Προβλήµατα κατά τη µετάδοση σήµατος Τρόποι αντιµετώπισης



Σχετικά έγγραφα
Κεφάλαιο 3: Ερωτήσεις - Ασκήσεις. 1. Σε ποιες κατηγορίες διακρίνουμε τα μέσα μετάδοσης; 2. Ποια είναι τα ενσύρματα μέσα μετάδοσης:

Ασκήσεις στα Συστήµατα Ηλεκτρονικών Επικοινωνιών Κεφάλαιο 3 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΗ στις ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΚΥΜΑ και ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ

Κεφάλαιο 3 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΗ στις ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ. ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΚΥΜΑ και ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ

ΕΝΟΤΗΤΑ ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Σημειώσεις κεφαλαίου 16 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

ΓΡΑΜΜΕΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ. a) Ομοαξονική γραμμή b) Γραμμή εδάφους c) Τρίκλωνη γραμμή d) Δισύρματη γραμμή (συνεστραμμένο καλώδιο)

Φύλλο εργασίας. Ερωτήσεις ανασκόπησης του μαθήματος

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 1 από 12

7 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΥΤΟΕΞΕΤΑΣΗΣ. 1) Ποιος είναι ο ρόλος του δέκτη στις επικοινωνίες.

Bασική διάταξη τηλεπικοινωνιακού συστήµατος οπτικών ινών

«Επικοινωνίες δεδομένων»

«Επικοινωνίες δεδομένων»

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧ. Η/Υ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Ασύρματη Διάδοση ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ. Ευάγγελος Παπαπέτρου

ΕΝΕΡΓΟ CROSSOVER 3 ΔΡΟΜΩΝ

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Στυλιανός Τσίτσος

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Επικοινωνίες I SSB Παραγωγή - Αποδιαμόρφωση FM Διαμόρφωση

Εφαρµογές Προσαρµοστικών Συστηµάτων: Καταστολή ηχούς, Ισοστάθµιση καναλιού και ανίχνευση συµβόλων

4. Ποιο από τα παρακάτω δεν ισχύει για την ευαισθησία ενός δέκτη ΑΜ; Α. Ευαισθησία ενός δέκτη καθορίζεται από την στάθμη θορύβου στην είσοδό του.

Συλλογή μεταφορά και έλεγχος Δεδομένων ΘΟΡΥΒΟΣ - ΓΕΙΩΣΕΙΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Ανάλυση Ηλεκτρικού Σήµατος

5 η ενότητα ΑΝΑΤΡΟΦΟΔΟΤΗΣΗ ΣΤΟΥΣ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ

Ειδικά Θέματα Ηλεκτρονικών 1

Μέσα Μετάδοσης. Επικοινωνίες Δεδομένων Μάθημα 7 ο

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧ. Η/Υ & ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ. Ασύρματη Διάδοση MYE006: ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ. Ευάγγελος Παπαπέτρου

f o = 1/(2π LC) (1) και υφίσταται απόσβεση, λόγω των ωμικών απωλειών του κυκλώματος (ωμική αντίσταση της επαγωγής).

8. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ: ΓΕΝΙΚΗ ΘΕΩΡΗΣΗ Ορισμoί Εμπλεκόμενα σήματα

Ασύρματη Διάδοση. Διάρθρωση μαθήματος. Ασύρματη διάδοση (1/2)

ΕΝΟΤΗΤΑ ΡΑΔΙΟΦΩΝΙΑ

Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

Οι βασικές βαθμίδες του συστήματος των δορυφορικών επικοινωνιών δίνονται στο παρακάτω σχήμα :

β. ίδια κατεύθυνση με το μέτρο της γωνιακής ταχύτητας της Α διπλάσιο από το μέτρο της γωνιακής ταχύτητας της Β

ΑΣΠΑΙΤΕ / Τμήμα Εκπαιδευτικών Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Εκπαιδευτικών Ηλεκτρονικών Μηχανικών

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ. Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Εργαστήριο 8 ο. Αποδιαμόρφωση PAM-PPM με προσαρμοσμένα φίλτρα

Ευαισθησία πειράµατος (Signal to noise ratio = S/N) ιάρκεια πειράµατος (signal averaging)) ιάρκεια 1,38 1,11 0,28 5,55. (h) πειράµατος.

