• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Параметри первинних сигналів

Основні відомості про телекомунікаційні системи. Характеристики ліній зв’язку

Лекція № 5.6

Теорія інформації та кодування

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Конфігурація комп'ютера

Конфігурацією (або специфікацією) комп’ютера називають характеристики пристроїв, які в цей комп’ютер включені.

Наприклад: в прайс-листі комп’ютерної фірми вказана така конфігурація:

Intel Core2 Duo – 3,0GHz/ 1Gb/ 400Gb/ 128Mb GeForce PCX6600/ DVD+RW/-RW/ CD-RW (16xR,16xW,8xRW/48xR,48xW,32xRW)/ FDD/ LAN 1Gb/ SB/ kbd/ M&P/ 19.0” Samsung SyncMaster 970P black (DVI,1280Ч1024–6ms, 250cd/m2, 1000:1, 178°/178°)

Це слідує читати так:

· процесор Intel Core 2 Duo двохядерний з тактовою частотою 3,0 ГГц;

· ємність оперативної пам’яті – 1 Гб;

· жорсткий диск (вінчестер) місткістю 400 Гб;

· графічна плата GeForce PCX 6600 з 128 Мб відеопам’яті;

· привід дисків DVD, який читає/записує/перезаписує DVD-диски з швидкістю до 16x,16x,8x, а CD-диски з швидкістю до 48x,48x,32x.

· дисковод для гнучких дисків (FDD);

· мережна плата із швидкістю 1 Гб (LAN1Gb);

· звукова карта (SB);

· клавіатура (kbd – keyboard);

· маніпулятор миша і килимок для миші (M&P – mouse and pad);

· рідкокристалічний 19-дюймовий монітор Samsung SyncMaster 970P з 1280Ч1024, з роз’ємом DVI для РК-моніторів, часом відгуку 6 мс, яскравістю 250 кд/м2, контрастність 1000:1, з кутами огляду 178°/178°.

ВСТУП

Лекція № 5.6 – “Основні відомості про телекомунікаційні системи. Характеристики ліній зв’язку”. В лекції будуть розглянутими наступні питання:

1. Параметри первинних сигналів. 3

2. Характеристики ліній зв’язку. 7

2.1. Спектри сигналів в лініях зв’язку. 7

2.2. Амплітудно-частотна характеристика, смуга
пропускання і загасання. 9

2.3. Завадостійкість і ймовірність передачі даних. 12

2.4. Пропускна спроможність лінії 13

Телефонний (мовний) сигнал. Звуки мови утворяться в результаті проходження повітряного потоку з легень через голосові зв’язки і порожнини рота і носа. Частота імпульсів основного тону (f₀ на рис. 1) лежить у межах від 50...80 Гц (бас) до 200...250 Гц (жіночий і дитячий голоси). Імпульси основного тону містять велике число гармонік (до 40) (2f₀,...,nf₀ на рис. 1), причому їхньої амплітуди убувають із збільшенням частоти зі швидкістю приблизно 12 дБ на октаву (крива 1 на рис. 1). Таким чином, амплітуда гармоніки 2f₀ на 12 дБ більше, ніж гармоніки 4f₀ і т.д.). При розмові частота основного тону f₀ міняється в значних межах.

1. Спектральний склад мовного сигналу

У процесі проходження повітряного потоку з легень через голосові зв’язки і порожнини рота і носа утворяться звуки мови, причому потужність гармонік частоти основного тону міняється (крива 2 на рис. 1). Області підвищеної потужності гармонік частоти основного тону називаються формантами (див. рис. 1). Різні звуки мови містять від двох до чотирьох формант. Висока якість передачі телефонного сигналу характеризується рівнем голосності, розбірливістю, природним звучанням голосу, низьким рівнем завад. Ці фактори визначають вимоги до телефонних каналів.

Основними параметрами телефонного сигналу є:

потужність телефонного сигналу P_ТЛФ. Прийнято, що середня потужність телефонного сигналу на інтервалі активності складає 88 мкВт. З урахуванням коефіцієнта активності (0,25) середня потужність телефонного сигналу P_сер дорівнює 22 мкВт. Крім мовних сигналів у канал зв’язку можуть надходити сигнали керування, набору номера й ін. З урахуванням цих сигналів середню потужність телефонного сигналу приймають рівною 3,5 мкВт, тобто середній рівень телефонного сигналу складає Р_сер = 10 lg (3,5) = - 15 дБ;

коефіцієнт активності телефонного повідомлення, тобто відношення часу, протягом якого потужність сигналу на виході каналу перевищує задане граничне значення, до загального часу заняття каналу для розмови. При розмові кожний зі співрозмовників говорить приблизно 50% часу. Крім того, окремі слова, фрази відокремлюються паузами. Тому коефіцієнт активності складає 0,25...0,35.

