Цели и задачи измерений. Методика нормирования каналов связи.

Основной целью измерений,выполняемых в системах связи, является проверка работоспособности всех узлов системы и обеспечение высокого качества передачи и воспроизведения информации различного вида. Данную цель можно достичь при условии, что тракт передачи в целом и все его составляющие удовлетворяют определенным требованиям. Эти требования нормируются, т.е. устанавливается перечень параметров и характеристик, их значения и характер поведения, а также допуски, в пределах которых должны находиться значения тех или иных параметров. Таким образом, обеспечение необходимого качества связи сводится к поддержанию ряда электрических параметров, которые поддаются объективной количественной оценке. Целью измерений является экспериментальное определение значений этих электрических параметров и характеристик и сравнение их с допустимыми значениями.

Согласно основным положениям Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС) страны каналы и тракты являются универсальными, т.е. в системе может передаваться информация различного вида (речь, телевидение, передача данных) с помощью различных сигналов. Каждый вид сигналов определяется (описывается) своими специфическими характеристиками, а система передачи должна обеспечивать высокое качество передачи независимо от вида сигнала. Поэтому нормируемые параметры системы передачи не должны зависеть от вида передаваемых сигналов, а должны характеризовать ее пригодность к передаче любого вида информации.

Для введения нормируемых параметров используют следующую модель системы. Тракты и каналы передачи полезных сигналов, а также пути распространения помех практически всегда можно представить в виде четырехполюсника, и поэтому основные характеристики каналов и трактов соответствуют характеристикам четырехполюсника, теорию которых мы повторяли в курсе «Направляющие системы электросвязи».

Рассмотрим вопрос о различных видах измерений, выполняемых в системах передачи информации. Измерения характеристик системы и ее составляющих проводят при строительстве и монтаже, чтобы отбраковать изделия, не удовлетворяющие требованиям технических условий, и устранить допущенные при строительстве и монтаже повреждения и ошибки. По окончании монтажа станционной аппаратуры проводят настроечные измерения, подтверждающие правильность регулировок. Измерения параметров трактов и каналов, находящихся в эксплуатации, проводят в порядке профилактики для подтверждения стабильности характеристик либо для определения характера и мест повреждения. Контрольные измерения выполняют, как правило, без нарушения работы системы в дополнение к предусмотренным в аппаратуре устройствам непрерывного контроля. При обнаружении показателей, которые не удовлетворяют эксплуатационным нормам, осуществляется настройка с закрытием связи, после которой все электрические характеристики должны соответствовать значениям, указанным в настроечных нормах.

Все указанные измерения выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ и соответствующих инструкций, утвержденных Министерством связи. Эти же документы регламентируют методику измерений и типы измерительной аппаратуры.

Многоканальные системы, используемые в настоящее время для организации связи большой протяженности, действуют по принципу частотного разделения каналов, при котором сигналу каждого канала выделяется определенная часть полосы частот, передаваемой по линии. Системы с различной шириной используемой полосы сравниваются по числу каналов тональной частоты (ТЧ) шириной 3,1 кГц (от 0,3 до 3.4 кГц, общая ширина полосы с промежутком между соседними каналами ТЧ составляет 4 кГц), т.е. канал ТЧ является единицей оценки пропускной способности системы.

Канал тональной частоты (канал ТЧ) — это совокупность технических средств (аппаратуры) и среды распространения (физическая цепь и т.д.), обеспечивающая передачу электрических сигналов связи с эффективно передаваемой полосой частот (ЭППЧ) 0,3 — 3,4 кГц.

Для канала ТЧ ЕАСС нормируется 19 параметров. Самыми важными из них являются:

– эффективно передаваемая полоса частот. Для канала ТЧ ЭППЧ должна быть 300-3400 Гц, ширина – 3100 Гц. – ГОСТ 21655-87;

Эффективно передаваемая полоса частот— полоса частот, остаточное затухание на крайних частотах которой отличается от остаточного затухания на частоте 800 Гц не более чем на 1 Нп (1 Нп = 8,69 дБ, 1 дБ = 0,115 Нп) при максимальной дальности связи, свойственной данной системе.

Ширина ЭППЧ определяет качество телефонной передачи, и возможности использования телефонного канала для передачи других видов связи. В соответствии с международным стандартом для телефонных каналов многоканальной аппаратуры установлена ЭППЧ от 300 до 3400 Гц. При такой полосе обеспечивается высокая степень разборчивости речи, хорошая естественность её звучания и создаются большие возможности для вторичного уплотнения телефонных каналов.

– входное сопротивление;

– остаточное затухание (ОЗ) канала;

Остаточное затухание— это рабочее затухание, определяемое как разность между суммой всех затуханий (взятых со знаком +) и суммой всех усилений (взятых со знаком +) в КТЧ (канал тональной частоты) определяемых на опорной частоте. Остаточное затухание равно разности мощности Р₁ на входе и мощности Р₂ на выходе участка цепи, выраженное в дБ. Рабочее затухание определяется по формуле

где P1 – кажущаяся мощность, которую может отдать генератор на согласованную с ним нагрузку. Величины Р1 и Р2 связаны с величиной ЭДС генератора Е и напряжением на нагрузке Uн известными соотношениями:

где Zн и Zr - модули полных сопротивлений генератора и нагрузки.

Опорная частота в аналоговом КТЧ 800 Гц, а опорная частота в цифровом КТЧ равна 1100 Гц. В цифровом КТЧ нестабильность остаточного затухания составляет +/- 0.5 дБ. В аналоговом КТЧ нестабильность остаточного затухания составляет до 2.2 дБ. Допустимое остаточное затухание в 2-х проводной абонентской линии равно +7 дБ, а в 4-х проводной — −17 дБ.