Перешкоди і спотворення в каналах зв’язку: адаптивні, мультиплікативні, формули


Перешкоди і спотворення в каналах зв’язку

В процесі проходження по реальним каналам зв’язку сигнали піддаються спотворень, тому одержувані повідомлення відтворюються з деякими помилками. Ці помилки обумовлені характеристиками тракту передачі, а також перешкодами, які впливають на сигнал. Зміна характеристик тракту, як правило, має регулярний характер, і тому їх можна в більшості випадків усунути за допомогою відповідної корекції. Перешкоди ж, що впливають на сигнал, мають випадковий характер, т. Е. Вони заздалегідь невідомі і тому їх вплив не можна повністю усунути.

«На заваді» прийнято називати будь-яке випадкове вплив на сигнал, що знижує вірогідність відтворення переданих повідомлень. Існуючі перешкоди дуже різні за своєю природою і фізичного впливу.

Види радіоканальних перешкод

  • атмосферні перешкоди, обумовлені грозовими електричними процесами. Найбільш шкідливий вплив ці перешкоди роблять в області довгих і середніх хвиль. Першим виявив їх негативний вплив винахідник радіо А. С. Попов;
  • індустріальні перешкоди, що виникають із-за різких змін струму в ланцюгах електропристроїв. Це перешкоди від електротранспорту, систем запалювання двигунів, медичних установок, електродвигунів;
  • перешкоди від сторонніх радіостанцій, що виникають внаслідок поганої фільтрації гармонік сигналу, недостатньою ста-мобільності частот, порушення регламенту робочих частот, нелінійності каналів, що призводить до утворення нових коливань;
  • космічні перешкоди, обумовлені електромагнітними процесами, що відбуваються на Сонці, зірках і інших позаземних об’єктах.

У каналах дротового зв’язку основними видами перешкод є імпульсні шуми і переривання зв’язку. Імпульсні шуми виникають при автоматичної комутації та внаслідок перехресних наведень. «Переривання зв’язку» називається явище, при якому сигнал або різко згасає, або зовсім пропадає, наприклад через порушення контактів при з’єднанні.

Всі зазначені перешкоди відносяться до «зовнішнім» перешкод, однак є і «внутрішні» перешкоди, що виникають в апаратурі, наприклад в підсилювачах і перетворювачах частоти. Внутрішні перешкоди обумовлені, головним чином, наявністю теплових шумів – хаотичного руху носіїв заряду (електронів) в провідниках. Ці перешкоди принципово непереборні.

У загальному випадку вплив перешкод на корисний сигнал можна представити у вигляді оператора

Z (t) = L [S (t), n (t)].

Залежно від характеру взаємодії з сигналом перешкоди поділяються на адитивні та мультиплікативні.

«Адитивною» називається перешкода, яка при утворенні вихідного сигналу представляється у вигляді доданка:

Z (t) = S (t) + n (t).

«Мультиплікативний» називається перешкода, яка при утворенні вихідного сигналу представляється у вигляді множника вхідного сигналу:

Z (t) = S (t) K (t), де K (t) – деякий випадковий процес.

Прикладом мультиплікативної завади є завмирання, які полягають в випадковій зміні рівня і відповідно потужності сигналу через мінливість умов поширення радіохвиль. У провідних каналах мультипликативной перешкодою може бути переривання зв’язку, при якому сигнал в лінії різко згасає.

До аддитивним перешкод можна віднести всі розглянуті види зовнішніх і внутрішніх перешкод.

У реальних каналах є і адитивні, і мультиплікативні перешкоди, тому в них Z (t) = S (t) K (t) + n (t).

Мал. 1.6. Схема дії перешкод в лінії зв’язку

Схема дії перешкод в лінії зв’язку показана на рис. 1.6.

На закінчення відзначимо, що між сигналом і перешкодою відсутня принципова відмінність. Більш того, вони існують як єдине ціле, хоча і протилежні за своєю дією. Наприклад, випромінювання передавача радіостанції, будучи корисним для приймача того абонента, якому воно призначене, одночасно може служити перешкодою для приймачів тих абонентів, яким воно не призначене.

Ссылка на основную публикацию