Амплитудно-частотная характеристика

Амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) канала или тракта называется зависимость остаточного затухания а₀ или остаточного усиления S₀ от частоты синусоидального сигнала а₀= φ(f), S₀ = φ(f). В идеальном случае все частотные составляющие сигнала должны проходить по каналу с одинаковым затуханием или усилением. Т.е. идеальная АЧХ будет представлять собой прямую линию.

Форма фактической АЧХ канала ТЧ первичной цифровой сети связи зависит от частотной характеристики затухания фильтров нижних частот ФНЧ аппаратуры мультиплексирования. Она будет отличаться от прямой линии из-за увеличения затухания фильтров в верхней части используемой полосы пропускания. В простом канале одностороннего действия будет включено два таких фильтра: в оборудовании тракта передачи и тракта приема. При организации одного транзита по тональной частоте количество фильтров увеличивается на два. Таким образом, при увеличении числа транзитов неравномерность АЧХ канала будет возрастать.

Нормирование АЧХ осуществляется в пределах полосы эффективно передаваемых частот. Полоса эффективно передаваемых частот канала является важнейшим параметром любой системы передачи. Под полосой эффективно передаваемых частот понимается та область частот, на границах которой ОЗ увеличивается относительно значения на средней частоте на допустимую заданную величину, равную 8,7 дБ (1,0 Нп). Для стандартных каналов ТЧ полоса эффективно передаваемых частот должна составлять 300,…,3400 Гц.

Нормируется АЧХ допустимым отклонением величины ОЗ (Dа₀) или ОУ (DS₀) при различных частотах от его фактического значения при средней частоте. Для канала ТЧ допустимые отклонения ОЗ или ОУ при fср =1020 Гц будут определяться:

Dа₀ = а₀ - а_{0 (1020)}; DS₀ = S₀ - S_{0 (1020)} .

На рис.2. представлены нормы допустимого отклонения АЧХ для канала ТЧ с четырехпроводным окончанием DS₀ = φ(f).. Как видно из данного рисунка, более жесткие нормы на допустимое уменьшение ОУ установлены для средней части полосы передаваемых частот. Это объясняется их бо¢льшим влиянием на разборчивость и натуральность воспроизведения принимаемых сигналов. Если фактическая кривая АЧХ, представленная пунктирной линией, не выходит за пределы допустимых отклонений, то амплитудно-частотные искажения в канале не будут превосходить норму, разборчивость и натуральность воспроизведения будет высокой.

Прямая ограничивающая линия показывает допустимые пределы увеличения ОУ на одном переприемном участке по ТЧ. Увеличение ОУ происходит из-за увеличения усиления элементов канала.

Увеличение ОУ в используемой полосе частот может привести к дополнительным искажениям за счет обратной связи и самовозбуждению (генерации) канала. Генерация на любой частоте является аварийным режимом канала. Поэтому предельно допустимое увеличение ОУ установлено одинаковым во всем диапазоне частот.

Ломанные ограничивающие линии, которые ограничивают измеренную АЧХ, (рис. 2) называются шаблонами. Если фактическая АЧХ канала для заданного числа переприемных участков не выходит за пределы шаблона, то можно считать, что амплитудно-частотные искажения в канале находятся в норме.