ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Аналоговые и цифровые методы передачи сигналов из "Радиовещание и электроакустика " Как видно из рис. 1.3, современные электрические каналы звукового вещания представляют собой сложные технические сооружения, состоящие из многих звеньев. На пути от выхода микрофона до входа громкоговорителя сигналы звукового вещания неоднократно усиливаются, преобразуются, коммутируются и поэтому искажаются. [c.12] Исходный звуковой сигнал является аналоговым. При его передаче по аналоговым каналам связи на сигнал воздействуют помехи, искажая его. Появление линейных искажений объясняется наличием в электрическом канале передачи реактивных элементов (емкостей и индуктивностей). Аналоговый канал можно охарактеризовать комплексным коэффициентом передачи К((о) = К(м) Х ХехрПф(ш)]. Модуль этого выражения К(ш) описывает амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) канала, а ф(ш)—его фазо-частотную характеристику (ФЧХ). [c.12] Для неискаженной передачи сигналов необходимо, чтобы в полосе частот передаваемого сигнала выполнялись условия К(о)) =соп51 и ф((о)=йл4-шт, где к и т — постоянные величины. В этом случае форма и спектры сигналов на входе и выходе канала будут одинаковы. [c.12] Практически условия постоянства модуля К(о)) и линейности фазы ф(ш) выполняются лишь в части рабочего диапазона. Частотные искажения оцениваются неравномерностью амплитудно-частотной характеристики в рабочем диапазоне частот, а их наличие субъективно ощущается как изменение тембра звучания. [c.12] Частотно-фазовыми называют искажения, связанные с отклонением реальной фазовой характеристики ф((о) от идеальной. При идеальной фазовой характеристике все гармоники сигнала получают одинаковую временную задержку т, что приводит к сдвигу сигнала во времени без нарушения его формы. [c.12] При нелинейной зависимости фазового сдвига от частоты искажается фор.ма сигнала. При монофоническом воспроизведении звука вследствие физиологических особенностей слуха фазовые искажения обычно не сказываются на качестве Звучания. При стереофонии в отличие от монофонического вещания передаются не один, а два сигнала левого Л и правого П каналов. Если между сигналами Л и П возникают фазовые сдвиги или их уровни заметно различаются, то это приводит к нарушению стереофоничности звукопередачи. [c.12] Под помехами понимают понимают сторонние возмущения, действующие в канале и препятствующие правильному приему сигналов. В электрическом канале чаще всего возникают аддитивные помехи — помехи, которые суммируются с сигналом и существуют независимо от него. Аддитивные помехи разделяют на флуктуационные, импульсные и периодические. К флуктуациоиным относят помехи, вызванные тепловыми движениями электронов и ионов. Импульсные помехи появляются в результате атмосферных электрических разрядов и искрений в контактах электросиловой аппаратуры. К периодическим помехам относят главным образом фон источника питания переменного тока. [c.13] При электромагнитной связи между элементами или звеньями электрических каналов, по которым передаются разные сигналы, возникают переходные помехи. Нелинейности групповых усилителей и преобразователей частоты в системах передачи с частотным разделением каналов также обусловливают появление помех этого вида. [c.13] Наиболее слышны помехи в паузах передач, поэтому их допустимый уровень определяется заметностью именно в паузах передач. Переходные помехи бывают внятными и невнятными. Внятными называют помехи, которые по характеру совпадают с передаваемой информацией. Например, при передаче сигналов вещания внятную помеху могут создавать прослушиваемые телефонные переговоры, другие программы вещания. Невнятные помехи по характеру отличаются от передаваемых сигналов. В силу специфики восприятия помех наиболее сильное мешающее действие оказывают внятные переходные помехи, и поэтому борьбе с ними уделяется наибольшее внимание. [c.13] Флуктуационные и импульсные помехи имеют широкополосный характер, но слух человека имеет неодинаковую чувствительность к составляющим шума разных частот. Поэтому при звуковом вещании шум оценивают не только интегральным значением, но и величиной, учитывающей особенности субъективного восприятия (рис. 1.4). [c.13] программ путем монтажа магнитных фонограмм и последующей многократной перезаписи звуковых сигналов, а также при передаче их в тракте первичного распределения. [c.14] Отмеченные недостатки использования аналоговых сигналов могут быть преодолены путем преобразования их в цифровую форму. [c.14] В отличие от аналогового сигнала, который может изменяться в произвольный момент времени на сколь угодно малое значение, цифровой сигнал может изменяться только в заранее заданные тактовые моменты и только вполне определенным образом. Обычно используют двоичные сигналы, которые отображают наличие или отсутствие импульсов в тактовые моменты (рис. 1.5,а). Из этого вытекает главное преимущество цифровой формы представления сигналов—высокая защищенность от искажений и шумов, объясняемая тем, что на приемной стороне системы важно только обнаружение импульса в заданный момент времени. Искажения же его формы в определенных пределах менее существенно. [c.14] Если в процессе передачи иа цифровой сигнал наложится помеха, то при правильно выбранных параметрах системы передачи помеха может быть обнаружена и отделена от сигнала. Процесс отделения сигнала от помехи и восстановление его формы называется регенерацией. Регенерация цифровых сигналов осуществляется с помощью ключевого устройства (регенератора)—порогового устройства, обеспечивающего формирование П-образных импульсов из искаженной их последовательности. [c.14] Искаженный сигнал на входе регенератора (рис, 1.5,б) равен сумме прошедшего через линию искаженного сигнала 2(0 (рис 1.5,6) и помехи. Если в регенераторе выбрать порог срабатывания ор выше уровня помех, то на его выходе можно получить восстановленный цифровой сигнал, очищенный от искажений и помех (рис. 1.5,г). Если помехи в линии могут достигать больших значений (превышающих Е ор), то помеха будет восприниматься как ложный импульс, и цифровой сигнал будет передан с искажениями. Влияние помех можно устранить, применив специальные помехоустойчивые коды и разместив регенераторы в линии передачи на более близких расстояниях. [c.14] Сравнивая аналоговые (АСП) и цифровые (ЦСП) системы передачи можно отметить следующие преимущества последних. [c.14] Цифровые системы передачи обладают высокой помехоустойчивостью при использовании каналов связи с высоким уровнем помех и искажений. Качественные показатели ЦСП не зависят от расстояния и конфигурации сети связи. К достоинствам ЦСП относятся также совместимость каналов, предназначенных для передачи разной информации, сравнительная простота оборудования ретрансляционных пунктов, содержащих пороговые регенеративные устройства и не требующих преобразования сигнала (демодуляции, переноса спектра и т. д.). В ЦСП отсутствует накопление помех и искажений, действующих на различных участках канала. Поэтому параметры качества цифровых каналов в отличие от аналоговых не зависят от их протяженности. Параметры сигнала на выходе цифрового канала будут практически теми же, что и на выходе радиодома. [c.14] Основным недостатком цифровых систем передачи является требование значительно большей полосы пропускания, чем у АСП, что существенно при использования частотно-ограниченных каналов. [c.14] Вернуться к основной статье