Помехи и искажения в каналах связи: виды, действие помех


Помехи и искажения в каналах связи

В процессе прохождения по реальным каналам связи сигналы подвергаются искажениям, поэтому получаемые сообщения воспроизводятся с некоторыми ошибками. Эти ошибки обусловлены характеристиками тракта передачи, а также помехами, воздействующими на сигнал. Изменение характеристик тракта, как правило, имеет регулярный характер, и поэтому их можно в большинстве случаев устранить посредством соответствующей коррекции. Помехи же, воздействующие на сигнал, имеют случайный характер, т. е. они заранее неизвестны и потому их влияние нельзя полностью устранить.

«Помехой» принято называть любое случайное воздействие на сигнал, которое снижает достоверность воспроизведения передаваемых сообщений. Существующие помехи весьма разнообразны по своей природе и физическому воздействию.

Виды радиоканальных помех

  • атмосферные помехи, обусловленные грозовыми электрическими процессами. Наиболее вредное воздействие эти помехи оказывают в области длинных и средних волн. Первым обнаружил их негативное влияние изобретатель радио А. С. Попов;
  • индустриальные помехи, возникающие из-за резких изменений тока в цепях электроустройств. Это помехи от электротранспорта, систем зажигания двигателей, медицинских установок, электродвигателей;
  • помехи от посторонних радиостанций, возникающие вследствие плохой фильтрации гармоник сигнала, недостаточной ста-бильности частот, нарушения регламента рабочих частот, нелинейности каналов, что приводит к образованию новых колебаний;
  • космические помехи, обусловленные электромагнитными процессами, происходящими на Солнце, звездах и других внеземных объектах.

В каналах проводной связи основными видами помех являются импульсные шумы и прерывание связи. Импульсные шумы возникают при автоматической коммутации и вследствие перекрестных наводок. «Прерыванием связи» называется явление, при котором сигнал либо резко затухает, либо совсем пропадает, например из-за нарушения контактов при соединении.

Все указанные помехи относятся к «внешним» помехам, однако имеются и «внутренние» помехи, возникающие в аппаратуре, например в усилителях и преобразователях частоты. Внутренние помехи обусловлены, главным образом, наличием тепловых шумов — хаотического движения носителей заряда (электронов) в проводниках. Эти помехи принципиально неустранимы.

В общем случае влияние помех на полезный сигнал можно представить в виде оператора

Помехи и искажения в каналах связи: виды, действие помех

Z(t) = L[S(t), n(t)].

В зависимости от характера взаимодействия с сигналом помехи подразделяются на аддитивные и мультипликативные.

«Аддитивной» называется помеха, которая при образовании выходного сигнала представляется в виде слагаемого:

Помехи и искажения в каналах связи: виды, действие помех

Z(t) = S(t) + n(t).

«Мультипликативной» называется помеха, которая при образовании выходного сигнала представляется в виде множителя входного сигнала:

Помехи и искажения в каналах связи: виды, действие помех
Z(t) = S(t) K(t),
где K(t) — некоторый случайный процесс.

Примером мультипликативной помехи являются замирания, заключающиеся в случайном изменении уровня и соответственно мощности сигнала из-за непостоянства условий распространения радиоволн. В проводных каналах мультипликативной помехой может быть прерывание связи, при котором сигнал в линии резко затухает.

К аддитивным помехам можно отнести все рассмотренные виды внешних и внутренних помех.

В реальных каналах имеются и аддитивные, и мультипликативные помехи, поэтому в них Z(t) = S(t) K(t) + n(t).

Помехи и искажения в каналах связи: виды, действие помех

Помехи и искажения в каналах связи: виды, действие помех

Рис. 1.6. Схема действия помех в линии связи

Схема действия помех в линии связи показана на рис. 1.6.

В заключение отметим, что между сигналом и помехой отсутствует принципиальное различие. Более того, они существуют как единое целое, хотя и противоположны по своему действию. Например, излучение передатчика радиостанции, являясь полезным для приемника того абонента, которому оно предназначено, одновременно может служить помехой для приемников тех абонентов, которым оно не предназначено.


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об энергетике, электротехнике и электронике
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: