Определить относительную величину суммарных искажений δсум

Действие различного рода помех на передаваемые сигналы в общем случае влияют на форму принимаемых импульсов: изменяется их длительность, амплитуда, полярность и другие параметры. При передаче дискретной информации особую опасность представляют искажения длительности принятых импульсов, так как они приводят к смещению значащих моментов восстановления и как следствие к замене одной значащей позиции на другую в пределах всей или части длительности элементарного импульса (рис.1). Это явление называют искажением элементарных импульсов.
Рисунок 1. Механизм появления искажений
Сравнением последовательностей передаваемых импульсов (рис.1, а) и принятых (рис. 1, б) импульсов можно обнаружить временные несоответствия между ними. Прежде всего, следует отметить, что принятые импульсы сдвинуты относительно переданных импульсов на величину t3, называемую временем запаздывания. Наличие времени запаздывания обусловлено конечной скоростью распространения электромагнитной энергии по линии связи, влиянием помех и т.д.
Если бы выполнялось условие t31=t32=t33=…=const, то все принятые импульсы были бы сдвинуты по оси времени на одинаковое значение, и искажение их длительности не было бы. Однако случайное воздействие помех приводит к тому, что время запаздывания для каждой границы импульсов не одинаково и является случайной величиной. В результате токовый импульс окажется искаженным на величину θ1=t32-t31 (удлинен), второй бестоковый импульс изменил свою длительность на величину θ2=t33-t32 (укорочен) и т.д. Величины θ1 и θ2 есть индивидуальные значения искажения длительности импульса. При передаче бесконечной последовательности импульсов абсолютная величина искажений может быть определена следующим образом:
θ=t3 max-t3 min, (1)
где t3 maxи t3 min - соответственно максимальное и минимальное время запаздывания.
θ=6,5-3=3,5 мс.
На практике чаще пользуются относительной величиной искажений, %:
δсум=θt0*100% , (2)
где t0 - длительность элементарного импульса кодовой посылки.
Рассчитаем длительность элементарного импульса кодовой посылки следующим образом:
B=1t0, t0=1B=160=16,7 мс,
δсум=3,516,7*100%=21%.
Под исправляющей способностью μ понимают способность приемника правильно воспроизводить символы при наличии на его входе искаженных импульсов .
Теоретическая исправляющая способность μt зависит только от способа регистрации принимаемых импульсов и инерционности регистрирующих устройств. Она определяется при условии, что между передающим и приемным распределителями существует полная синфазность. Теоретическая исправляющая способность может быть определена из выражения:
μt=t0-tp2*t0*100%, (4)
гдеtp - время регистрации импульса. При методе стробирования время регистрации равно длительности стробирующего импульса tp=tc, а при интегральном методе оно складывается из времени заряда и разряда интегрирующего конденсатора, т.е. tp=t1+t2 .
Метод стробирования:
μ1=16,7-12*16,7*100%=47%
Интегральный метод:
μ2=16,7-1,32*16,7*100%=46%
Для практической оценки качества приема дискретных сигналов пользуются эффективной исправляющей способностью μэ, которую рассчитывают с учетом погрешностей в работе распределителей δр и устройств синхронизации δс. Эффективная исправляющая способность может быть определена из выражения:
μэ=μt-δp-δc, (5)
В электромеханических стартстопных системах искажения δp=5%, а δc=5.5% .
Метод стробирования:
μэ=47-5-5,5=36,5%
Интегральный метод:
μэ=46-5-5,5=35,5%
Эффективная исправляющая способность является основной технической характеристикой приемника.
Коэффициент запаса устойчивости Е характеризует степень превышения исправляющей способности над искажением импульсов и определяется из выражения:
Е=μэ-δсум, (6)
Метод стробирования:
Е=36,5-21=15,5%
Интегральный метод:
Е=35,5-21=14,5%
2. Изменим скорость модуляции В на +8% и -14%:
+% (+8%) =В=60+8%=64,8 (бод)
-% (-14%) =В=60-14%=51,6 (бод)
Определим величины δ сум , и E при изменении скорости модуляции B на % (+8%):
t0=1B=164,8=15,4 мс;
δсум=θt0*100%;
δсум=3,515,4*100%=22,7%;
μt=t0-tp2*t0*100%;
μ1=15,4-12*15,4*100%=46,8%-метод стробирования;
μ2=15,4-1,32*15,4*100%=45,8%-интегральный метод;
μэ=μt-δp-δc;
μэ=46,8-5-5,5=36,3%-метод стробирования;
μэ=45,8-5-5,5=35,3%-интегральный метод;
Е=μэ-δсум;
Е=36,3-22,7=13,6%-метод стробирования;
Е=35,3-22,7=12,6%-интегрльный метод.
Определим величины δ сум , и E при изменении скорости модуляции B на % (-14%):
t0=1B=151,6=19,4 мс;
δсум=θt0*100%;
δсум=3,519,4*100%=18%;
μt=t0-tp2*t0*100%;
μ1=19,4-12*19,4*100%=47,4%-метод стробирования;
μ2=19,4-1,32*19,4*100%=46,7%-интегральный метод;
μэ=μt-δp-δc;
μэ=47,4-5-5,5=36,9%-метод стробирования;
μэ=46,7-5-5,5=36,2%-интегральный метод;
Е=μэ-δсум;
Е=36,9-18=18,9%-метод стробирования;
Е=36,2-18=18,2%-интегрльный метод.
При увеличении скорости модуляции В на 8% по отношению к исходной скорости модуляции В результаты вычислений изменяются следующим образом:
1) Уменьшается длительность элементарного импульса кодовой посылки t0.
2) Увеличивается относительная величина суммарных искажений δсум.
3) Уменьшается исправляющая способность µ приемного устройства при регистрации методом стробирования и интегральным методом.
4) Уменьшается эффективная исправляющая способность µЭ для стробирующего и интегрального методов.
5) Уменьшается коэффициент запаса устойчивости E для стробирущего и интегрального методов.
При уменьшении скорости модуляции В на 14% по отношению к исходной скорости модуляции В результаты вычислений изменяются следующим образом:
1) Увеличивается длительность элементарного импульса кодовой посылки t0.
2) Уменьшается относительная величина суммарных искажений δсум.
3) Увеличивается исправляющая способность µ приемного устройства при регистрации методом стробирования и интегральным методом.
4) Увеличивается эффективная исправляющая способность µЭ для стробирующего и интегрального методов.
5) Увеличивается коэффициент запаса устойчивости E для стробирущего и интегрального методов.
3