ZGOMOTE

download ZGOMOTE

of 24

Transcript of ZGOMOTE

CuprinsARGUMENT....2 CAPITOLUL 1 ZGOMOTE....4 1.1 Introducere..4 1.2 Zgomotul termic....6 1.3 Temperatura de zgomot..9 1.4 Zgomot alb filtrat..10 1.5 Calculul valorii medii ptratice a zgomotului................................11 1.6 Banda echivalent a zgomotului..........................................12 1.7 Temperatura de zgomot efectiv raportat la intrare....................13 1.8 Factor de zgomot..............................................................................14 1.9 FZ i TZ pentru circuite conectate n cascad...............................16 CAPITOLUL 2 DIAGRAMA DE NIVEL....................................................18 2.1 Diafonia..............................................................................................18 2.2 Zgomote de tip click.... 20 ANEXE.....22 BIBLIOGRAFIE......23

ARGUMENTTema atestatului meu se bazeaza pe zgomotele din telecomunicatii. Cerinelor moderne de mediu solicita un nivel de zgomot redus pentru produsele de cabinet de telecomunicaii, n special atunci cnd se afl n birouri sau n zonele urbane. Spatiile disponibile sunt limitate, i de putere i electronice densitate de ambalare sunt n cretere.Fanii sunt de obicei utilizate pentru a mbunti rcirea electronice prin mbuntirea transferului de cldur din cauza la viteze mai mari de aer. n aceast lucrare, msurtorile de zgomot de rcite cu aer dulapuri sunt analizate, i posibilitile de reducere a zgomotului sunt discutate. Zgomotul n telecomunicaii este considerat ca o form de energie nedorit care se nsumeaz cu semnalul util, degradnd coninutul informaiei i care mpiedic astfel extragerea, la recepie, a ntregii informaii. Zgomotul i are originea n fenomenele fizice microscopice care au loc n elementele de circuit. Exist diferite tipuri de zgomot care intereseaz domeniul radiocomunicaii, cum sunt: Zgomotul alb o form de zgomot al crui spectru cuprinde energia tuturor frecvenelor din spectru i este egal distribuit; Zgomotul de intermodulaie zgomoul produs de neliniaritatea dispozitivelor electronice i care const n prezena n semnalul de la ieirea dispozitivului, a armonicelor nedorite care nu au existat n semnalul de la intrare; Zgomotul de mod comun, sau de mod normal zgomotul prezent la intrarea unui instrument de msur, mpreun cu semnalul de msur i neseparabil de acesta; Zgomotul de cuantizare const n pierderea informaiei care are loc n timpul transformrii unui semnal analogic n digital, de exemplu n PCM; Zgomotul termic este determinat de micarea fluctuant a purtatorilor de sarcin care asigur fenomenul de conducie n conductoare, semiconductoare etc. i care depinde de temperatura conductorului. Curentul generat de zgomotul termic are un caracter fluctuant, cu valoare medie nul, dar cu valoare medie patratic diferit de zero. Densitatea spectral este constant, deci zgomotul termic se ncadreaz n categoria de zgomot alb. Zgomotul de alice (Schottky) este determinat de caracterul fluctuant al emisiei de purttori de sarcin sau al trecerii lor prin jonciunile tranzistoarelor. Este un zgomot ce se ncadreaz n categoria de zgomot alb. O mrime fizic care exist i evolueaz n timp este un semnal (fizic). Semnalele sunt de o mare varietate: electrice (tensiuni, cureni), electromagnetice (intensitate cmp electric, inducie cmp magnetic), termice, mecanice, optice, biologice etc. Semnale pot fi: utile, dac sunt folosite ntr-un scop oarecare, sau- perturbaii - orice semnal, altul dect cel util, este o perturbaie; semnalele perturbatoare aleatorii sunt numite de obicei zgomote. Semnalele, mrimea care le reprezint, exist i variaz n timp i, n funcie de modul n care se realizeaz aceasta, pot fi deterministe sau aleatoare: Dac evoluia n timp a semnalului este descriptibil printr-o funcie de timp s(t), astfel ca nsuirile sale s poat fi cunoscute la orice moment, semnalul este determinist. Dac semnalul este astfel nct nu este posibil descrierea evoluiei sale n timp i deci predicia caracteristicilor sale nu este posibil, semnalul este aleator (ntmpltor). Asupra caracteristicilor semnalului aleator se pot face cel mult aprecieri probabilistice 2

de exemplu, se poate calcula probabilitatea ca un moment dat nivelul semnalului s se ncadreze ntre anumite limite. In telecomunicaii, semnalele utile, purttoare ale informaiei de transmis, sunt aleatorii; de exemplu, semnalul vocal la ieirea unui microfon, semnalul de imagine video, semnalul la ieirea unui scanner etc., sunt aleatoare nu se poate prezice ce se va spune, ce se va ntmpla n cmpul filmat, ce urmeaz s se scaneze pe pagin. Pe de alt parte, se vehiculeaz i semnale deterministe, cum sunt semnalele de test (de exemplu semnale sinusoidale), semnale de sincronizare (n TV) etc. Frecvent, semnalul fizic rezultat n urma codrii se numete semnal n banda de baz iar codul utilizat este numit cod de linie. Din alt punct de vedere, semnalele utilizate n telecomunicaii pot fi simple sau modulate: Semnalele simple (nemodulate) sunt oscilaii periodice, sinusoidale sau impulsuri de diferite forme, care nu vehiculeaz informaii utile (semnale aleatoare tip vocal, video sau de date). Semnalele modulate sunt cele formate dintr-o oscilaie purttoare cu unul sau mai muli parametri modificai de ctre un semnal modulator. Oscilaia purttoare este determinist iar semnalul modulator poate fi determinist sau aleator. Eu am urmatoarele capitole si subcapitole aferente: Capitolul 1 se numeste Zgomote si are mai multe subcapitole ca: 1 Introducere ,2 Zgomotul termic, 3 Temperatura de zgomot, 4 Zgomot alb filtrat, 5 Calculul valorii medii ptratice a zgomotului, 6 Banda echivalent a zgomotului, 7 Temperatura de zgomot efectiv raportat la intrare,8 Factor de zgomot si 9 FZ i TZ pentru circuite conectate n cascad. Iar in Capitolul 2 Diagrama de nivel si urmatoarele subcapitole 1 Diafonia si 2 Zgomote de tip click

3

CAPITOLUL 1 ZGOMOTE1.1 IntroducerePerformanele unui SC sunt determinate de calitatea procesrii semnalelor de amplitudine mic i precizia cu care receptorul poate determina semnalul emis. Identificarea fr eroare a semnalului emis este posibil numai n absena zgomotului i distorsiunilor. Cum acestea exist, SC trebuie astfel proiectate nct neconcordana dintre semnalul emis i cel recepionat (rata erorilor) s fie ct mai mic. Prin zgomote vom nelege, mai general, toate semnalele nedorite, care sosesc odat cu mesajul. Sursele de zgomot pot fi clasificate n dou categorii: - artificiale - naturale. Zgomotele artificiale sunt produse de cuplajul electromagnetic cu alte circuite, de sursele de alimentare filtrate insuficient i regimurile tranzitorii ale circuitelor. Ele iau natere n diferite instalaii, ca efect secundar, nedorit al acestora. Ca exemple putem meniona: instalaii de nalt frecven (emitoare radio, receptoare radio i TV, instalaii industriale i medicale cu cureni de nalt frecven), linii de nalt tensiune pentru transportul energiei electrice, echipamente ce conin: comutatoare, ntreruptoare, relee, contacte proaste, ruptoare, instalaii de aprindere ale autovehicolelor, convertizoare, motoare electrice cu colector, dispozitive cu funcionare n impulsuri, dispozitive cu arc voltaic i descrcri n gaze. Ele pot fi reduse sau eliminate prin masuri corespunztoare (ecranare, filtrare, msuri la surs, etc.). Zgomotele industriale au un spectru foarte larg (pna la 500 MHz), densitatea lor spectral scaznd cu creterea frecvenei. Sunt foarte puternice n centrele industriale (orae) i au o polarizare preferenial vertical, ceea ce impune folosirea n transmisiile radio a polarizrii orizontale. Zgomotele naturale sunt produse de fenomene naturale ca: furtuni cu descrcari electrice, erupii solare, radiaia solar, radiaia termic a Pmntului i radiaii cosmice.

