιοτήτων των καναλιών·

— κοσμικές παρεμβολές που σχετίζονται με ηλεκτρομαγνητικές διεργασίες που συμβαίνουν στον Ήλιο, στα αστέρια, στους γαλαξίες και σε άλλα εξωγήινα αντικείμενα.

Με φυσικές ιδιότητεςοι παρεμβολές διακρίνονται:

— Παρεμβολή διακυμάνσεων.

— Συγκεντρωμένες παρεμβολές.

Θόρυβος διακύμανσης. Μεταξύ των προσθετικών θορύβων, ιδιαίτερη θέση κατέχει ο θόρυβος διακύμανσης, ο οποίος είναι μια τυχαία διαδικασία με κανονική κατανομή (διαδικασία Gaussian). Αυτός ο τύπος παρεμβολής συμβαίνει πρακτικά σε όλα τα πραγματικά κανάλια.

Η ηλεκτρική δομή του θορύβου διακύμανσης μπορεί να φανταστεί ως μια ακολουθία απείρως σύντομων παλμών που έχουν τυχαίο πλάτος και διαδέχονται ο ένας τον άλλο σε τυχαία διαστήματα. Σε αυτή την περίπτωση, οι παλμοί εμφανίζονται ο ένας μετά τον άλλο τόσο συχνά που τα παροδικά φαινόμενα στον δέκτη από μεμονωμένους παλμούς επικαλύπτονται, σχηματίζοντας μια τυχαία συνεχή διαδικασία.

Έτσι, η πηγή του θορύβου στα ηλεκτρικά κυκλώματα μπορεί να είναι οι διακυμάνσεις του ρεύματος που προκαλούνται από τη διακριτή φύση των φορέων φορτίου (ηλεκτρόνια, ιόντα). Η διακριτή φύση του ηλεκτρικού ρεύματος εκδηλώνεται σε σωλήνες κενού και συσκευές ημιαγωγών με τη μορφή εφέ βολής.

Η πιο κοινή αιτία θορύβου είναι οι διακυμάνσεις που προκαλούνται από τη θερμική κίνηση.

Η διάρκεια των παλμών που συνθέτουν την παρεμβολή διακύμανσης είναι πολύ μικρή, επομένως η φασματική πυκνότητα της παρεμβολής είναι σταθερή μέχρι πολύ υψηλές συχνότητες.

Σε χρονικά συγκεντρωμένη (παλμική) παρεμβολήπεριλαμβάνουν παρεμβολές με τη μορφή απλών παλμών που ακολουθούν ο ένας μετά τον άλλο σε τόσο μεγάλα χρονικά διαστήματα που τα παροδικά φαινόμενα σε έναν ραδιοφωνικό δέκτη από έναν παλμό έχουν χρόνο να εξαφανιστούν πρακτικά μέχρι τη στιγμή που φθάνει ο επόμενος παλμός.

Παρεμβολή συμπυκνωμένη στο φάσμα. Αυτός ο τύπος παρεμβολής περιλαμβάνει συνήθως σήματα από εξωτερικούς ραδιοφωνικούς σταθμούς, ακτινοβολία από γεννήτριες υψηλής συχνότητας για διάφορους σκοπούς, κ.λπ. μικρότερο από το εύρος ζώνης του δέκτη. Στο εύρος μικρού μήκους κύματος, αυτός ο τύπος παρεμβολής είναι ο κύριος που καθορίζει την ανοσία του θορύβου των επικοινωνιών.

Με φύση της επίδρασηςτο σήμα διακρίνεται:

— παρεμβολές προσθέτων·

— πολλαπλασιαστική παρεμβολή.

Πρόσθετοςονομάζεται παρεμβολή, οι στιγμιαίες τιμές των οποίων προστίθενται στις στιγμιαίες τιμές του σήματος. Η επίδραση παρεμβολής του πρόσθετου θορύβου προσδιορίζεται με άθροιση με το χρήσιμο σήμα. Οι προσθετικές παρεμβολές επηρεάζουν τη συσκευή λήψης ανεξάρτητα από το σήμα και εμφανίζονται ακόμη και όταν δεν υπάρχει σήμα στην είσοδο του δέκτη.

Πολλαπλασιαστικόςονομάζεται παρεμβολή, οι στιγμιαίες τιμές της οποίας πολλαπλασιάζονται με τις στιγμιαίες τιμές του σήματος. Το φαινόμενο παρεμβολής της πολλαπλασιαστικής παρεμβολής εκδηλώνεται με τη μορφή αλλαγών στις παραμέτρους του χρήσιμου σήματος, κυρίως του πλάτους. Στα πραγματικά τηλεπικοινωνιακά κανάλια, συνήθως δεν υπάρχει ένα, αλλά ένας συνδυασμός παρεμβολών.

