|
1.2.6 Энергетические спектры цифровых линейных сигналов Одной из важнейших характеристик любого линейного сигнала S(t) является его энергетический спектр, показывающий как распределяется энергия различных частотных составляющих линейных кодов по частотному диапазону. Энергетический спектр любого линейного сигнала в общем случае можно определить следующим образом. Цифровой линейный сигнал S ( t) представляется как сумма элементов S\ —Sg: S ( 0 = 2 S K( t n T ) ; J V -o o . (1.3) n0 Для этого сигнала при помощи преобразования Фурье можно определить частотный спектр F(a)): F ( © ) « (1. 4) — со а затем спектр плотности энергии W(co), определяемый как функция: Ч<(ю) = Р ( ш ) 2 (1.5) Спектр плотности энергии показывает относительный вклад различных частотных составляющих линейного сигнала в общую энергию. Однако, в общем случае, длительность линейного сигнала Глс = N T стремится к бесконечности, и величина различных частотных составляющих также будет иметь бесконечную энергию. Поэтому энергетическим спектром а (ш ) цифровых линейных сигналов 5(f) в сущности является спектр плотности мощности, определяемый как a (w )= lim (1 .6 ) Тле* 60 Тис Цифровой линейный сигнал произвольной структуры с элементами S\ So, как видно из выражений (1.3 —1.6), может иметь самые различные энергетические спектры. Для того, чтобы иметь возможность сравнить энергетические спектры различных линейных кодов обычно они определяются для экстремальных линейных сигналов, имеющих максимальную частоту следования своих элементов. Например, для абсолютного бинарного сигнала с эле32 |
Одной из важнейших характеристик любого линейного сигнала S (t) является его энергетический спектр, показывающий как распределяется энергия различных частотных составляющих линейных кодов по частотному диапазону. Энергетический спектр любого линейного сигнала в общем случае можно определить следующим образом. Цифровой линейный сигнал 5 ( 0 представляется как сумма элементов 5( —Sr,: S ( t ) = ] T S K ( t n t ) ; К = ^9; N -к*>. (1 .7 ) л=0 Для этого сигнала при помощи преобразования Фурье можно определить частотный спектр F( Однако, в общем случае, длительность линейного сигнала Тле ~ N T стремится к бесконечности, и величина различных частотных составляющих также будет иметь бесконечную энергию. Поэтому энергетическим спектром ст(со) цифровых линейных сигналов S ( t ) в сущности, является спектр плотности мощности, определяемый как а(со)= lim ^ -. ( 1 .1 0 ) Глс**0 0 ' лс Цифровой линейный сигнал произвольной структуры с элементами S \ — S<), как видно из выражений (1 .7 — 1.10), может иметь самые различные энергетические спектры. Для того чтобы иметь возможность сравнить энергетические спектры различных линейных кодов обычно они определяются для экстремальных линейных сигналов, имеющих максимальную частоту следования своих элементов. Например, для абсолютного бинарного сигнала с элементами Si и 5г, рис. 1 .1 2 , экстремальный сигнал будет соответствовать передаче двоичной последовательности вида 1 0 1 0 1 0 1 0 , а для относительного бинарного сигнала с элементами Si и S 2 , рис. 1.13, — последовательности 1111111... . Для кода с ЧПИ, рис. 1.14, экстремальный сигнал соответствует передаче 1 1 1 1 1 1 1 1 , то же имеет место для абсолютного биимпульсного сигнала (рис. 1.15). Выражения для энергетических спектров экстремальных последовательностей исходной двоичной последовательности основных линейных кодов современных ДСП приведены ниже в предположении, что Т — тактовый интервал при передаче элементов кода, а т — длительность элемента. 1) Двоичная (бинарная) последовательность импульсов с элементами S3 и Sy с х Т/2. Энергетический спектр (рис. 1.24) состоит из суммы непрерывной он(а>) и дискретной ад(о>) составляющих: 2. Линейный сигнал с импульсами «затянутыми на тактовый интервал» (сигналы с дуобинарным кодом —ДБК), как и все остальные рассматриваемые линейные коды, имеет только непрерывную составляющую энергетического спектра с т ( с о ) = а н ( с в ) + о д ( с о ) , где: ( 1.11) ( 1.12) важнейших характеристик линейного сигнала является его энергетический спектр, показывающий, как распределяется энергия различных частотных составляющих линейных кодов по частотному диапазону. Окончательное восстановление импульсной последовательности производится с помощью стробирования и регенерации одновременно. Стробирующие импульсы выделяются выделителем тактовой частоты. Регенерация импульсов осуществляется только в моменты стробирования. 1.3. Коррекция искажений в ЦЛТ Как указывалось ранее (1.1.2), при передаче импульсов цифрового линейного сигнала по линии связи, их форма значительно изменяется, растягиваясь на несколько тактовых интервалов. Регенерация таких импульсных сигналов вызывает определенные затруднения, при этом возрастает вероятность ошибки при восстановлении цифрового сигнала. Эти трудности можно преодолеть при помощи включения на входе регенератора предварительного усилителя с корректором (рис. 1.29), корректирующего форму импульса, делая его пригодным для регенерации. Очевидно, что чем шире полоса частот коррекции, тем точнее восстанавливается форма импульсных сигналов, то есть уменьшаются межсимвольные помехи, обусловленные искажениями в линии связи. С другой стороны, чрезмерное расширение полосы частот коррекции приводит к увеличению на выходе предусилителя таких видов помех, как собственные, мощность которых прямо пропорциональна полосе частот и помех от линейных переходов, т.к. переходное затухание между парами в симметричном кабеле в области высоких частот падает, а усиление корректирующего усилителя возрастает. |