Искажения в системах с ЧРК

1)Независимые искажения, появляются из-за внутренних шумов,

2)Зависимые искажения из-за неидеальных характеристик общего тракта системы (тракта группового сигнала). Поскольку искажен групповой сигнал, то искажены все канальные.

Эти искажения в системах с ЧРК называются перекрестными.

Их основная причина – неидеальность амплитудной, частотной, и фазовой характеристик общего тракта системы с ЧРК.

Сообщение на выходе тракта можно представить в виде суммы неискаженного задержанного колебания и помех, обусловленных всеми причинами .

.

В реальных трактах сказываются:

1) нестабильность амплитудной характеристики, т.е. не остается постоянным для всех значений ,

2) непостоянство для всех частот.

Это приводит к тому, что слагается из флуктуационных шумов и перекрестных помех.

При наличии нестабильности в теракте эти составляющие становятся зависимыми. Однако ввиду сложности, а также учитывая требование малости искажений, анализ производится отдельно, т.е. при рассмотрении влияния флуктуационных шумов характеристика тракта считается идеальной, а при рассмотрении влияния перекрестных помех считаются шумы отсутствующими.

Тогда

,

где -напряжение ошибки, обусловленное перекрестными помехами.

Оценку перекрестных искажений приближенно определяют следующим образом:

1. находят искажения, которые вносят отдельные блоки общего тракта, рассматривая их независимо (остальные блоки считают неискажающими);

2. пользуясь критерием среднеквадратичной ошибки (СКО) по искажениям, вносимыми отдельными блоками определяют полную величину искажений.

Критерий СКО заключается в следующем:

Определяется среднеквадратическая ошибка (эффективное значение помехи на выходе)

.

Далее вкладываем помехи от отдельных независимых источников.

.

При передаче многоканального сообщения искажения вносятся в низкочастотной части (НЧ) тракта (модулятор и демодулятор), в высокочастотной части (ВЧ) тракта (передатчик и приемник) и в пространстве.

Нелинейность амплитудной, частотной и фазовой характеристик в НЧ и ВЧ частях тракта оказывают различное влияние на перекрестные искажения в зависимости от вида модуляции во второй ступени.

При АМ во второй ступени – сказываются только нелинейности амплитудных характеристик и ВЧ частей общего тракта. При симметричной настройке контуров относительно АМК частотные и фазовые характеристики не вносят искажений.

При ЧМ во второй ступени - не сказывается нелинейность амплитудной и неравномерность частотной характеристик ВЧ тракта, однако при нелинейной фазовой характеристике возникают нелинейные искажения, т.к. изменения фазового сдвига на выходе не пропорциональны изменениям мгновенной частоты на входе.

При амплитудной модуляции передаваемое сообщение состоит из ряда гармоник, а максимально возможное значение модулированного напряжения равно сумме амплитуд всех гармоник

Это значит, что модуляционная характеристика должна быть линейна в этих пределах, иначе несущая перемодулируется. Но при этом большая часть времени модуляционная характеристика используется не полностью, энергетические соотношения оказываются невыгодными.

Средняя мощность боковых составляющих спектра сигналов существенно меньше несущей. Поэтому иногда перед модуляцией ограничивают большие выбросы сообщения (рис. 5.5).

Уровень ограничения выбирают с учетом статистики сообщения.

Рис. 5.5

Сумма модулированных поднесущих не должна превышать допустимого уровня для обеспечения полной модуляции

,

где - максимальный уровень, при котором отсутствует перемодуляция во второй ступени.

Если поднесущая модулирования по частоте, то амплитуды поднесущих равны и в некоторых случаях допустима перемодуляция.

Обозначим вероятность перемодуляции - . Для эргодического процесса это та часть общего времени работы системы, в течение которой происходит перемодуляция, а порог перемодуляции - ,

где -эффективное значение суммарного колебания.

Если учесть, что при числе каналов можно считать функцию , подчиняющейся нормальному закону распределения, то среднеквадратичная ошибка

.

Формула связывает абсолютную величину среднего квадрата ошибки с вероятностью перемодуляции.

При - подчиняющемуся нормальному распределению где

-интеграл вероятности

.

Спектральная плотность перекрестных помех при этих условиях и при известных параметрах многоканального сообщения и -частота верхней поднесущей:

,

т.е. все импульсы, превышающие порог мы рассматриваем как шум с удельной плотностью на выходе общего тракта.

Среднеквадратичная ошибка (СКО) от этого шума на выходе общего тракта равна отношению мощности перекрестных помех, попадающих в занимаемую спектром многоканального сообщения полосу к мощности этого сообщения

.

Для большинства практических случаев

Формула полезна для расчетов, т.к. связывает СКО с порогом или с .

Кроме рассмотренных искажений возможны перекрестные искажения интерференционного происхождения:

а) при работе мешающих передатчиков с частотами близкими к частоте передатчика многоканальной системы,

б) при многолучевом распространении радиоволн,

в) при отражениях в фидерных линиях, соединяющих антенну с передатчиком, и антенну с приемником.