Κάτω από την παραμόρφωσηκατανοούν τέτοιες αλλαγές στα σχήματα των σημάτων που προκαλούνται από τις γνωστές ιδιότητες των κυκλωμάτων και των συσκευών από τις οποίες διέρχεται το σήμα. Ο κύριος λόγος για την παραμόρφωση του σήματος είναι οι μεταβατικές διεργασίες στη γραμμή επικοινωνίας, τα κυκλώματα πομπού και δέκτη. Σε αυτή την περίπτωση, οι παραμορφώσεις διακρίνονται: γραμμικόςΚαι μη γραμμικόπου προκύπτουν στα αντίστοιχα γραμμικά και μη κυκλώματα. Γενικά, οι παραμορφώσεις επηρεάζουν αρνητικά την ποιότητα της αναπαραγωγής του μηνύματος και δεν πρέπει να υπερβαίνουν τις καθορισμένες τιμές (κανόνες).

Δεδομένων των γνωστών χαρακτηριστικών του καναλιού επικοινωνίας, το σχήμα του σήματος στην έξοδο του μπορεί πάντα να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τη μέθοδο που περιγράφεται στη θεωρία γραμμικών και μη γραμμικών κυκλωμάτων. Περαιτέρω αλλαγές στο σχήμα του σήματος μπορούν να αντισταθμιστούν με κυκλώματα διόρθωσης ή απλώς να ληφθούν υπόψη κατά την επακόλουθη επεξεργασία στον δέκτη. Αυτό είναι ήδη θέμα τεχνολογίας.

ΑΛΛΟ ΕΙΝΑΙ Η ΠΑΡΕΜΒΑΣΗ - δεν είναι γνωστές εκ των προτέρων και επομένως δεν μπορούν να εξαλειφθούν εντελώς.

Κατά των παρεμβολών- το κύριο καθήκον της θεωρίας και της τεχνολογίας της επικοινωνίας. Οποιεσδήποτε θεωρητικές και τεχνικές αποφάσεις σχετικά με την υλοποίηση ενός κωδικοποιητή ή αποκωδικοποιητή, πομπού και δέκτη ενός συστήματος επικοινωνίας πρέπει να λαμβάνονται λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι υπάρχει παρεμβολή στη γραμμή επικοινωνίας. Με όλη την ποικιλία μεθόδων αντιμετώπισης παρεμβολών, μπορούν να περιοριστούν σε τρεις τομείς:

— καταστολή της παρεμβολής στο σημείο της εμφάνισής της. Αυτό είναι ένα αρκετά αποτελεσματικό και ευρέως χρησιμοποιούμενο μέτρο, αλλά δεν είναι πάντα αποδεκτό. Εξάλλου, υπάρχουν πηγές παρεμβολών που δεν μπορούν να επηρεαστούν (εκκενώσεις κεραυνών, ηλιακός θόρυβος κ.λπ.).

— μείωση των παρεμβολών στις διαδρομές διείσδυσης στον δέκτη.

— αποδυνάμωση της επίδρασης παρεμβολής στο ληφθέν μήνυμα στον δέκτη, τον αποδιαμορφωτή, τον αποκωδικοποιητή. Αυτή η κατεύθυνση είναι για εμάς αντικείμενο μελέτης.

Παρεμβάσεις σε συστήματα επικοινωνίας

Εξωτερικές παρεμβολέςλαμβάνονται από την κεραία μαζί με το χρήσιμο σήμα και δημιουργούνται:

α) ηλεκτρομαγνητικές διεργασίες που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα, την ιονόσφαιρα και το διάστημα·

β) ηλεκτρικές εγκαταστάσεις και γειτονικοί ραδιοφωνικοί σταθμοί.

γ) μέσα πρόκλησης σκόπιμης παρεμβολής.

Εσωτερικές παρεμβολέςεντοπισμένο σε διάφορα στοιχεία του συστήματος ραδιοεπικοινωνίας (θόρυβος αυξομείωσης λαμπτήρων και συσκευών ημιαγωγών, αστάθεια των τάσεων τροφοδοσίας κ.λπ.). Τα χαρακτηριστικά εσωτερικού θορύβου της συσκευής λήψης συνήθως μετατρέπονται στην είσοδο της.

Οι εσωτερικές και οι εξωτερικές παρεμβολές είναι προσθετικές όταν το σήμα στην είσοδο του PrU αναπαρίσταται με τη μορφή:

όπου S(t) είναι το μεταδιδόμενο σήμα, n(t) είναι η παρεμβολή. Προσθετικός θόρυβος: διακύμανση, παλμός και ημιτονοειδής.

Α. Κ Παρεμβολή διακύμανσης (FI)περιλαμβάνουν τον θόρυβο του δέκτη και τον θόρυβο του μέσου διάδοσης του σήματος. Το φάσμα τους στην είσοδο PU είναι συνήθως ευρύτερο από τη ζώνη διέλευσης PU. Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας για AF είναι συχνά φυσιολογική. Στις περισσότερες περιπτώσεις γίνεται αποδεκτό ως πρόσθετο BGS.

ΣΙ. Παρεμβολή παλμώνΕίναι μια μη περιοδική ακολουθία μεμονωμένων ραδιοπαλμών και δημιουργούνται από ατμοσφαιρικές και βιομηχανικές πηγές παρεμβολών. (Σε ορισμένες περιπτώσεις, μέσω καναλιών επικοινωνίας τρίτων).

