дация 275-2 МККР). На рис. 8.2 и 8.3 приведены соответственно схемы и параметры предыскажающего и восстанавливающего контуров, обеспечивающие получение характеристики предыскажений, приведенной на рис. 8.1.

Формулы для расчета Рш.н.гр.тр, Рш.н, Рш.авт И Рал даны в § 8.3; Рш.т.гр.тр и Рш.г обычно не рассчитываются, а определяются экспериментально.

Рис. 8.3. Схема и пара1«етры восстанавливающего контура для передачи сигналов многоканальной телефонии:

Д-1.81До; Л2<0.001 Но; Нз = Л4=Лс.; Rs--2л V L,C, 2я У L,B, •

Помимо составляющих щума, приведенных в формуле (8.1), иногда в системах большой емкости в малом проценте времени могут возникать дополнительные нелинейные шумы, обусловленные многолучевым распространением радиоволн. Этот вопрос рассматривается в § 9.10.

8.2. ТЕПЛОВЫЕ ШУМЫ В КАНАЛЕ ТЧ

Псофометрнческая мощность теплового шума (в пиковаттах) в канале тональной частоты, вносимая приемником одной радиорелейной станции, определяется по формуле

(8.7)

где Пи, - коэффициент шума приемшжа; k - постоянная Больцмана, равная 1,38-10-" Вт/Гц-град; Т - абсолютная температура, принимаемая, равной 290 К; Д/к - ширина полосы канала ТЧ, равная 3,1-10 Гц; Кп - псофомет- рический коэффициент для канала ТЧ, равный 0,75; Fk - средняя частота канала в групповом спектре, кГц; Д/к - эффективное значение девиации частоты, . соответствующее измерительному уровню сигнала одного канала на частоте нулевых предыскажений, кГц; Рпр - мощность сигнала на входе приемника, Вт; Рпр - коэффициент, учитывающий изменение девиации частоты при введении предыскажений в зависимости от частоты канала. Зависимость Рпр от а = = F,JF,,max приведена иа рис. 8.4.

Мощность шума Яш.т имеет наибольшее значение в верхних по частоте каналах. Поэтому обычно определяют Рш.т для верхнего канала, у которого Рк=

= Рктах И Рпр = 0,4.

Значение Р,:=Ришах определяется верхней частотой спектра многоканального сигнала. Эти значения для систем с различной емкостью приведены в-табл. 7.3.

Эффективные зиачеиия девиацип частоты Д/,,, соответствующие измерительному уровню сигналов в канале ТЧ для систем с различной емкостью, приведены в табл. 8.1.

ТАБЛИЦА 8.1

Эффективные значения девиации частоты для систем различной емкости

Максимальное число каналов

Д/„. кГц

Максимальное число каналов

Д?к, кГц

Данные приведенные в табл. 8.1, заимствованы из Рекомендации 404-1 МККР, дополнительно в нее введены системы емкостью 720, 1020, 1320 и 1920 каналов ТЧ, которые используются иа радиорелейных линиях в СССР.

Тепловой шум в канале ТЧ может быть определен также че- 2 рез коэффициент системы.

Коэффициент системы характеризует энергетические параметры радиорелейного оборудования, которые определяют мощность 7 тепловых шумов, зависящих от уровня входного сигнала приемника в каналах РРЛ. Коэффициент системы при передаче сигналов многоканальной телефонии О Ктф равен выраженному в децибелах отношению мощности сигнала к мощности теплового шума

Рис. 8.4. Зависимость Р„р от a=FIF ,

В верхнем канале, определяемому одним интервалом РРЛ в предположении, что ослабление сигнала между передатчиком и приемником составляет О дБ:

/Стф = 10 Ig-(У. (8.8)

Подставляя численные значения и логарифмируя, получим /Стф = 175,56 -Н 10 Ig Рпер - 10 Ig Пш - 20 Ig (f„/A /«). (8.9)

Отношение сигнала к тепловому шуму в верхнем канале, определяемое одним интервалом РРЛ, выраженное через коэффициент системы,

10 Ig (Рс/Я.т) = «"тф -f Рпр/Рпер, (8.10)

где Рпр/Рпер - ослабление (дБ) сигнала между выходом передатчика и входом приемника на интервале РРЛ [определяется по формуле (9.10)].

На рис. 8.5 приведена зависимость мощности тепловых щумов Рш.т в верхнем канале ТЧ, вносимых одним интервалом РРЛ от мощности сигнала на входе приемника. Графики на рис. 8.5 соответствуют коэффициенту шума приемника, равному 10 дБ. При емкостях 300, 600, 720 и 1020 каналов ТЧ значение девиации частоты Af,; в точке «нулевых» предыска.жений принято равным 200 кГц, а при емкостях 1320, 1920 каналов ТЧ - 140 кГц.

Бели коэффициент шума приемника не равен 10 дБ, то, учитывая, что мощность тепловых щумов прямо пропорциональна коэффициенту шума, легко

Ра г,дБг< , пВт

-40 - W

-50-- 10

-60 - 10

-70 - да2

-710 -100

-70 -60Pnp,dbSm

(ЮпВт) ЦООпВт) (тОпВт) (0,01тВт) (0,1тВт) (1тВт)

Рис. 8.5. Зависимость Р„ 1 -

от Р

300 каналов; 2 - 600 канаЛов; 3 - 720 кана-налов ~ каналов; 5 - 1320 каналов; 6 - I9J0 ка-

определить мощность тепловых шумов при лк>бом значении коэффициента шума. Для этого следует пользоваться как вспомогательной шкалой Ршт дБВт

пример. При входном сигнале приемника Япр = б7 дБВт (0 2 мкВт) и коэффициенте шума приемника n„ = 10 дБ мощность теплового шума в веох-пем канале ТЧ составляет 250 пВт. Если коэффициент шума равен 7 дБ (на 6 дЬ меньше), то мощность теплового шума составит 125 пВт (см. рис. 8.5).

