Фазовые дрожания

Под действием внешних помех, изменения параметров передачи среды распространения линейного цифрового сигнала, погрешностей функцио­нирования системы тактовой синхронизации на приеме неизбежно возни­кают определенные нарушения временных соотношений в ИКМ сигнале и, в конечном итоге, в АИМ сигнале на выходе канального селектора. Эти нарушения называются фазовыми дрожаниями (ФД). Наличие ФД в при­нятом на приемном конце цифровом сигнале приводит к флуктуациям тактовой частоты, выделяемой в приемном оконечном оборудовании. При этом принятый после декодирования АИМ сигнал будет модулирован по временному положению импульсов отсчетов, т.е. будет иметь место пара­зитная фазо-импульсная модуляция (ФИМ), что может привести к взаим­ному влиянию между каналами и искажениям восстанавливаемого сигна­ла. Если исходный аналоговый сигнал описывается функцией c(i), то при наличии ФД этот сигнал может быть представлен фазомодулированной последовательностью отсчетов в виде

(5.1)

где Т_л — номинальный период дискретизации; '' - временное отклоне­ние отсчетов от их номинального положения Спектр этой последовательности определяется преобразованием Фу­рье членов суммы (5.1) и может быть записан в виде

где С„ - амплитуда отсчетов, е„ - временное отклонение л-го отсчета.

Полагая, что при граничной частоте ФНЧ, включенного на выходе ка­нального селектора, произведение сое„ «1. когда ехр(-;сое„) = 1 -усое„ для спектра Y((o) получим

- спектр произведения дискретизированных временных функций e(t) и c(t). Последнее выражение может быть определено сверткой спектров фазовых дрожаний 2Г(ю) и аналогового сигнала C(Q). Таким образом, для спектра на выходе ФНЧ канального селектора получим

K(Q.) - коэффициент передачи ФНЧ.

Как видно, при наличии фазовых дрожаний наряду с неискаженным спектром исходного сигнала C{Q) на выходе ФНЧ появляется спектр, оп­ределяемый дифференцированной сверткой спектров сигнала и ФД. Эта часть спектра определяет шум и искажения, обусловленные ФД символов цифрового сигнала. При более строгом расчете помех за счет ФД нужно учитывать спектральную плотность и функцию корреляции ФД группово­го ИКМ сигнала. Зная спектральную плотность помех на выходе ФНЧ, обусловленных ФД, можно определить защищенность от этих помех при известной среднеквадратической величине ФД либо определить требова­ния к допустимым ФД при заданных требованиях к защищенности от ука­занных помех. Расчеты показывают, что в ЦСП ИКМ-ВРК при защищен­ности от помех, вызванных ФД, не менее 40 дБ, эффективное значение флуктуации отсчетов сигнала на выходе канального селектора тракта приема не должно превышать 810 не. Эта величина соответствует, напри­мер, семи тактовым интервалам цифрового потока Е2.

При передаче по трактам ЦСП ИКМ-ВРК группового многоканально­го сигнала систем передачи с частотным разделением каналов при допус­тимой мощности переходных помех 250 пВт и защищенности канала то нальной частоты не хуже 30 дБ допустимая величина ФД не должна пре­вышать 0,3...4 не в зависимости от ширины спектра флуктуации. Эти ве­личины составляют доли тактового интервала даже для высокоскоростной ЦСП. Поэтому для выполнения требований к допустимой величине вре­менных флуктуации на выходе тракта предусматривают включение пода­вителей ФД.

При передаче сигналов телевидения из-за временных флуктуации воз­никают размытости отдельных элементов яркости на экране, деформации разных переходов. При передаче цветных программ, кроме того, возника­ет изменение фазы цветовых поднесущих, что приводит к искажениям оттенков цвета отдельных участков изображения, а также увеличивается влияние сигналов цветности на сигнал яркости. При нормальном законе распределения фазовых дрожаний и ширине их спектра до 0,6 МГц сред-неквадратическое значение флуктуации отсчетов не должно превышать 0,5 не. Столь малая величина допустимых ФД в системе цветного телеви­дения делает обязательным использование в трактах передачи подавите­лей фазовых дрожаний.