Невнятные помехи – это помехи, не совпадающие по характеру с сигналом, воспринимаются как шум, ухудшают или подавляют принимаемый сигнал.

Вопрос № 1. Оценка шумов и помех линейных трактов.

(слайд 5)

Электромагнитная помеха — нежелательное физическое явление или воздействие электрических, магнитных или электромагнитных полей, электрических токов или напряжений внешнего или внутреннего источника, которое нарушает нормальную работу технических средств, или вызывает ухудшение технических характеристик и параметров этих средств.

Помехи представляют собой электрические колебания, спектр частот которых частично или полностью совпадает со спектром частот полезного сигнала. Помехи, имеющие равномерный и непрерывный энергетический спектр в данной полосе частот, принято называть шумами. В каналах и трактах передачи шумы и помехи возникают вследствие внутренних и внешних причин.

За счет внутренних причин возникают собственные шумы линий, усилителей и других составляющих канал передачи четырехполюсников, а также помехи и шумы нелинейного происхождения. За счет внешних причин возникают помехи и шумы из-за переходных влияний между параллельными цепями и отдельными устройствами тракта передачи, атмосферные шумы, промышленные шумы, помехи от радиостанций, от линий электропередач и от механических воздействий на элементы тракта передачи (нарушения контакта, подключение измерительных приборов, регулировочные действия и т.п.). Помехи любого происхождения могут быть внятными и невнятными.

(слайд 6)

Внятные помехи – это помехи, совпадающие по характеру с сигналом. Например, в телефонном канале – это переходной разговор, который прослушивается и может маскировать (заглушать) принимаемый голос (сигнал); в телевизионном канале – это появление дополнительного изображения, которое накладывается на основное. Внятные помехи наиболее опасны, поэтому они должны быть практически устранены или превращены в несовпадающие (невнятные) помехи (шум).

Невнятные помехи – это помехи, не совпадающие по характеру с сигналом, воспринимаются как шум, ухудшают или подавляют принимаемый сигнал.

Термические помехи определяются тепловым движением электрических зарядов (флуктуацией) в проводных цепях, а также в цепях полупроводниковых приборов, микросхем и практически равномерно распределены по спектру от самых низких частот до частот порядка 10¹³ Гц.Мощность термического шума определяется формулой:

,

где постоянная Больцмана (постоя́нная Бо́льцмана (k) — физическая постоянная, определяющая связь между температурой и энергией); Т – абсолютная температура в градусах Кельвина; DF – полоса частот, в которой определяется шум.

Собственные шумы усилителей в 3…5 раз больше термических шумов цепей линии. Мощность собственных шумов в полосе канала и шумовая защищенность в конце линии зависит от протяженности усилительных участков и их общего числа.

На воздушных линиях связи определяющим является атмосферный шум, который и учитывается при проектировании систем передачи. Статистическими измерениями установлены уровни этого шума в полосе одного канала ТЧ на одном усилительном участке (на входе усилителя): −72 дБ в диапазоне частот до 30 кГц; −80 дБ – в диапазоне частот выше 30 кГц.

Шумы линейных переходов появляются вследствие взаимного электромагнитного влияния между параллельными цепями линий связи. За счет взаимного влияния переходные помехи могут проявляться либо в виде прослушивания разговоров, ведущихся по другим каналам (внятная переходная помеха), либо в виде шумов (невнятная переходная помеха). Шумы линейных переходов наблюдаются в том случае, когда в один и тот же канал одновременно попадают внятные переходные помехи с нескольких влияющих каналов.

Переходные влияния между отдельными цепями воздушных или симметричных кабельных линий различают двух видов:

(слайд 7)

(слайд 8)

Мешающее действие различных шумов и помех в линейных трактах систем передачи проявляется по-разному в зависимости от типа используемой линии, протяженности и схемы линейного тракта.

(слайд 9)

В каналах систем передачи коаксиальных кабельных линийпреобладающее значение имеют собственные шумы и помехи нелинейного происхождения (помехи нелинейного происхождения будут рассмотрены во втором вопросе нашей лекции). Линейные переходы между коаксиальными парами практически отсутствуют, и с ними можно не считаться. Поэтому при проектировании систем передачи общая допустимая мощность шума распределяется между собственными и нелинейными шумами, а при расчете длины усилительных участков учитываются только собственные шумы.

(слайд 10)

В каналах систем передачи симметричных одночетверочных и многочетверочных кабельных линий должны учитываться собственные, нелинейные и переходные шумы и помехи. При проектировании таких систем половина допустимой мощности шума отводится на шумы линейных переходов, а остальная часть распределяется поровну (по одной четверти) между собственными и нелинейными шумами.

(слайд 11)

Линейный тракт в многочетверочных кабелях всегда четырехпроводный двухкабельный, поэтому переходные влияния имеют место здесь лишь на дальнем конце, защищенность от таких переходных помех не зависит от длины усилительного участка, поэтому при проектировании длины усилительных участков определяются, исходя из нормы защищенности от собственных шумов и протяженности линейного тракта.

(слайд 12)

В каналах систем передачи симметричных одночетверочных кабельных линий при использовании двухкабельного режима учитываются шумы и помехи, а также определяются усилительные участки аналогично многочетверочным кабельным линиям.

(слайд 13)

В каналах систем передачи симметричных одночетверочных кабельных линийпри использовании однокабельного режима работает одна система передачи, взаимные влияния отсутствуют, поэтому учитываются, как и в коаксиальных системах передачи собственные и нелинейные шумы и помехи, допустимая мощность которых распределяется поровну.

Контрольные вопросы:

1. Доложите определение помехи (шума).

2. Доложите причину возникновения шумов линейных переходов.

3. Доложите разницу между внятными и невнятными помехами.

Вывод: шумы оказывают решающее влияние на качество связи, поэтому их расчет и оценка является одной из важнейших задач при проектировании и эксплуатации линий связи.

(слайд 14)