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

Ποιότητα Ηλεκτρικής Ενέργειας. Φίλτρα Αρµονικών Ρεύµατος

ΕΝ ΕΙΚΤΙΚΑ ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑΤΑ ΚΡΙΤΗΡΙΩΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ

9. Ενισχυτικές ιατάξεις- Ι.Σ. ΧΑΛΚΙΑ ΗΣ διαφάνεια 1 9. ΕΝΙΣΧΥΤΙΚΕΣ ΙΑΤΑΞΕΙΣ. Βασική λειτουργία ενισχυτικής διάταξης: να

εδάφους Την οργάνωση και τα βασικά χατακτηριστικά ενός δορυφορικού σταθµού

Γιατί Διαμόρφωση; Μια κεραία για να είναι αποτελεσματική πρέπει να είναι περί το 1/10 του μήκους κύματος

Εισαγωγή στους Ταλαντωτές Οι ταλαντωτές είναι από τα βασικότερα κυκλώματα στα ηλεκτρονικά. Χρησιμοποιούνται κατά κόρον στα τηλεπικοινωνιακά συστήματα

Κεφάλαιο 15 Κίνηση Κυµάτων. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Γενική εικόνα τι είναι σήµα - Ορισµός. Ταξινόµηση σηµάτων. Βασικές ιδιότητες σηµάτων. Μετατροπές σήµατος ως προς το χρόνο. Στοιχειώδη σήµατα.

ΜΕΛΕΤΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΤΑΜΕΡΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΔΟΚΙΜΙΩΝ ΓΙΑ ΤΟ ΝΕΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΥΨΗΛΩΝ ΤΑΣΕΩΝ

ΘΕΜΑ 1 ο. α. τα μήκη κύματος από 100m έως 50m ονομάζονται κύματα νύχτας και τα μήκη κύματος από 50m έως 10m ονομάζονται κύματα ημέρας.

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Ο : ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΑΠΛΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

Επικοινωνίες I FM ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ. Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα ΙΙ

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 10: Γραμμικά Φίλτρα. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

ΕΞΑΝΑΓΚΑΣΜΕΝΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ Ο ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΟΙ ΕΚ ΟΧΕΣ ΤΟΥ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΧΕΙΜΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 30/12/11 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΠΟΜΠΟΣ ΕΚΤΗΣ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗΣ

Τελεστικοί Ενισχυτές. Σπύρος Νικολαΐδης Αναπληρωτής Καθηγητής Τομέας Ηλεκτρονικής & ΗΥ Τμήμα Φυσικής

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Τα ηλεκτρονικά σήματα πληροφορίας διακρίνονται ανάλογα με τη μορφή τους σε δύο κατηγορίες : Αναλογικά σήματα Ψηφιακά σήματα

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΕΠΟΠΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ

1 ο ΤΕΣΤ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

ΕΙ ΙΚΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ & ΘΕΜΑΤΑ ΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΩΝ ΠΕΡΙΟ ΩΝ

Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα Συστήματα επικοινωνίας με ήχο και εικόνα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ

Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις Α1-Α4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Ε Ρ Ω Τ Η Σ Ε Ι Σ Σ Τ Ι Σ Φ Θ Ι Ν Ο Υ Σ Ε Σ Τ Α Λ Α Ν Τ Ω Σ Ε Ι Σ

ΑΣΚΗΣΗ 1 ΜΟΝΟΦΑΣΙΚΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗΣ

Τηλεπικοινωνικακά Συστήματα Ι - Ενδεικτικές Ερωτήσεις Ασκήσεις 1)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής, Σωστό-Λάθος

To σήμα πληροφορίας m(t) πρέπει να είναι μονοπολικό (uni-polar) ΝRZ σήμα της μορφής: 0 ---> 0 Volts (11.1) 1 ---> +U Volts


ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΜΕ ΣΥΖΕΥΞΗ ΜΕΣΩ ΠΥΚΝΩΤΗ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 1 από 13

Φυσική Γ' Θετικής και Τεχνολογικής Κατ/σης

11.1. Αναπαράσταση του ψηφιακού σήματος πληροφορίας m(t)

TΕΧΝΟΛΟΓΙΑ DSL (DSL TUTORIAL) (Πηγή: Τηλεπικοινωνιακό κέντρο Α.Π.Θ.: )

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ / Γ ΕΠΑΛ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 14/04/2013. ΘΕΜΑ 1 ο

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Επικοινωνίες I

ΘΕΜΑ 1 ο. α. τα μήκη κύματος από 100m έως 50m ονομάζονται κύματα νύχτας και τα μήκη κύματος από 50m έως 10m ονομάζονται κύματα ημέρας.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΓΩΝΙΑΣ. () t. Διαμόρφωση Γωνίας. Περιεχόμενα:

ΤΗΛ412 Ανάλυση & Σχεδίαση (Σύνθεση) Τηλεπικοινωνιακών Διατάξεων. Διάλεξη 7. Άγγελος Μπλέτσας ΗΜΜΥ Πολυτεχνείου Κρήτης, Φθινόπωρο 2014

Τηλεπικοινωνιακά Συστήματα Ι

3 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΥΤΟΕΞΕΤΑΣΗΣ. 1) Nα αναφερθούν κάποια είδη πληροφοριών που χρησιμοποιούνται για επικοινωνία.