ΣΕ. Ημιτονοειδής παρεμβολή (SP)- παρεμβολές συγκεντρωμένες κατά μήκος του φάσματος (το πλάτος του φάσματος του είναι μικρό σε σύγκριση με το εύρος ζώνης της διαδρομής λήψης). Πηγές SP:

• σταθμοί σκόπιμης εμπλοκής.
• Γεννήτριες σήματος ραδιοσυχνοτήτων.
• ραδιοφωνικούς σταθμούς συχνοτήτων αναφοράς. Η ημιτονοειδής παρεμβολή περιλαμβάνει συνδυασμένες παρεμβολές μέσα στον ίδιο τον δέκτη.

Παραμόρφωση σήματος στις γραμμές επικοινωνίας

Η παραμόρφωση των σημάτων στο LAN προκαλείται από μια χαοτική αλλαγή στον συντελεστή μετάδοσης του φυσικού μέσου στο οποίο διαδίδεται το σήμα. Οι αλλαγές στον συντελεστή εκδηλώνονται σε διακυμάνσεις στο πλάτος και τη φάση στο σημείο λήψης. Στο εύρος συχνοτήτων HF και VHF, οι παραμορφώσεις σήματος εμφανίζονται με τη μορφή εξασθένησης λόγω της διάδοσης σήματος πολλαπλών διαδρομών. Τυπικά, τέτοιες παραμορφώσεις ονομάζονται πολλαπλασιαστικός θόρυβος. Σε αυτή την περίπτωση, το ραδιοφωνικό σήμα αναπαρίσταται ως προϊόν

μεταδιδόμενο σήμα S(t) και παρεμβολή m(t).

Γενικά, το χρήσιμο σήμα επηρεάζεται από πρόσθετοςΚαι πολλαπλασιαστικόςπαρέμβαση.

Μηνύματα ομιλίας και μέθοδοι μεταμόρφωσής τους

Ομιλία- μια συνεχής μη ακίνητη τυχαία διαδικασία που σχηματίζεται από ήχους που διαδέχονται ο ένας τον άλλο.

Οι ήχοι ομιλίας παράγονται από τη διέλευση αέρα από τους πνεύμονες μέσω των φωνητικών χορδών, του στόματος και της μύτης. Η φασματική πυκνότητα της διαδικασίας ομιλίας S(t), που προσδιορίστηκε πειραματικά, παρουσιάζεται στο Σχήμα 1.

Φτάνει στη μέγιστη τιμή του σε συχνότητα 500 Hz. Το πλάτος φάσματος στο επίπεδο 0,5 είναι περίπου 3 KHz (DF=3400-3100) για ενδοεπικοινωνία. Σε ραδιοφωνική μετάδοση καλλιτεχνικών προγραμμάτων (HF) - 50-4500 Hz, σε VHF το φάσμα TLF KS - 30-10000 Hz.

Οι πιθανές μέθοδοι μετάδοσης ομιλίας χωρίζονται σε:

• άμεση μετάδοση σήματος ομιλίας.
• μετάδοση με προκαταρκτική μετατροπή του σήματος ομιλίας.

Άμεση μεταφοράΗ φωνητική επικοινωνία μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσω αναλογικών, παλμικών και ψηφιακών καναλιών. Στο αναλογικό CS, το σήμα είναι μια αρμονική ταλάντωση, μία από τις παραμέτρους της οποίας (πλάτος, συχνότητα, φάση) αλλάζει σύμφωνα με το νόμο του μηνύματος ομιλίας. Κατά τη μετάδοση μηνυμάτων ομιλίας μέσω παλμικού CS, σύμφωνα με το νόμο της διαδικασίας ομιλίας, οι παράμετροι των ραδιοπαλμών (πλάτος, διάρκεια και χρόνος εμφάνισης) αλλάζουν. Στο ψηφιακό CS, τα συνεχή φωνητικά μηνύματα μεταδίδονται χρησιμοποιώντας ψηφιακά σήματα.

Η μετάδοση με προκαταρκτική μετατροπή του σήματος ομιλίας πραγματοποιείται μέσω καναλιών επικοινωνίας που έχουν φυσικούς περιορισμούς, ιδιαίτερα χαμηλό εύρος ζώνης (ταχύτητα μετάδοσης πληροφοριών). Για να γίνει αυτό, το αναλογικό σήμα προ-παραμορφώνεται κυρίως με δύο τρόπους:

• με άμεση συμπίεση (συμπίεση κατά πλάτος, συχνότητα ή διάρκεια μετάδοσης ήχου).
• >με βάση τις μεθόδους λειτουργικού μετασχηματισμού, και στη συνέχεια, στην πλευρά λήψης, αποκαταστάθηκε. Η τελευταία προσέγγιση χρησιμοποιείται ευρέως στα σύγχρονα κυψελωτά δίκτυα.

