СУТЬ Межсимвольных искажений

Наиболее неприятным результатом искажений импульсов в каналах связи является то, что переходный процесс от одного импульса обычно не завершается к моменту прихода следующего. Импульсы на выходе канала связи накладываются друг на друга, искажаясь еще больше. Взаимные искажения, возникающие в результате наложения импульсов, называют межсимвольной интерференцией. Прямоугольный импульс, поданный на вход канала связи, в результате искажений, обусловленных ограниченностью полосы пропускания канала связи, и межсимвольной интерференции может иметь на выходе максимальное значение, меньшее чем у входного импульса, что уменьшает отсчетное значение, повышает чувствительность к шумам и помехам и увеличивает вероятность ошибки в определении отсчетного уровня.

Для оценки влияния межсимвольных искажений в случае передаваемых последовательностей двоичных знаков прибегают к глазковым диаграммам. По глазковой диаграмме можно определить вертикальное раскрытие глазка и связанное с ним максимальное отклонение значений принятого сигнала в моменты отсчета. Горизонтальное раскрытие глазка определяет краевые искажения.

Искажения формы принятых импульсов, зафиксированные глазковой диаграммой, зависят как от граничной величины полосы частот канала связи и формы его частотной характеристики, так и от скорости передачи данных. Чем уже полоса и чем больше скорость передачи, тем больше искажения импульса. Какие искажения признать допустимыми и какую установить скорость передачи данных зависит от требований, предъявляемых к системе связи, и от уровня помех в канале связи. Если, например, принять, что для минимизации искажений полоса канала связи должна быть в 10 раз больше частоты первого нуля в амплитудном спектре прямоугольного импульса, то за время T в полосе 10/T будет передан один двоичный знак.

Для оценки канала связи вводят так называемую спектральную эффективность. Сколько бит в секунду предается в полосе несущей на 1 Гц. Размерность (Бит/с)/Гц или bps/Hz. Однако при этом всегда оговаривается для какого отношения энергии бита к энергии шума в полосе пропускания при вероятности ошибки 10е-5 (1 ошибка на 100000 бит потока).

Пропускная способность линии связи зависит не только от ее характеристик, таких как амплитудно-частотная характеристика, но и от спектра передаваемых сигналов. Если значимые гармоники сигнала (то есть те гармоники, амплитуды которых вносят основной вклад в результирующий сигнал) попадают в полосу пропускания линии, то такой сигнал будет хорошо передаваться данной линией связи и приемник сможет правильно распознать информацию, отправленную по линии передатчиком. Если же значимые гармоники выходят за границы полосы пропускания линии связи, то сигнал будет значительно искажаться, приемник будет ошибаться при распознавании информации, а значит, информация не сможет передаваться с заданной пропускной способностью. Можно сравнить наглядно как сигналы 20000bps проходят через разные типы фильтров с полосой пропускания 8750Гц (выше) 5000Гц (ниже).