Διακριτές ανακλάσεις = συμβολή κυμάτων

ΦΙΛΤΡΑ ΜΕ ΠΑΘΗΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

Κεφάλαιο 15 ΚίνησηΚυµάτων. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

ΕΝ ΕΙΚΤΙΚΑ ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑΤΑ ΚΡΙΤΗΡΙΩΝ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ. Κεφάλαιο 17

ΤΗΛ412 Ανάλυση & Σχεδίαση (Σύνθεση) Τηλεπικοινωνιακών Διατάξεων. Διάλεξη 6. Άγγελος Μπλέτσας ΗΜΜΥ Πολυτεχνείου Κρήτης, Φθινόπωρο 2016

Γραµµικά και Μη Γραµµικά Συστήµατα Μετάδοσης

Κεφάλαιο Μέσα Μετάδοσης

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕ ΙΟ ΚΑΙ ΑΠΩΛΕΙΕΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ

ΑΝΑΠΤΥΓΜA - ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ. Περιγράψουµε τον τρόπο ανάπτυξης σε σειρά Fourier ενός περιοδικού αναλογικού σήµατος.

Συναρτήσεις Συσχέτισης

Transcript:

Προβλήµατα κατά τη µετάδοση σήµατος Τρόποι αντιµετώπισης Στόχος κατά τη µετάδοση σε µια τηλεπικοινωνιακή ζεύξη είναι να ληφθεί στην έξοδο του δέκτη το αρχικό µέγεθος µε τις λιγότερες δυνατές αλλοιώσεις και το χαµηλότερο κόστος. Οι δύο αυτές απαιτήσεις είναι φανερά αντίρροπες, διότι µείωση των αλλοιώσεων προϋποθέτει τη χορήγηση µεγάλου εύρους ζώνης, τη χρησιµοποίηση πολύ καλής ποιότητας διατάξεων κλπ. που έχουν υψηλό κόστος. Στην πράξη γίνονται παραχωρήσεις στην ποιότητα µετάδοσης προς όφελος της οικονοµικότητας, ώστε η λήψη να είναι οικονοµική αλλά και µε ποιότητα αποδεκτή από το χρήστη. Οι αλλοιώσεις που υφίσταται το σήµα σε µια ηλεκτρική τηλεπικοινωνιακή ζεύξη και η αντιµετώπισή τους είναι συνοπτικά: Η εξασθένηση λόγω της αντίστασης (ωµικής, χωρητικής κλπ.) του µέσου µετάδοσης. Αντιµετωπίζεται µε ενισχυτές. Οι γραµµικές παραµορφώσεις πλάτους ή (και) φάσης, σε γραµµικά συστήµατα. Στην πρώτη περίπτωση παρουσιάζεται ανοµοιόµορφη εξασθένηση του πλάτους των συχνοτήτων του µεταδιδόµενου σήµατος. Στην δεύτερη περίπτωση, οι συχνότητες έχουν διαφορετικές ταχύτητες µε αποτέλεσµα να φθάνουν σε διαφορετικούς χρόνους στο δέκτη και να αλλοιώνονται οι αρχικές διαφορές φάσης µεταξύ τους. Οι γραµµικές παραµορφώσεις αντιµετωπίζονται µε εξισωτές, διατάξεις που έχουν χαρακτηριστική πλάτους (χρόνου διαδροµής) - συχνότητας συµπληρωµατική εκείνης του καναλιού µετάδοσης, ώστε να προκύπτει στο δέκτη αθροιστικά πλάτος (χρόνος διαδροµής) ανεξάρτητο της συχνότητας. Οι µη γραµµικές παραµορφώσεις λόγω δηµιουργίας ανώτερων αρµονικών και συχνοτήτων συνδυασµού των αρµονικών κατά τη διέλευση του σήµατος από µη γραµµικά στοιχεία. Αντιµετωπίζονται µε λειτουργία κατά το δυνατό στο γραµµικό τµήµα της χαρακτηριστικής των στοιχείων, µε φίλτρα που αποκόπτουν τις ανώτερες αρµονικές κ.α. Τα φίλτρα είναι διατάξεις που επιτρέπουν τη διέλευση ορισµένης µόνο περιοχής συχνοτήτων. Ανάλογα µε την περιοχή αυτή στο φάσµα συχνοτήτων διακρίνονται κατωδιαβατά, ανωδιαβατά, ζωνοδιαβατά και ζωνοφρακτικά φίλτρα. ο θόρυβος, δηλ. κάθε είδους παρασιτικές τάσεις που προσθέτονται στατιστικά, όπως: ο θερµικός θόρυβος πού οφείλεται στη θερµική κίνηση των ηλεκτρονίων στις τηλεπικοινωνιακές διατάξεις τα ατµοσφαιρικά παράσιτα τα βιοµηχανικά παράσιτα (παρενόχληση από γραµµές υψηλής τάσης κλπ.). Σηµασία για τη λήψη του σήµατος έχει ο λόγος της ωφέλιµης ισχύος σήµατος προς την συνολική ισχύ του θορύβου (λόγος σήµατος προς θόρυβο) γι αυτό απαιτείται η εξασφάλιση τουλάχιστο µιας ελάχιστης τιµής λόγου. Αυτό γίνεται µε αύξηση της ισχύος του σήµατος, µε µείωση των θορύβων και µε συνδιαστολείς (COMPANDORS). Οι διατάξεις αυτές ενισχύουν τα σήµατα χαµηλής ισχύος περισσότερο από αυτά υψηλής ισχύος στον ποµπό µε αποτέλεσµα να τα αποµακρύνουν από την στάθµη του θορύβου. Η αντίστροφη διαδικασία γίνεται στο δέκτη. η διαφωνία, ιδιαίτερο είδος θορύβου, δηλ. η ανεπιθύµήτη µεταβίβαση ενέργειας από ένα κανάλι σε άλλο, λόγω ηλεκτρικών, µαγνητικών ή γαλβανικών συζεύξεων µεταξύ των καναλιών. Αντιµετωπίζεται µε εξισορρόπηση των γραµµών, δηλ. εξασφάλιση Σηµειώσεις «Τηλεπικοινωνίες», Κ. Αποστολόπουλος M.Sc 56