Παρεμβάσεις στα κανάλια επικοινωνίας

Στις μικροηλεκτρονικές συσκευές, οι γραμμές επικοινωνίας είναι τις περισσότερες φορές ηλεκτρικά ανοιχτές γραμμές χωρίς απώλειες. Η σύνθετη αντίσταση εισόδου τέτοιων γραμμών είναι χωρητικής φύσης και μπορεί να αναπαρασταθεί ως πυκνωτής συνδεδεμένος παράλληλα με τον δέκτη σήματος και με σύνθετη αντίσταση εισόδου (Εικ. 4.29). Εμφανίζονται παρεμβολές στη γραμμή επικοινωνίας, η πηγή της οποίας είναι ο θερμικός θόρυβος των στοιχείων της γραμμής, το EMF γαλβανικών ζευγών και τα θερμοστοιχεία που προκύπτουν στα σημεία επαφής ανόμοιων μετάλλων. Αυτός ο τύπος τάσης παρεμβολής συνδέεται σε σειρά με . Οι παρεμβολές αυτού του τύπου εξαρτώνται μόνο από τις δικές τους παραμέτρους του καναλιού επικοινωνίας, επομένως θα τις ονομάσουμε εσωτερικές.

Όταν υπάρχουν πολλά κανάλια επικοινωνίας, το καλώδιο επιστροφής γίνεται συνήθως κοινό σε όλες ή πολλές γραμμές επικοινωνίας για λόγους εξοικονόμησης καλωδίων ή λόγω της αδυναμίας απομόνωσης των κοινών ακροδεκτών πολλών πηγών σήματος και δεκτών. Αυτό το γεγονός σημειώνεται από μια εισαγωγή στο ισοδύναμο κύκλωμα.

· ρεύμα (διαδοχικός) εξωτερικός θόρυβος, η τάση του οποίου συνδέεται σε σειρά με. - τάση παρεμβολής που προκαλείται από το δεύτερο κανάλι επικοινωνίας στο πρώτο. - τάση παρεμβολής που προκαλείται από το πρώτο κανάλι επικοινωνίας στο δεύτερο.

· δυναμική (παράλληλη) εξωτερική παρεμβολή και, κατά συνέπεια, η τάση της οποίας συνδέεται παράλληλα με το αντίστοιχο κανάλι: και . Αυτός ο διαχωρισμός του τύπου παρεμβολής μας επιτρέπει να λάβουμε γενικευμένους τύπους για τον υπολογισμό της τιμής της παρεμβολής στην είσοδο του δέκτη σήματος.

Για παράλληλες εξωτερικές παρεμβολές

πού είναι η εικόνα της τάσης παρεμβολής που προκαλείται από το δεύτερο κανάλι στο πρώτο;

Εικόνα του σήματος του δεύτερου καναλιού επικοινωνίας.

R - σύνθετη μεταβλητή;

Από το Σχ. 4.29 προκύπτει ότι

Με τον όρο παρεμβολή εννοούμε οποιαδήποτε τυχαία επίδραση σε ένα σήμα σε ένα κανάλι επικοινωνίας που εμποδίζει τη σωστή λήψη σημάτων. Ταυτόχρονα, θα πρέπει να τονιστεί ο τυχαίος χαρακτήρας της κρούσης, καθώς η αντιμετώπιση των τακτικών παρεμβολών δεν παρουσιάζει δυσκολίες (τουλάχιστον θεωρητικά). Για παράδειγμα, το βουητό AC ή οι παρεμβολές από έναν συγκεκριμένο ραδιοφωνικό σταθμό μπορούν να εξαλειφθούν με αντιστάθμιση ή φιλτράρισμα. Στα κανάλια επικοινωνίας υπάρχουν τόσο πρόσθετος θόρυβος, δηλαδή τυχαίες διεργασίες που υπερτίθενται στα μεταδιδόμενα σήματα, όσο και πολλαπλασιαστικός θόρυβος, που εκφράζεται σε τυχαίες αλλαγές στα χαρακτηριστικά του καναλιού.

Ο θόρυβος Gauss είναι πάντα παρών στην έξοδο ενός συνεχούς καναλιού. Τέτοιες παρεμβολές, ειδικότερα, περιλαμβάνουν θερμικό θόρυβο. Αυτές οι παρεμβολές δεν μπορούν να εξαλειφθούν. Ένα μοντέλο ενός συνεχούς καναλιού, συμπεριλαμβανομένου του νόμου της σύνθεσης σήματος s(t), ενός δικτύου τεσσάρων θυρών με παλμική απόκριση g(t,) και μιας πηγής πρόσθετου Gaussian θορύβου (t).

Ένα πιο ολοκληρωμένο μοντέλο θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη άλλους τύπους πρόσθετου (προσθετικού - συνολικού) θορύβου, μη γραμμικές παραμορφώσεις σήματος, καθώς και πολλαπλασιαστικό θόρυβο.

Ας προχωρήσουμε σε μια σύντομη περιγραφή των παρεμβολών που αναφέρονται παραπάνω.

