Устройство и работа линейных регенераторов
Основным элементом цифрового линейного тракта является участок регенерации, представляющий собой совокупность участка кабельной линии и подключенного к его выходу регенератора. Линейные регенераторы (РЛ), устанавливаются в НРП, станционные регенераторы (РС), устанавливаются на оконечных станциях и ОРП. Линейные и станционные регенераторы идентичны по принципу работы и отличаются только конструктивным исполнением. Включение регенераторов в линейный тракт необходимо для компенсации воздействия на сигнал искажений и помех, возникающих в линейном тракте.
Ослабленные и искаженные импульсы линейного цифрового сигнала совместно с действующими на регенерационном участке помехами поступают на вход корректирующего усилителя УК (рисунок 12.13 точка 1). С помощью корректирующего усилителя происходят усиление и частичное восстановление формы импульсного сигнала. Обычно, корректирующий усилитель снабжается системой автоматической регулировки уровня (АРУ) для обеспечения стабильности уровня сигнала на выходе УК вне зависимости от изменения затухания линии.
Скорректированный в УК двухполярный сигнал (рисунок 12.13 точка 2) с помощью трансформатора с заземленной средней точкой во вторичной обмотке разделяется на две противофазные последовательности импульсов (рисунок 12.13 точки 3 и 4). Эти последовательности поступают на входы решающих устройств РУ1 и РУ2, опознающих принятые импульсы. Опознавание кодовых символов в решающем устройстве выполняется методом однократного отсчета (стробирования), который заключается в сравнении уровня регенерируемого сигнала с эталонным пороговым уровнем в момент времени, соответствующий наибольшей вероятности появления информационного символа. Моменты стробирования обычно приходятся на середину принимаемого импульса, что соответствует его максимальной амплитуде и обеспечивает наибольшую вероятность правильного опознавания. Если напряжение сигнала в момент стробирования превышает пороговое напряжение решающего устройства, то на выходе схемы формируется импульс. В случае если амплитуда импульса в момент стробирования меньше напряжения порога, принимается решение о передаче нуля.
|
|
|
Рисунок 12.14 - Схема регенератора двухполярного цифрового сигнала
Для уменьшения вероятности ошибки при принятии решения значение порогового напряжения устанавливается равным половине амплитуды входного импульса. Таким образом, помеха, не превысившая половины амплитуды входного сигнала, не вызовет ошибочного решения регенератора, а импульс, амплитуда которого под влиянием помех уменьшилась не более чем вдвое, будет полностью восстановлен. Помеха, превышающая напряжение порога, но не совпадающая с моментом опробования, также не вызовет ошибочной регенерации.
|
|
|
Формирующие устройства ФУ1 и ФУ2 обеспечивают формирование импульсов заданной амплитуды, формы и длительности (рисунок 12.13 точки 8 и 9). Например, для СП ИКМ -30 амплитуда импульсов 3В, длительность 0,24 мкс, форма импульсов прямоугольная.
В выходной обмотке линейного трансформатора (рисунок 12.13 точка 10) образуется регенерированный сигнал в квазитроичном коде, который далее поступает в линию.
На рисунке 12.14 приведены временные диаграммы, поясняющие принцип регенерации двухполярного сигнала.
Процессом восстановления цифровой последовательности в регенераторе управляют импульсы тактовой частоты (рисунок 12.13 точка 5), формируемые в устройстве тактовой синхронизации УТС. На вход УТС усиленный и частично-скорректированный цифровой сигнал поступает через дополнительную обмотку трансформатора Т1. Схема УТС обеспечивает выделение тактовой составляющей из спектра искаженного квазитроичного сигнала методом пассивной фильтрации и формирования из нее стробирующих импульсов (рисунок 12.14 график 5).
|
|
|
Рисунок 12.14 - Временные диаграммы регенератора
двухполярного сигнала
Управляющие последовательности импульсов с УТС задают моменты стробирования в решающих устройствах РУ1 и РУ2, а также определяют длительность импульсов восстановленного сигнала.
В идеальном случае восстановленная импульсная последовательность на выходе регенератора в точности повторяет исходную последовательность импульсов линейного сигнала. Практически последовательность восстанов-ленных при регенерации импульсов отличается от исходной из-за ошибок вследствие воздействия помех.
Для оценки частости возникновения ошибок введен показатель – коэффициент ошибок – отношение числа символов (бит), переданных с ошибками, к общему числу переданных символов за определенный интервал времени:
Кош = Nош / N
(в международной практике и нормативных документах Кош обозначают аббревиатурой BER – bit error ratio).
Наличие ошибок в цифровом сигнале приводит к появлению дополнительных шумов в каналах ТЧ, которые проявляются в виде щелчков. Частота щелчков не должна превышать одного щелчка в течение одной минуты, что соответствует коэффициенту ошибок в линейном тракте не более 10-6. Соответственно, коэффициент ошибок одиночного регенератора не должен превышать значения 10-8 ÷ 10-10.Минимальное отношение сигнал/помеха, при котором обеспечивается заданный коэффициент ошибок, называется помехоустойчивостью регенератора.
|
|
|
В процессе регенерации изменяются временные положения восстановленных импульсов. Эти изменения называются фазовым дрожанием или джиттером. Фазовые дрожания зависят от помех, действующих на регенерационном участке, характеристик линейного цифрового сигнала и от свойств схемы выделителя тактовой частоты регенератора. Величина джиттера накапливается при прохождении цифрового сигнала по цепи из нескольких регенераторов. Влияние фазовых дрожаний тем больше, чем выше скорость передачи сигнала по линии.
Приложение
Дата добавления: 2019-08-30; просмотров: 1870; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!