4

Zgomotele atmosferice prezint o densitate spectral maxim n banda 300 - 10.000 Hz; ea scade la frecvene mai ridicate. Ele afecteaz comunicaiile, n special pe cele de date prin canal radio, conducnd la o cretere a ratei erorilor. n figura 3.1, conform [Bylanski, 1976], se ilustreaz un fading de semnal, aparut n timpul unei furtuni, care determin creterea ratei erorilor. Zgomotele cosmice sunt unde electromagnetice (UEM) produse de surse extraterestre (Soarele, planetele sale i alte stele). Pe zgomotul de fond galactic se suprapun radiaiile produse de diferite surse discrete din Cosmos. Variaia zgomotului de fond galactic, apreciat prin temperatura sa de zgomot, n funcie de frecven, este reprezentat n figura 3.2, iar n figura 3.3 se prezint variaia temperaturii de strlucire cu frecvena, pentru Soare i unele din planetele sale.

Zgomotele cosmice au un spectru foarte ntins, cu un maxim al densitii spectrale n gama 10 - 100 MHz. Datorit directivitii antenelor utilizate n radiocomunicaiile spaiale i radioastronomie, sursele discrete nu influeneaz comunicaiile, dei produc zgomote ntr-o 5

anumit band, cu un nivel cu 2-3 ordine de mrime peste fondul cosmic, dect dac antena este ndreptat cu lobul principal al caracteristicii de directivitate n direcia lor. Pmntul este i el o surs de radiaie termic, o parte din ea ptrunznd n atmosfer. Temperatura sa de strlucire e dat de: T T (1 R ) sr p = (3.1) unde R - coeficientul de reflexie la limita de separare Pamnt-atmosfer. Tp - temperatura termodinamic a Pmntului (circa 300oK). n aceast categorie intr i zgomotele proprii ale dispozitivelor electronice i rezistoarelor, avnd un caracter aleator. Ele se datoresc micrii browniene a electronilor n rezistoare, emisiunii aleatoare a electronilor n tuburile electronice i producerii aleatoare a purttorilor de sarcin n semiconductoare, urmat de recombinarea i difuzia acestora. Cele mai importante sunt: zgomotul tip alice (shot noise) i cel termic.

1.2 Zgomotul termicZgomotul termic se datorete micrii termice a electronilor n conductori i este deci inevitabil n SC electrice. El acioneaz aditiv asupra semnalelor, modificndu-le amplitudinea. Influena sa poate fi minimizat folosind tehnici adecvate de modulare i dispozitive cu zgomot redus. S-a demonstrat teoretic n termodinamic i s-a verificat practic c tensiunea de zgomot termic v(t) ce apare la bornele unui rezistor de rezisten R are o distribuie Gausian:

unde: k - constanta lui Boltzman; k = 1,37*10-23 J/oK h - constanta lui Planck; h = 6,62*10-34 Js T - temperatura rezistorului [oK] Densitatea spectral de putere (d.s.p.) a tensiunii zgomotului termic este dat de:

6

limit ce depete cu mult domeniul normal de frecvene utilizat n prezent pentru telecomunicaii. Aceasta ne permite s considerm:

Rezistorul R poate fi reprezentat i printr-o conductan fr zgomot n paralel cu sursa de current de zgomot (figura 3.5), de unde rezult d.s.p. a curentului zgomotului termic:

Dac ne referim nu la valoarea medie ptratic a tensiunii sursei de zgomot, ci la puterea de zgomot disponibil (livrat pe o rezisten de sarcin Rs), considernd sursa de zgomot (rezistorul) cu t.e.m. V(t) i rezistena intern R (figura 3.5) transferul maxim de putere apare pentru o rezisten de sarcin Rs = R, puterea maxim livrat devine:

7

Ambele valori sunt independente de valoarea rezistenei R. n aceste condiii puterea zgomotului termic este:

2.1 Generalizarea relaiilor privind zgomotul termic Relaiile (3.6) i (3.7) se refer la un simplu rezistor. Ele pot fi generalizate pentru un circuit liniar, pasiv i reciproc, coninnd elementele R, L i C.