Η παρεμβολή με συμπυκνωμένο φάσμα ή αρμονική είναι ένα διαμορφωμένο σήμα στενής ζώνης. Οι λόγοι για την εμφάνιση τέτοιων παρεμβολών είναι η μείωση της εξασθένησης μετάβασης μεταξύ των καλωδιακών κυκλωμάτων, η επίδραση των ραδιοφωνικών σταθμών κ.λπ.

Ο παλμικός θόρυβος είναι θόρυβος συγκεντρωμένος στο χρόνο. Αντιπροσωπεύουν μια τυχαία ακολουθία παλμών που έχουν τυχαία πλάτη και διαδέχονται ο ένας τον άλλον σε τυχαία χρονικά διαστήματα και οι παροδικές διεργασίες που προκαλούν δεν επικαλύπτονται χρονικά. Οι λόγοι για την εμφάνιση αυτής της παρεμβολής είναι: θόρυβος μεταγωγής, παρεμβολές από γραμμές υψηλής τάσης, εκκενώσεις κεραυνών, κ.λπ. Οι κρουστικές παρεμβολές στο κανάλι PM κανονικοποιούνται περιορίζοντας το χρόνο που υπερβαίνει τα καθορισμένα όρια ανάλυσης.

Ο θόρυβος διακύμανσης (τυχαίος) χαρακτηρίζεται από ευρύ φάσμα και μέγιστη εντροπία, και επομένως είναι ο πιο δύσκολος στην καταπολέμηση. Ωστόσο, στα ενσύρματα κανάλια επικοινωνίας το επίπεδο παρεμβολής διακύμανσης είναι αρκετά μικρό και, σε χαμηλό ειδικό ρυθμό μεταφοράς πληροφοριών, πρακτικά δεν επηρεάζουν το ποσοστό σφάλματος.

Η πολλαπλασιαστική (πολλαπλασιασμός με σήμα) παρεμβολή προκαλείται από τυχαίες αλλαγές στις παραμέτρους του καναλιού επικοινωνίας. Συγκεκριμένα, αυτή η παρεμβολή εκδηλώνεται σε μια αλλαγή στο επίπεδο σήματος στην έξοδο του αποδιαμορφωτή. Υπάρχουν ομαλές και απότομες αλλαγές επιπέδου. Ομαλές αλλαγές συμβαίνουν σε χρόνο που είναι πολύ μεγαλύτερος από το 0 - τη διάρκεια ενός μεμονωμένου στοιχείου. σπασμωδικό - σε χρόνο μικρότερο από 0. Ο λόγος για ομαλές αλλαγές στο επίπεδο μπορεί να είναι οι διακυμάνσεις στην εξασθένηση της γραμμής επικοινωνίας, που προκαλούνται, για παράδειγμα, από αλλαγές στις καιρικές συνθήκες και στα ραδιοφωνικά κανάλια - εξασθένιση. Ο λόγος για τις απότομες αλλαγές στο επίπεδο μπορεί να είναι οι κακές επαφές στον εξοπλισμό, η ατελής λειτουργία του εξοπλισμού επικοινωνίας, η τεχνολογία μέτρησης κ.λπ.

Μια πτώση στο επίπεδο περισσότερο από 17,4 dB κάτω από το ονομαστικό ονομάζεται διάλειμμα. Κατά τη διάρκεια ενός διαλείμματος, η στάθμη πέφτει κάτω από το όριο ευαισθησίας του δέκτη και η λήψη του σήματος σταματά στην πραγματικότητα. Οι διακοπές που διαρκούν λιγότερο από 300 ms συνήθως ονομάζονται βραχυπρόθεσμες, ενώ οι διακοπές μεγαλύτερες από 300 ms είναι μεγάλες.

Ο θόρυβος παλμών και οι διακοπές είναι η κύρια αιτία σφαλμάτων κατά τη μετάδοση διακριτών μηνυμάτων μέσω ενσύρματων καναλιών επικοινωνίας.

Ο πρόσθετος θόρυβος περιέχει τρία συστατικά: συγκεντρωμένο σε συχνότητα (αρμονικό), συγκεντρωμένο στο χρόνο (παλμό) και διακύμανση. Οι παρεμβολές που συγκεντρώνονται στη συχνότητα έχουν ένα φάσμα σημαντικά μικρότερο από το εύρος ζώνης του καναλιού. Ο θόρυβος παλμών είναι μια ακολουθία βραχυπρόθεσμων παλμών που διαχωρίζονται με διαστήματα που υπερβαίνουν το χρόνο των παροδικών διεργασιών στο κανάλι. Η παρεμβολή διακύμανσης μπορεί να αναπαρασταθεί ως μια ακολουθία παλμών που διαδέχονται συνεχώς ο ένας τον άλλον, έχοντας ένα ευρύ φάσμα που εκτείνεται πέρα ​​από το εύρος ζώνης του καναλιού. Η παλμική παρεμβολή μπορεί να θεωρηθεί ως ακραία περίπτωση παρεμβολής διακύμανσης, όταν η ενέργειά της συγκεντρώνεται σε μεμονωμένα σημεία στον άξονα του χρόνου, και η αρμονική παρεμβολή μπορεί να θεωρηθεί ως μια άλλη ακραία περίπτωση, όταν όλη η ενέργεια συγκεντρώνεται σε μεμονωμένα σημεία στον άξονα συχνότητας .

