Переходные влияния в групповом АИМ тракте

Переходные влияния в групповом АИМ тракте обусловлены тем, что время действия отсчета канала не ограничивается интервалом време­ни, номинально отведенным для этого канала. При этом происходит пере­ход некоторой части энергии сигналов, передаваемой по каналу, во вре­менные интервалы других каналов. Взаимные переходные влияния между каналами практически неизбежны; задача заключается в уменьшении их величины и степени мешающего воздействия на передачу.

Главной причиной возникновения переходных влияний в групповом АИМ тракте является ограничение полосы частот снизу и сверху, обу­словленное наличием в тракте реактивных элементов, накапливающих электрическую энергию в один момент и расходующих их в другой. Пе­редача импульсного сигнала отсчета по цепи с ограниченной полосой пропускания приводит к тому, что форма импульсов искажается, проис­ходит затягивание фронтов и образование выбросов, которые при опреде­ленных условиях могут перекрыть временные интервалы других каналов. Степень такого перекрытия определяет величину переходных помех меж­ду каналами.

Переходные помехи 1-го рода. Допустим, что на входе группового АИМ тракта отсчеты сигналов различных каналов разделены защитными интервалами г, и имеют идеальную прямоугольную форму (пунктир на рис. 1.7,а). С целью упрощения анализа переходных явлений в области ограничения полосы частот сверху групповой АИМ тракт можно заме­нить эквивалентной схемой ЛС-фильтра нижних частот (рис. 1.7,6), верх­няя граничная частота полосы пропускания которого (определенная на уровне 3 дБ)

Из-за ограничения полосы пропускания сверху происходит затягива­ние фронтов каждого импульса. Сигнал, полученный на выходе модели тракта передачи, показан на рис. 1.7,а сплошной линией.

Рис. 1.7. Неискаженный и искаженный отсчеты сигнала (а); эквивалентная схема (б) группового АИМ тракта в области высоких частот

Видно, что из-за ограничения высокочастотных составляющих спектра импульсов происходит наложение затянутых фронтов импульсов на вре­менные интервалы других каналов. Наибольший переход имеет место в канал, непосредственно следующий за влияющим каналом; энергия пере­ходной помехи быстро затухает, и влияние на более удаленные по време­ни каналы будет заметно уменьшаться. Искажения и помехи, обусловлен­ные ограничением полосы пропускания тракта сверху, приято называть искажениями 1-го рода и переходными помехами 1-го рода.

Установим зависимость величины переходных помех 1-го рода от вы­бора граничной частоты полосы пропускания тракта. Спад напряжения на конденсаторе С, схемы рис. 1.7,6 происходит по экспоненциальному за­кону.

Величину напряжения переходной помехи через промежуток времени t после окончания временного интервала влияющего канала можно опреде­лить из уравнения

где - амплитуда отсчета. Для определения напряжения переходной помехи в соседнем канале дос­таточно решить это уравнение относительно t, положив t = т, +Дг, где Дг -величина, зависящая от способа демодуляции АИМ сигнала. В случае ис­пользования в качестве демодуляторов фильтров нижних частот эта вели­чина равна

Защищенность от переходной помехи 1-го рода между влияющим и соседним подверженным влиянию каналом будет равна

С учетом (1.10), можно записать

(1.11)

Если учесть, что защищенность от переходных помех между соседни­ми каналами должна быть не менее 60 дБ, то защищенность более уда­ленных каналов значительно возрастает и с влияниями на дальние каналы можно не считаться.

Переходные помехи 2-го рода. При ограничении полосы частот группового АИМ тракта снизу его эквивалентную схему можно предста­вить в виде RC - фильтра верхних частот (рис. 1.8), нижняя граничная частота которого на уровне 3 дБ равна

(1-12)

Ограничения полосы пропускания снизу приводят к переходным влия­ниям между каналами из-за появления у импульсов спада вершины и вы­бросов обратной полярности, показанных на рис. 1.8,а.

Эти выбросы затухают очень медленно, а поэтому влиянию переходов подвергаются каналы, значительно более удаленные по времени от влияющего канала, чем это имело место в случае помех 1-го рода. Иска­жения и помехи, обусловленные ограничениями полосы частот группового АИМ тракта снизу, называются искажениями 2-го рода и помехами 2-го рода соответственно.

Переходные помехи, обусловленные появлением выбросов противо­положной полярности, можно проанализировать с использованием экспо­ненциальных функций. Представим отсчет сигнала, передаваемый по вли-

Рис. 1.8. Неискаженный и искаженный отсчеты сигнала (а); эквивалентная схема (б) группового АИМ тракта в области высоких частот

яющему каналу, в виде двух скачков напряжения, один из которых равен в момент времени t = 0, а другой -U_H при t = В этом случае напря­жение переходной помехи иг через промежуток времени t после начала временного интервала первого канала определится соотношением

Для того чтобы найти, например, напряжение переходной помехи в соседнем канале, нужно подставить в это уравнение значение t = г_и + г,:

(1.13)

В соотношении (1.13) определяется переходная помеха в соседнем ка­нале в момент начала временного интервала этого канала, а не для произ­вольного момента времени. Однако это мало сказывается на результатах оценки взаимного влияния каналов, так как при достаточно больших зна­чениях R₂C₂ затухание выброса обратной полярности в пределах одного временного интервала весьма мало. Даже через 10 временных интервалов, отсчитанных от начала интервала соседнего канала, напряжение переход­ной помехи уменьшается не более чем на 1% по сравнению с его значени­ем в соседнем канале. Защищенность от переходных помех 2-го рода в соседних может быть рассчитана по формуле

(1.14)

где - частота синусоидального сигнала, передаваемая по влияющему каналу с амплитудой, равной - частота дискретизации; - нижняя граничная частота полосы пропускания группового АИМ тракта; - дли­тельность импульсов отсчета.