8.3. НЕЛИНЕЙНЫЕ ШУМЫ В КАНАЛЕ ТЧ

Средняя мощность многоканального сообщения

Многоканальное с(Н)Г)]нс11не при частотном разделении каналов и лостатпчио большем числе каналов (более (iO) но своей структура бличко к «белому шуму». >..1а1ИС1Ические свойства такого многоканального сообшення подчиняются

нормальному закону, а его составляющие имеют равномерное распределение по спектру. При этих условиях средняя мощность многоканального сообщения /ср = №к.ср, где N - число каналов, Рк.ср - средняя мощность сообщения в одном канале. "

Средняя мощность многоканального сообщения в точке с нулевым относительным уровнем канала, выраженная в децибелах,

ср = Я„.ср+101дЛ. (8.11)

Согласно рекомендациям МККР средняя мощность сигнала одного канала (для систем с числом каналов более 240) в точке с нулевым относительным уровнем принимается равной - 15 дБм (32 мкВт) и, следовательно, средняя мощность многоканального сообщения в дБм в точке с нулевым относительным уровнем Pop дБмО равно:

/ср= -15 + 10 IgA. (8.12)

Для систем с числом каналов от 12 до 240 МККР рекомендует определять среднюю мощность многоканального сообщения Рср дБм в точке с нулевым относительным уровнем по формуле

Рр= - l+4\gN. (8.13)

Принятые МККР средние мощности многоканального сообщения, определяемые формулами (8.12) и (8.13), справедливы лишь для систем, в которых число каналов, занятых для передачи сигналов тонального телеграфа, фототелеграфа, вещания н т. п., средняя мощность которых значительно больше средней мощности канала ТЧ, составляет незначительный процент.

В СССР на магистральных линиях значительный процент каналов используется для передачи сигналов тонального телеграфа, фототелеграфа и вещания. Поэтому в СССР средняя мощность многоканального сообщения выше, чем это следует из формул (8.12) и (8.13).

Для систем с емкостью более 240 каналов средняя мощность сигнала одного канала ТЧ по нормам, принятым в СССР для новыу систем связи, составляет - 13 дБм (50 мкВт). Для этого случая средняя мощность многоканального сообщения в точке с нулевым относительным уровнем

рр= -13+lOlgA. (8-14J

В табл. 8.2 приведены значения средней мощности многоканального сообщения Рср для систем различной емкости.

ТАБЛИЦА 3.2

Средняя мощность миогокаиальиого сообщения в точке нулевого относительного уровня Рср

Для системы передачи К-1920 Рр составляет 18,5 дБмО и 76.8 мВт соответствекно.

Девиация частоты при передаче многоканального сообщения

Эффективная девиация частоты, обусловленная многоканальным сообщением, определяется по формуле

Л /вФ = А /к VP. (8.151

Значение Д/,,- кГц берется из табл. 8.1, а значение Рср мВт - из табл. 8.2.

Квазипиковая девиация частоты при передаче многоканального сообщения Д/пик (т. е. значение, которое н превышается с вероятностью 0,999 для систем с числом каналов более 240) в 3,33 раза (иа 10,5 дБ) больше эффективного значения девиации частоты.

На рис. 8.6 и 8.7 приведены зависимости Д/э* и AfnsK ДЛя систем с числом каналов от 300 до 1920.

300 500

1000

1300 1500

Рис. 8.6. Зависимость эффективной девиации частоты Af от числ» каналов N

Нелинейные шумы, возникающие в групповом тракте радиорелейной линии

Возникновение нелинейных шумов в групповом тракте радиорелейной лийин обусловлено нелинейностью характеристик частотных модуляторов и демодуляторов, а также нелинейностью амплитудных характеристик групповых усилителей. Ограничиваясь нелинейностью второго и третьего порядков, мощность нелинейных шумов в групповом тракте Рш.гр.тр пВт можно определить по формуле

А к«п

Р =10»---

, / Ш.гр.1 F F •

J г max-t-min

4 4 У2 (о) «2 (<У) + 24 Уз (а) а, (а)

(8.16)

где Ртах И fmin - соответствеиио наивысшая и наииизшая частоты по групповому спектру, кГц;

0,2 0,4 0,5 0,8 1,0

Рис. 8.8. Графики для определения

0,Z 0,4 0,6 0,8 1,0 коэффициентов 1/2(0) и 1/:(о)

Рис. 8.7. Зависимость квазипиковой девиации частоты Дпжк числа каналов JV

Рср -средняя мощность многоканального сообщения, мВт;

f2it, кзк - коэффициенты нелинейных искажений по второй и третьей гармоникам рассматриваемых элементов группового тракта прн измерительном уровне сигнала в канале;

г/2 (о), Уз (о) - коэффициенты учитывающие распределения мощности нелинейных шумов в групповом спектре, без учета предыскажений а = (Fk~F min) I {F max - -F т in),

02(0), аз (о)-коэффициенты, учитывающие перераспределение шумов по групповому спектру при введении предыскажений.

Остальные обозначения те же, что и в формуле (8.7).

0,1 0,г 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Рис. 8.9. Графики для определения коэффициентов 02(0) и аз(о)