Τα χαρακτηριστικά της παρεμβολής προσθέτων στα κανάλια PM είναι η ψομετρική ισχύς θορύβου και το μη σταθμισμένο επίπεδο θορύβου. Η πρώτη ποσότητα μετράται από μια συσκευή με τετραγωνικό ανιχνευτή και ειδικό κύκλωμα που λαμβάνει υπόψη την ευαισθησία του ανθρώπινου αυτιού, του μικροφώνου και του τηλεφώνου σε τάσεις διαφόρων συχνοτήτων. Η μέση ψοσομετρική ισχύς είναι 2*10 -15 W/m. Ο μη σταθμισμένος θόρυβος μετράται με τετραγωνικό ανιχνευτή που έχει χρόνο ολοκλήρωσης 200 ms. Αυτή η τιμή σε ένα σημείο με σχετικό μηδενικό επίπεδο δεν πρέπει να υπερβαίνει τα -49 dB σε ένα τμήμα επαναλήψεων. Τα καθορισμένα χαρακτηριστικά δεν καλύπτουν τον παλμικό θόρυβο, ο οποίος μετράται ξεχωριστά και με ειδικά όργανα. Η πολλαπλασιαστική παρεμβολή στα κανάλια επικοινωνίας εκφράζεται κυρίως σε αλλαγές στην υπολειπόμενη εξασθένηση, που οδηγεί σε αλλαγές στο επίπεδο του σήματος. Οι αλλαγές στο επίπεδο του σήματος στα πραγματικά κανάλια επικοινωνίας είναι πολύ διαφορετικές στη φύση τους. Για παράδειγμα, γίνεται διάκριση μεταξύ ομαλών και απότομων αλλαγών στο επίπεδο σήματος (μερικές φορές ονομάζονται αλλαγές στην υπολειπόμενη εξασθένηση), βραχυπρόθεσμων μειώσεων στο επίπεδο, βραχυπρόθεσμων και μακροπρόθεσμων διακοπών.

Ομαλές αλλαγές στάθμης είναι εκείνες στις οποίες η απόκλιση της στάθμης από την ονομαστική της τιμή στη μέγιστη (ελάχιστη) συμβαίνει σε χρόνο ασυγκρίτως μεγαλύτερο από τη διάρκεια των επιμέρους στοιχείων του μεταδιδόμενου σήματος t 0. Οι απότομες αλλαγές στάθμης περιλαμβάνουν εκείνες στις οποίες η αλλαγή στάθμης από την τιμή p H0M σε p MAX συμβαίνει σε χρόνο ανάλογο με το χρόνο ενός διαστήματος μονάδας 0.

Η έρευνα έχει δείξει ότι για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι αποκλίσεις επιπέδου από την ονομαστική τιμή εμφανίζονται τόσο προς τα πάνω όσο και προς τα κάτω, ενώ και οι δύο κατευθύνσεις μεταβολής έχουν περίπου ίση πιθανότητα. Αλλαγές αυτού του είδους μπορούν να ταξινομηθούν ως αργές αλλαγές στην υπολειπόμενη εξασθένηση. Μαζί με αυτά, υπάρχουν γρήγορες, σχετικά βραχυπρόθεσμες αλλαγές στην υπολειπόμενη εξασθένηση, που οδηγούν κυρίως σε μείωση του επιπέδου λήψης. Σημαντικές υποεκτιμήσεις του επιπέδου σήματος οδηγούν σε παραμορφώσεις των λαμβανόμενων σημάτων και, κατά συνέπεια, σε σφάλματα. Η μείωση της στάθμης του σήματος μειώνει την ασυλία του θορύβου, η οποία προκαλεί επίσης αύξηση του αριθμού των σφαλμάτων. Και τέλος, στα σύγχρονα συστήματα, η μείωση της στάθμης του σήματος οδηγεί σε διακοπή του συγχρονισμού και στη δαπάνη ορισμένου χρόνου για την είσοδο στη λειτουργία συγχρονισμού όταν αποκατασταθεί το κανονικό επίπεδο. Επομένως, στα σύγχρονα συστήματα PDI υπάρχουν ειδικές συσκευές που μπλοκάρουν τον δέκτη και το σύστημα συγχρονισμού του όταν η στάθμη του σήματος μειώνεται κάτω από μια δεδομένη τιμή - P. Για το λόγο αυτό, η μείωση της στάθμης κατά ένα ποσό μεγαλύτερο ή ίσο με το P ονομάζεται διακοπή. . Κατά τη μετάδοση δεδομένων σύμφωνα με τις συστάσεις της EASC, η διακοπή θεωρείται ότι είναι P = 17,4 dB. Τα διαλείμματα χωρίζονται σε μικρά και μεγάλα