A REZISTOARE N SERIE

Circuitul este prezentat n fig. 3.6. Cele dou rezistoare n serie R1 i R2 pot fi nlocuite cu RE = R1 + R2. Tensiunea de zgomot este dat de

B REZISTOARE N PARALEL Cele dou conductane n paralel (figura 3.6) pot fi nlocuite cu una singur Gp = G1 + G2, iar curentul de zgomot este:

C CIRCUIT LINIAR PASIV RECIPROC

8

Fie un circuit cu mai multe rezistoare (surse de zgomot termic) i elemente L, C (fig.3.7). D.s.p. a tensiunii zgomotului termic la bornele circuitului se poate calcula utiliznd generalizarea rel. (3.6) i (3.7) cunoscut sub denumirea de teorema lui Nyquist generalizat. Admitana la bornele a, b ale circuitului

1.3 Temperatura de zgomotNu numai zgomotul termic are o distribuie Gaussian, cu d.s.p. plat ntr-un domeniu larg de frecvene. n aceast categorie intr zgomotele produse de radiaiile cosmice extragalactice, zgomotul termic solar, zgomotul cosmic, galactic, etc. Se poate chiar aprecia i influena altor zgomote, care nu au d.s.p. constant, asimilndule cu zgomotul termic i calculnd din formula (3.11) temperatura de zgomot (TZ) Tz.

Deoarece zgomotul termic are d.s.p. constant ntr-un domeniu larg de frecvene, el este denumit zgomot alb. D.s.p. a zgomotului alb se noteaz cu: 9

coeficientul 1/2 innd cont de faptul c definiia este bilateral, jumtate din putere este dat de frecvenele pozitive, iar cealalt jumtate de frecvenele negative. Funcia sa de autocorelaie, aplicnd transformata Fourier invers este:

i este reprezentat n figura 3.8. Se observ c , deci oricare dou eantioane diferite sunt necorelate i prin urmare, statistic independente. Valoarea lui din ec. (3.22) i (3.23) depinde att de tipul sursei de zgomot ct i de cel al d.s.p. (valoarea medie patratic a tensiunii sau curentului, putere disponibil, etc.). Astfel, considernd un rezistor ca surs de zgomot avem: Prin definiie, orice surs de zgomot termic are kT d = . Deci pentru orice surs de zgomot, asimilnd-o cu una termic, putem defini o temperatur de zomot (TZ):

n majoritatea cazurilor temperatura de zgomot Tz nu este o temperatur fizic i poate lua orice valoare. S consideram situaia reprezentat n figura 3.9. Sursa de zgomot reprezentat de rezistorul R, cu temperatura de zgomot Tz, este aplicat la bornele de intrare ale amplificatorului cu amplificarea A i impedana de intrare infinit. Presupunem rezistena de ieire Re ideal (lipsit de zgomot). Pentru o band cu limea df puterea zgomotului la bornele de ieire ale amplificatorului

Ea poate lua orice valoare, dictat de A i valoarea lui R/Re.

1.4 Zgomot alb filtratDac zgomotul alb este de band limitat, situaie ntlnit n realitate, se obine reprezentarea din figura 3.10. Evident, din relaia (3.6), putem scrie pentru zgomotul alb cu spectru nelimitat, 10

ceea ce ne arat c putem lucra numai cu sisteme de band finit.

n general, pentru un filtru cu funcia de transfer H(f), atacat de semnalul cu d.s.p. Si(f) la intrare, se obine la ieire d.s.p. Se(f): Considernd la intrarea filtrului semnalul aleator x(t) (fig.3.11), la ieire se obine semnalul aleator y(t) i putem scrie, conform teoremei Wiener Hincin :

unde s-a presupus x(t) un proces ergodic, y(t) rezultnd i el ergodic. Presupunnd un FTJ ideal, cu caracteristica de frecven reprezentat n figura 3.10, ea poate fi scris ca:

11

1. Spectrul de putere este constant ntr-o band B finit, dar nu mai este alb; 2. Puterea semnalului filtrat este finit 3. Semnalul de ieire este corelat pe intervale de timp de circa 1/2B.

1.5 Calculul valorii medii ptratice a zgomotuluiVom considera un circuit cu functia de transfer H( ) care nu conine elemente zgomotoase (fig.3.15). Dac la intrarea circuitului se aplic un generator de zgomot aleator cu tensiunea vzi, s determinm valoarea eficace a tensiunii semnalului de zgomot filtrat, vze(t). Conform (3.28) avem:

Valoarea medie ptratic a tensiunii semnalului este dat de integrala (suprafaa de sub curba d.s.p.):

innd cont de simetria par a d.s.p., rel. (3.36) pote fi scris ca:

1.6 Banda echivalent a zgomotului Am vzut c zgomotul alb filtrat are o putere finit. Notnd

se observ c integrala depinde numai de funcia de transfer a filtrului H(). Putem defini banda echivalent a zgomotului (b.e.z.) Bz ca:

12

Am echivalat asfel valoarea medie ptratic a tensiunii de zgomot la ieirea unui sistem dat cu cea obinut la ieirea unui FTB ideal, de amplificare constant egal cu H(0) i band Bz (fig. 3.18). Pentru filtrele obinuite, Bz este ceva mai mare dect banda definit la 3 dB, aproximaia fiind cu att mai bun cu ct filtrul este mai selectiv. Recapitulnd, pentru zgomotul alb filtrat avem:

1.7 Temperatura de zgomot efectiv raportat la intrareS considerm un cuadripol de tipul celui prezentat n figura 3.21, atacat de un generator i avnd conectat la ieire o sarcin, n condiiile adaptrii de impedan la intrare si ieire. Presupunem c, n condiiile precizate, generatorul livreaz cuadripolului un semnal cu puterea Sai i un zgomot cu puterea Zai. Puterea semnalului la ieirea cuadripolului cu ctigul ga va fi:

13

iar puterea zgomotului la ieire: unde Zc este puterea zgomotului introdus de cuadripol. Presupunnd zgomotul de la intrare de tip alb i avnd temperatura de zgomot Ti, atunci unde Bz - banda zgomotului, iar Vom asimila zgomotul cuadripolului cu cel produs de un rezistor cu TZ Tc, denumit temperatur de zgomot efectiv raportat la intrare:

Raportul S/Z la ieire depinde de cel de la intrare prin relaia:

Dac Tc/Ti tinde spre zero, vom obine la ieire aceeai calitate a semnalului ca la intrarea n cuadripol (S / Z e) (S / Z) i . De aceea, Tc constituie o msur a zgomotului introdus de cuadripol raportat la TZ de intrare Ti.

1.8 Factor de zgomotDac temperatura de zgomot Tz este n apropierea valorii de referin (camerei) To = 290oK, atunci este preferabil a se lucra nu cu temperatura de zgomot efectiv raportat la intrare, ci cu conceptul de factor de zgomot. n general, calitatea semnalului la intrarea i ieirea din sistem se apreciaz prin aa numitul raport S/Z. Circuitele ideale nu introduc zgomot i deci raportul S/Z ar fi acelai la intrarea i la ieirea unui circuit ideal. Circuitele reale conin ns rezistoare i dispozitive electronice, care introduc zgomot, astfel c raportul S/Z se degradeaz, scznd de la intrarea n sistem spre ieire. De o deosebit importan n telecomunicaii este aprecierea cantitativ a zgomotului introdus de un circuit real (amplificator, receptor, filtru). n acest scop s-a introdus noiunea de factor de zgomot F, care conform normelor IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers), este definit ca:

14

-unde (Zi)e - puterea zgomotului la ieire, produs de surs; Ze - puterea total de zgomot, obinut la ieire. Indicele e specific faptul c puterile sunt cele de la ieire. Factorul de zgomot se poate scrie ca:

-unde Zc - zgomotul introdus de circuit (figura 3.22). n general, Zi i Zc pot reprezenta fie puterea de zgomot total, fie cea raportat la unitatea de lime de band (Hz), sau d.s.p. i vom utiliza aceast ultim accepie. Rel.(3.52) mai poate fi scris ca:

-unde G(f) - amplificarea de putere; Si - puterea semnalului util, la intrare; Se - puterea semnalului util, la ieire; Ze = (Zi + Za) G(f) - puterea zgomotului la ieire. Rel.(3.53) poate fi rescris ca:

Factorul de zgomot (FZ) ne arat aadar care este degradarea raportului S/Z produs de zgomotul introdus de sistem. Pentru figura 3.22 factorul de zgomot se poate scrie ca:

15

Se observ c, pentru un circuit dat, puterea de zgomot Za raportat la intrare, nu depinde numai de factorul de zgomot F, ci i de zgomotul produs de sursa aplicat la intrarea circuitului Zi. Cea mai simpl sursa de zgomot (fig.3.23) este o rezisten s R ,

Pentru Rs = Rin (adaptare de impedan) vom avea x = 1, Deci, factorul de zgomot depinde de adaptarea de impedan, exprimat prin factorul x i de temperatura sursei. Puterea de zgomot maxim, raportat la unitatea de band disponibil la bornele unei rezistene aflate la temperatura de referin To = 290oK, este conform rel.(3.21):

Evident, pentru un receptor ideal Tc = 0, iar F = 1. Pentru un receptor real ar rezulta F > 1, iar raportul S/Z la ieire este mai mic dect cel de la intrare, ceea ce nu corespunde cu realitatea. Desigur, acest lucru apare deoarece n definirea lui F nu am luat n considerare efectul de filtrare al receptorului asupra semnalului, operaie prin care raportul S/Z crete. n tabelul III.1 sunt prezentate temperaturile efective de zgomot i factorul de zgomot, pentru diferite dispozitive, iar n figura 3.24 variaia factorului de zgomot cu frecvena.

