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 (t), то при наличии ФД этот сигнал может быть представлен фазомодулированной последовательностью отсчетов в виде

, (5.1)

где T _Д - 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_n - амплитуда отсчетов, - временное отклонение n-го отсчета.

Полагая, что при граничной частоте ФНЧ, включенного на выходе канального селектора, произведение .

когда ехр() для спектра Y(ω) получим

Первое слагаемое этого равенства определяет спектр дискретизиро-ванного аналогового сигнала, а выражение

- спектр произведения дискретизированных временных функций и с(t). Последнее выражение может быть определено сверткой спектров фазовых дрожаний Е (ω) и аналогового сигнала С(Ω). Таким образом, для спектра на выходе ФНЧ канального селектора получим

- коэффициент передачи ФНЧ.

Как видно, при наличии фазовых дрожаний наряду с неискаженным спектром исходного сигнала 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 флуктуаций отсчетов сигнала на выходе канального селектора тракта приема не должно превышать 810 нс. 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 nВт и защищенности канала тональной частоты не хуже 30 дБ допустимая величина ФД не должна превышать 0,3...4 нc в зависимости от ширины спектра флуктуации. Эти величины составляют доли тактового интервала даже для высокоскоростной ЦСП. Поэтому для выполнения требований к допустимой величине временных флуктуаций на выходе тракта предусматривают включение подавителей ФД.

При передаче сигналов телевидения из-за временных флуктуаций 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 среднеквадратическое значение флуктуации отсчетов не должно превышать 0,5 нс. Столь малая величина допустимых ФД в системе цветного телевидения делает обязательным использование в трактах передачи подавителей фазовых дрожаний.

Дата добавления: 2015-08-26