Για εναλλασσόμενα κανάλια TC υπάρχει το ακόλουθο πρότυπο: t KR.PER ZOO ms. Αυτός ο χρόνος επιλέχθηκε από τις λύσεις κυκλώματος που υιοθετήθηκαν στον τηλεφωνικό εξοπλισμό μεταγωγής, οι οποίες, σε περίπτωση διακοπής που διαρκεί περισσότερο από 300 ms, εξασφαλίζουν την αποσύνδεση μιας προηγουμένως δημιουργημένης σύνδεσης, δηλαδή οδηγούν σε αστοχία επικοινωνίας. Η καθορισμένη τιμή συνιστάται από την ITU ως κριτήριο αστοχίας για μετάδοση μέσω εναλλασσόμενων καναλιών PM. Η συνιστώμενη αναλογία βραχυπρόθεσμων διαλειμμάτων σε μία τοποθεσία επαναλήψεων δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1,5 * 10 -5 για το 90% των ωριαίων περιόδων.

Οι ομαλές αλλαγές επιπέδου χαρακτηρίζονται σε κάποιο βαθμό από το βαθμό σταθερότητας της υπολειπόμενης εξασθένησης. Σύμφωνα με τις συστάσεις της ITU, η υπολειπόμενη εξασθένηση για ένα κανάλι PM δύο καλωδίων θα πρέπει να είναι 7,0, για ένα κανάλι τεσσάρων συρμάτων - 17,4 dB και η αστάθειά του με την πάροδο του χρόνου σε ένα τμήμα επανάληψης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 1,75 dB.

Στα κανάλια επικοινωνίας, εμφανίζονται επίσης μοναδικές πολλαπλασιαστικές παρεμβολές λόγω της αστάθειας των γεννητριών υποφορέων συχνότητας του εξοπλισμού μετάδοσης. Ως αποτέλεσμα, καθίσταται δύσκολο να απομονωθεί μια συνεκτική ταλάντωση κατά τη λήψη FM ή εμφανίζεται παραμόρφωση του σήματος FM. Σύμφωνα με τα υπάρχοντα πρότυπα, η απόκλιση των συχνοτήτων υποφέροντος στο τμήμα επαναλήψεων περιορίζεται στο 1 Hz. Επιπλέον, μαζί με απότομες αλλαγές στο επίπεδο σήματος στα κανάλια επικοινωνίας, συμβαίνουν άλματα φάσης, αλλά τα τελευταία δεν έχουν ακόμη τυποποιηθεί.

Οι παρεμβολές είναι τάσεις ή ρεύματα ξένης προέλευσης που εμφανίζονται στα κανάλια επικοινωνίας και περιορίζουν το εύρος μετάδοσης χρήσιμων σημάτων. Οι παρεμβολές, οι συχνότητες των οποίων βρίσκονται στη ζώνη συχνοτήτων του ήχου, δημιουργούν θόρυβο που ακούγεται στο τηλέφωνο ή στο μεγάφωνο, μειώνοντας την ποιότητα της επικοινωνίας ή της εκπομπής. Οι παρεμβολές υψηλής συχνότητας που διέρχονται από τον εξοπλισμό του καναλιού επικοινωνίας μπορεί επίσης να εμφανιστούν με τη μορφή θορύβου. Οι παρεμβολές στη ζώνη συχνοτήτων βίντεο υποβαθμίζουν την εικόνα στην οθόνη του σωλήνα εικόνας της τηλεόρασης.

Ανάλογα με την πηγή εμφάνισης και τη φύση της επίδρασής τους, οι παρεμβολές χωρίζονται σε εγγενείς παρεμβολές του καναλιού επικοινωνίας, αμοιβαίες παρεμβολές που δημιουργούνται από την επίδραση των καναλιών επικοινωνίας μεταξύ τους και εξωτερικές παρεμβολές από ξένα ηλεκτρομαγνητικά πεδία.

Εσωτερικές παρεμβολές ή θόρυβος προκύπτουν από πηγές που βρίσκονται σε ένα δεδομένο κανάλι επικοινωνίας. Υπάρχουν ανεξάρτητα από τη μετάδοση πληροφοριών μέσω άλλων καναλιών επικοινωνίας και καθορίζονται κυρίως από τους ακόλουθους λόγους: παλμός της διορθωμένης τάσης των τροφοδοτικών, κακής ποιότητας επαφές στον εξοπλισμό και στις γραμμές, βραχυπρόθεσμα βραχυκυκλώματα, θόρυβοι τριγμού που δημιουργούνται από Ρεύματα εκφόρτισης πυκνωτών, θόρυβος μικροφώνου, μη γραμμικές παραμορφώσεις στις μεταδόσεις εξοπλισμού διαδρομής κ.λπ.

Η αμοιβαία παρεμβολή που συμβαίνει κατά τη μετάδοση πληροφοριών σε γειτονικά κανάλια εμφανίζεται ως αποτέλεσμα της ανεπαρκούς εξασθένησης της μετάβασης μεταξύ αυτού του καναλιού και των καναλιών επιρροής, διάφορες ζημιές στον εξοπλισμό των καναλιών επιρροής.