16

1.9 FZ i TZ pentru circuite conectate n cascadS considerm circuitul din figura 3.25, cu dou amplificatoare conectate n cascad, avnd amplificrile A1 i A2, i factorii de zgomot F1 i F2, la intrarea n primul amplificator fiind conectat o rezisten R, care constituie sursa de zgomot. Considernd c la intrare se aplic semnalul cu puterea Si i zgomotul cu puterea Zi, puterea semnalului de ieire este Se =A1A2Sj La puterea zgomotului de ieire contribuie 3 termeni: 1. Zgomotul de la intrare, amplificat de cele dou amplificatoare, de putere A1A2Zi. 2. Zgomotul produs de circuitul 1 i amplificat de amplificatorul 2, de putere A2Z1. Evident,

17

18

CAPITOLUL 2 DIAGRAMA DE NIVELDiagrama de nivel (DN) se refer la nivelul relativ sau de msur i este reprezentarea grafic a variaiei acestora de-a lungul cii de transmisiune; ea este elementul de baz n proiectarea liniilor, circuitelor i echipamentelor de telecomunnicaii i ntreinerea lor. Exemplul din figura 4.4 ilustreaz modul de plasare a repetoarelor pe o linie lung de 29 km, cu atenuarea de 4 dB/km.

Atenuarea total a semnalului este 116 dB (3,98 1011); compensarea atenurii de 116 dB ar fi posibil prin 3 metode: -Amplificarea semnalului la intrarea n linie cu 116 dB; - Amplificarea semnalului recepionat cu 116 dB; - Amplificarea pe parcurs a semnalului, n diverse puncte. Puterea de ieire standard fiind 1 mW, metoda 1 ar implica transmiterea unei puteri egale cu 3,98 1011 10-3 400 MW. Cu metoda 2, semnalul ar ajunge cu nivelul de 116 dBm la captul cii, iar nivelul semnalului ar cobor sub cel al zgomotului de fond. Rmne aadar metoda 3, care este ilustrat n figura 4.4. Odat cu semnalul este amplificat i zgomotul de fond (linia punctat). Dac semnalul scade prea mult, raportul S/Z se nrutete i nu mai poate fi mbuntit. Pe seciunea III repetoarele sunt mai ndeprtate, iar nivelul semnalului scade i se apropie de cel al zgomotului. Se recomand pstrarea aceleai distane ntre repetoare, pentru a nu nruti raportul S/Z.

2.1 DiafoniaDIAFONIA este, n general, ptrunderea parazit n canalul considerat a unei pri din energia semnalelor transmise pe alte canale. Ea este produs de: - cuplajele ntre circuitele fizice aparinnd aceleiai linii; - imperfeciunii filtrelor post-modulaie i pre-detecie; - intermodulaiei n elementele de grup din sistemele de comunicaie multiplex; - cuplajelor din echipamente; - formei de und inadecvate folosit pentru transmisie. Calitatea liniilor i echipamentelor, d.p.d.v. al diafoniei, se apreciaz prin abaterea i atenuarea de diafonie. Considernd dou canale, unul perturbat i cellalt perturbator (fig. 4.8), precum i dou puncte 1 i 2 n cele dou ci i o und sinusoidal perturbatoare cu puterea P1 n 19

punctul 1, care produce prin diafonie un semnal perturbator cu puterea P2 n punctul 2, se definete atenuarea de diafonie ca:

Cazurile de interes practic presupun localizarea punctelor de definiie a abaterii de diafonie la intrarea (influena zgomotului maxim) i ieirea din repetoare (nivel maxim al semnalului). Se vorbete de PARADIAFONIE sau TELEDIAFONIE, dup cum punctele se gsesc la acelai capt sau la capete opuse ale circuitului sau seciunii de linie. Atenurile de para- i telediafonie indic gradul de simetrizare al liniei i se definesc ca:

circuitele fizice fiind nchise pe impedanele caracteristice

Figura 4.8b Paradiafonie intr-un sistem telefonic Pentru a obine i indicaii privind protecia la zgomotul de diafonie se introduc abaterile de parai telediafonie. n circuitele din figura 4.8 se trimit ca semnale de msur dou unde sinusoidale, de aceeai frecven, cu nivelul relativ egal cu cel absolut i dac 20

nivelul zgomotului de diafonie este nz (msurat n absena semnalului util), putem scrie la intrarea n repetoare relaiile:

- constanta de atenuare [dB/km], l lungimea liniei, l atenuarea seciunii de linie. Abaterile de para- i respectiv telediafonie, ca abateri dintre n.r. al semnalului i nivelul zgomotului indus prin diafonie sunt:

Dac nivelul semnalului la ieirea din repetoare este acelai pe ambele circuite, atunci pentru orice nivel al semnalului de msur, abaterea dintre semnal i zgomot este mai mic dect atenuarea de diafonie cu atenuarea seciunii de linie l. Pentru ca atenurile diafonice s fie aceleai, indiferent de sensul de producere al perturbaiei, se regleaz repetoarele astfel ca nivelele relative de la ieirea lor s fie egale.

2.2 Zgomote de tip clickDac nivelul semnalului recepionat scade prea mult, el devine comparabil cu zgomotul, iar calitatea recepiei se nrutete. Dac raportul S/Z tinde spre valoarea 1 apar zgomote de tip click, prin mecanismul descris n figura 7.60.

Fazorii semnalului i zgomotului au mrimi egale i la un moment dat pot ocupa poziia descris de S i Z1, cnd sunt aproape n opoziie de faz, iar rezultanta R1 este foarte mic. O variaie mic a defazajului dintre semnal i zgomot conduce la situaia descris de S i Z2, cu rezultanta R2. Se observ c R1 i R2 sunt n opoziie de faz, saltul de faz de circa 1800 aprnd ca urmare a unei variaii foarte mici a defazajului dintre semnal i zgomot. 21

Variaiile brute (salturile) de faz produc la ieirea discriminatorului MF un semnal de forma unor piuri (zgomot impulsiv), ce acioneaz evident ca semnal perturbator (pocnituri sau trosnituri n difuzor). Reamintim aici c frecvena este derivata fazei, iar derivata unui semnal treapt este un impuls Dirac. Acest efect se numete zgomot de tip click sau, dac se manifest intermitent, este denumit splutter. Procesul formrii click-urilor este ilustrat n figura 7.61. Zgomotele de tip click introduc un efect de prag la rapoarte S/Z mici, aa cum se observ din figura 7.62, unde s-a reprezentat raportul S/Z la ieirea din sistemul MF n funcie de raportul dintre purttoare i zgomot n banda 2fm, la intrarea n sistem. Caracteristica reprezentat n figura 7.62 prezint 3 domenii i 2 praguri: -un domeniu limitat de distorsiuni (peste pragul 1), unde se observ c prin creterea calitii semnalului la intrare (mrirea nivelului) nu se obine nici o mbuntire a calitii sale la ieire, etajele de amplificare intrnd n limitare; - un domeniu liniar, de circa 30dB, n care raportul S/Z la ieire poate fi crescut prin creterea celui de intrare, denumit domeniu MF de mbuntire, n care se poate aplica compromisul band-putere; - un domeniu sub prag (sub pragul 2), unde la nivele mici ale raportului S/Z apar zgomotele de tip click i calitatea semnalului degenereaz rapid. n lipsa celor 2 mecanisme (limitare i zgomote click), caracteristica ar continua liniar, dup dreapta punctat.

22

ANEXE

Figura 4.8b Paradiafonie intr-un sistem telefonic

23

BIBLIOGRAFIE1 NICOLAE DUMITRU ALEXANDRU INTRODUCERE IN TELECOMUNICATII 2.ADRIAN BIOIU, GHEORGHE BALU , EDMOND NICOLAU PRACTICA ELECTRONISTULUI AMATOR 3.EDMOND NICOALU, BELI MARIANA MSURRI ELECTRICE I ELECTRONICE 4.THEODOR DNIL, MONICA IONESCU-VLAD COMPONENTE I CIRCUITE ELECTRONICE 5.ION CRISTEA, GHEORGHE CONSTANTINESCU MANUALUL MUNCITORULUI ELECTRONIST

24