Расчет ожидаемой защищенности на входе регенератора

 

Ожидаемая защищенность на входе регенератора определяется по формуле:

 

Азащ.ожид=10lg(Pc/(Рсш+Рлп+Ррег))=10lg(1/(10-0.1Азпл+η2ст+ηрег)),

 

где Азпл - защищенность от линейных переходов;

η2ст=((КТΔF)/10-0.1(Pпер-ауч))10-3

 

К=1.38 10-23Дж/К - постоянная Больцмана;

Т=291 К;

ΔF=2048кГц - тактовая частота;

Ауч=36дБ - номинальное затухание участка:

ηрег=0.05

 

Азпл=А1-αl=ALcд-10lg(lрег/lсд)+α(lрег/lсд),дБ

 

А1 - переходное затухание на дальнем конце;

α - коэффициент затухания кабеля;

ALcд - переходное затухание на дальнем конце строительной длины кабеля;

lрег - длина участка регенерации;

lсд - строительная длина кабеля;

Для внутризонового участка:

 

η2ст=((КТΔF)/10-0.1(Pпер-ауч))10-3=13.04 10-16

Азпл=А1-αl=ALcд-10lg(lрег/lсд)+α(lрег/lсд)=137.28 дБ

Азащ.ожид=10lg(1/(10-0.1Азпл+η2ст+ηрег))=33.01 дБ

 

Для магистрального участка:

 

η2ст=((КТΔF)/10-0.1(Pпер-ауч))10-3=13.04 10-16

Азпл=А1-αl=ALcд-10lg(lрег/lсд)+α(lрег/lсд)=118.25

Азащ.ожид=10lg(1/(10-0.1Азпл+η2ст+ηрег))=33.72 дБ

 

Как мы видим, для обоих фрагментов участков сети выполняется условие - Азащ.ожид>Атреб. Это значит, что наша линия удовлетворяет необходимым параметрам.

 

3. РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОГО ЧИСЛА УРОВНЕЙ КВАНТОВАНИЯ

 

В ЦСП в результате квантования сигнала по уровню возникают ошибки, поскольку реальные мгновенные значения сигнала округляются до разрешенных уровней квантования. Эти ошибки, суммируясь с исходным сигналом, воспринимаются как флуктуационные шумы с равномерной спектральной плотностью.

В случае равномерного квантования, когда каждый шаг квантования имеет величину ∆Up, мощность шума квантования в полосе частот канала ∆F равна

 

РШК = (∆UР 2/12)(2∆F /fД),

 

где fД - частота дискретизации сигнала.

Очевидно, чем меньше шаг квантования, тем меньше и РШК, но при этом число шагов квантования должно быть пропорционально больше, чтобы охватить весь динамический диапазон сигнала. Поскольку число шагов квантования связано с разрядностью кода, а, следовательно, и со скоростью передачи, необходимо оценить, прежде всего, динамический диапазон квантуемого сигнала. Для этого воспользуемся экспериментально найденными статистическими законами распределения динамических уровней (волюмов) и мгновенных значений сигнала.

Рассчитаем требуемое число уровней квантования - для равномерного квантования, используя методику, предложенную в методическом пособии:

Максимальный и минимальный уровни сигнала определяются по формулам:

 

Рmax=y0+3σy+Qпик=-13+4 3+14=13 дБ

Рmin=y0-3 σy=-13-3 4=-25 дБ, где

 

y0 - среднее значение сигнала;

σy - среднеквадратическое отклонение волюма сигнала;

Динамический диапазон сигнала:

 

Дс= Рmax- Рmin=13- (-25)=38 дБ

 

Максимальная защищенность от шумов квантования равна:

 

АЗ.КВ.MIN = 6 mР - ДС +7.3;

 

Зная ДС и АЗ.КВ.MIN, находим число разрядов двоичного кода при равномерном квантовании:

 

mР = (АЗ.КВ.MIN + ДС - 7.3)/6 = (22+38-7.3)/6 =8.78=9;

 

Число уровней квантования NКВ = 2 = 29=512;

Величина шага квантования при равномерном квантовании будет равна:

 

sр=2UОГР/NКВ,

 

где UОГР-напряжение ограничения;

 

UОГР=UMAX= 0.7746.100.05Pmax

PMAX = +3дБмо - по рекомендации МККТТ для ЦСП.

UОГР = UMAX = 0.7746.100.05Pmax = 0.7746.10 = 1.094 В

sр = 2UОГР / NКВ = 2.1.094/512 = 0.00427 дБ

 

Мощность шума квантования в полосе частот:

 

PШКВ = s2Р /12 = 0.00427 /12 =1.521 10-6 дБ.

 

Построим характеристику квантования - зависимость y(x),

 

где y=Uвых/Uогр

x=Uвх/Uогр

 

Uогр определяется по вышеприведенной формуле,А=87.6

 

 

Рисунок 3 - Характеристика квантования

 

4. РАСЧЕТ ШУМОВ ОКОНЕЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