Οι εξωτερικές παρεμβολές χωρίζονται σε βιομηχανικές, ραδιοπαρεμβολές, ατμοσφαιρικές και διαστημικές. Οι βιομηχανικές παρεμβολές δημιουργούνται ως αποτέλεσμα της επιρροής των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων διαφόρων ηλεκτρονικών συσκευών: ηλεκτροφόρα καλώδια, ηλεκτρικός εξοπλισμός βιομηχανικών επιχειρήσεων, δίκτυα επαφής ηλεκτρικών μεταφορών (τραμ, τρόλεϊ). Οι ραδιοπαρεμβολές προκύπτουν από την ακτινοβολία από ραδιοφωνικούς σταθμούς για διάφορους σκοπούς.

Οι ατμοσφαιρικές παρεμβολές περιλαμβάνουν παρεμβολές που προκαλούνται από διάφορα ατμοσφαιρικά φαινόμενα: μαγνητικές καταιγίδες, εκκενώσεις κεραυνών κ.λπ. Κοσμική - ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή που δημιουργείται από την ακτινοβολία του Ήλιου.

Η παρεμβολή του θορύβου στα ενσύρματα κανάλια καθορίζεται από την αναλογία της τάσης θορύβου προς τη χρήσιμη τάση σήματος. Αυτή η αναλογία υπολογίζεται από τη διαφορά μεταξύ των επιπέδων του χρήσιμου σήματος και του θορύβου, που ονομάζεται προστασία από το θόρυβο του καναλιού. Έρευνες έχουν δείξει ότι κατά την αναπαραγωγή ομιλίας και μουσικής, είναι απαραίτητο να υπάρχει μια συγκεκριμένη αναλογία σήματος προς θόρυβο. Η κανονική λήψη σήματος ομιλίας εξασφαλίζεται στα 20 dB στο τηλεφωνικό κανάλι. Η καλή αναπαραγωγή ραδιοφωνικών εκπομπών είναι δυνατή στα 40dB. Στα κανάλια τηλεφώνου και εκπομπής, η παρεμβολή του θορύβου καθορίζεται από την παρουσία στο φάσμα συχνοτήτων τους εξαρτημάτων που επηρεάζουν περισσότερο την ανθρώπινη ακοή. Είναι γνωστό ότι δεν αναπαράγονται όλες οι συχνότητες εξίσου από το τηλέφωνο και το μεγάφωνο και να γίνονται αντιληπτές από το αυτί. Έχει αποδειχθεί ότι η μεγαλύτερη ευαισθησία του συστήματος τηλεφώνου-αυτιού βρίσκεται στην περιοχή των 800 Hz και του συστήματος ηχείων-αυτιών στην περιοχή των 1000 Hz.

Η παρεμβολή μετράται λαμβάνοντας υπόψη την επιλεκτικότητα των αισθητηρίων οργάνων και την ανομοιομορφία της απόκρισης συχνότητας. Για να γίνει αυτό, κατά τη μέτρηση των παρεμβολών σε κανάλια τηλεφώνου και εκπομπής, δεν προσδιορίζεται η συνολική τάση παρεμβολής, αλλά η λεγόμενη ψοσομετρική τάση.

Η ψυχομετρική τάση είναι η τάση θορύβου που υπάρχει σε μια αντίσταση φορτίου 600 Ohm που ταιριάζει με την αντίσταση εξόδου του κυκλώματος τροφοδοσίας.

Ψοφόμετρο

Το ψοφόμετρο είναι μια ηλεκτρονική συσκευή μέτρησης για τη μέτρηση των παρεμβολών στα κανάλια επικοινωνίας και εκπομπής. Είναι ένα ηλεκτρονικό βολτόμετρο με επιλεκτικότητα που καθορίζεται από ψομετρικά χαρακτηριστικά. Το σχήμα 1 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα του ψοφόμετρου.

Εικόνα 1 – Μπλοκ διάγραμμα ενός ψοφόμετρου

Η συσκευή εισόδου παρέχει σημαντική σύνθετη αντίσταση εισόδου 200 kOhm στις μεσαίες συχνότητες και τουλάχιστον 6 kOhm στα άκρα της περιοχής. Παρέχεται μια σύνθετη αντίσταση εισόδου 600 Ohm χαμηλής σύνθετης αντίστασης για να ταιριάζει με την είσοδο του ψοφόμετρου με το κύκλωμα που μετράται.

Τα κύρια εξαρτήματα του ψοφόμετρου είναι τα φίλτρα διέλευσης ζώνης: το ένα με τηλεφωνικό ψοφομετρικό χαρακτηριστικό και το δεύτερο με ένα μετάδοσης. Προκειμένου το ψοφόμετρο να χρησιμοποιηθεί ως συμβατικό βολτόμετρο τετραγωνικών κυμάτων, παρέχεται ένα ισοδύναμο εξασθένησης.