динамічний діапазон визначається вираженим у децибелах відношенням максимальної і мінімальної потужності сигналу

D_C = 10 lg (P_max/P_mіn) (дБ).

Динамічний діапазон телефонного сигналу складає D_С = 35...40 дБ;

пікфактор сигналу визначається вираженим у децибелах відношенням максимальної і середньої потужності сигналу

Q = 10 lg (P_max/P_сер),

який, зазвичай, складає 14 дБ. При цьому максимальна потужність, імовірність перевищення якої знехтувано мала, дорівнює +3,5 дБ;

енергетичний спектр мовного сигналу − область частот, у якій зосереджена основна енергія сигналу (рис. 2)

β = 10 lg (Π²(f)/),

де: Π²(f) – спектральна щільність середнього квадрата звукового тиску; Π₀ - поріг чутності (мінімальний звуковий тиск, що починає відчуватися людиною з нормальним слухом на частотах 600...800 Гц). З рис. 2 видно, що мова є широкосмуговим процесом, частотний спектр якого займає смугу від 50...100 Гц до 8000...10000 Гц. Установлено, однак, що якість мови виходить цілком задовільною при обмеженні спектра частотами 300...3400 Гц. Ці частоти прийняті як границі ефективного спектра мови. При зазначеній смузі частот складова розбірливість складає близько 90%, розбірливість фраз − більш 99% і зберігається задовільна натуральність звучання.

2. Енергетичний спектр мовного сигналу

Сигнали звукового віщання. Джерелом звуку при передачі програм віщання звичайно є музичні інструменти або голос людини.

Динамічний діапазон віщальної передачі наступний: мова диктора 25...35 дБ, художнє читання 40...50 дБ, вокальні й інструментальні ансамблі 45...55 дБ, симфонічний оркестр до 65 дБ. При визначенні динамічного діапазону максимальним вважається рівень, імовірність перевищення якого дорівнює 0,02, а мінімальним - 0,98.

Частотний спектр сигналу віщання розташований у смузі частот 15...20.000 Гц. При передачі як телефонного сигналу, так і сигналів віщання смуга частот обмежується. Для досить високої якості (канали віщання першого класу) ефективна смуга частот повинна складати 0,05...10 кГц, для бездоганного відтворення програм (канали вищого класу) - 0,03...15 кГц.

Факсимільний сигнал формується методом порядкового розгорнення. Частотний спектр первинного факсимільного сигналу визначається характером переданого зображення, швидкістю розгорнення і розмірами скануючої плями. Для факсимільних апаратів верхня частота сигналу може складати 735, 1100 і 1465 Гц. Динамічний діапазон сигналу складає близько 25 дБ, пікфактор дорівнює 4,5 дБ при 16 градаціях яскравості.

Телевізійний сигнал також формується методом розгорнення. Аналіз показує, що енергетичний спектр телевізійного сигналу зосереджений у смузі частот 0...6 Мгц. Динамічний діапазон D_С ≈ 40 дБ, пікфактор 4,8 дБ.

Отже, визначення таких параметрів первинних сигналів дозволяє сформувати вимоги до характеристик ліній зв’язку.

Сигнали передачі даних, що передаються, у цифрових лініях зв’язку мають кінцеве число станів. Як правило, елементарний сигнал, тобто сигнал, що передається за один такт роботи передавальної апаратури, має декілька станів, які передаються у лініях зв’язку імпульсами прямокутної форми. За допомогою таких сигналів передаються як комп’ютерні дані, так і будь-які оцифровані види аналогових сигналів, в тому числі телефонні, звукового віщання та зображення (факсимільні, телевізійні).

Основним параметром дискретного сигналу з погляду його передачі є необхідна швидкість передачі (біт/с).

Звести параметри аналогових сигналів до єдиного параметра (швидкості передачі) дозволяє перетворення цих сигналів в цифрові.

Аналогічні параметри визначаються і для каналів зв’язку. Параметри каналів зв’язку повинні бути не менше відповідних параметрів сигналів.

Отже, визначення таких параметрів первинних сигналів дозволяє сформувати вимоги до характеристик ліній зв’язку.

Читайте також:

1. Алгоритм прийняття рішення при прийманні сигналів з випадковою початковою фазою
2. Аналітичні параметри
3. Аналітичні параметри
4. Артеріальний пульс, основні параметри
5. Безперервних сигналів на тріоді
6. Будова, характеристики і параметри біполярного транзистора
7. Бухгалтерське оброблення первинних документів та їх збереження
8. Варіатори та їхні основні параметри
9. Види передавальних пристроїв РЛС РТВ та їх параметри
10. Вимірювальні сигнали, перетворення вимірювальних сигналів, форми вимірювальної інформації
11. Відповідність форм первинних документів з обліку фінансово-розрахункових операцій та їх електронних аналогів
12. Вікна та їх основні параметри

Переглядів: 3007