συµµετρίας στις συζεύξεις µεταξύ των κυκλωµάτων µε αποτέλεσµα τα ρεύµατα διαφωνίας που δρουν σε αντίθετες κατευθύνσεις να αλληλοεξουδετερώνονται. η ηχώ, η επιστροφή του σήµατος στον ποµπό, λόγω ανάκλασης σε ορισµένα σηµεία της γραµµής. Αντιµετωπίζεται µε καταστολείς ηχούς, διατάξεις που εµποδίζουν τη διέλευση της ηχούς. Παραµορφώσεις µετάδοσης Οι αποκλίσεις από τις συνθήκες µετάδοσης χωρίς παραµόρφωση ονοµάζονται παραµορφώσεις µετάδοσης. Οι παραµορφώσεις µπορεί να είναι γραµµικές ή µη γραµµικές. Α. Γραµµικές παραµορφώσεις: Α1.Παραµόρφωση πλάτους: Παραµόρφωση πλάτους δηµιουργείται στις τηλεπικοινωνιακές γραµµές εξαιτίας των φυσικών τους χαρακτηριστικών, σε θέσεις της γραµµής που παρουσιάζουν κατασκευαστικές ανοµοιοµορφίες, σε φίλτρα, µεταφορείς και άλλα στοιχεία. Το σχήµα που ακολουθεί δείχνει συνοπτικά τη µεταβολή της απόσβεσης µε τη συχνότητα σε διάφορα είδη γραµµών. Παρατηρούµε ότι γενικά σε χαµηλές και υψηλές συχνότητες η αύξηση της απόσβεσης είναι γρήγορη ενώ ενδιάµεσα η µεταβολή είναι οµαλότερη. α: Τηλεφωνικό καλώδιο, Cu, 0.9mm, µόνωση χαρτιού β: Φορτισµένο καλώδιο, Cu, 0.9mm, 140 mh ανά 1,7 km γ: Εναέρια γραµµή, Cu, 3 mm, ξηρός καιρός δ: Όπως στο γ σε πάχνη ε: Υποβρύχιο οµοαξονικό καλώδιο, Cu, 3mm, εσωτ. αγωγός, µόνωση γιούτας στ: Οµοαξονικό καλώδιο τηλεόρασης, Cu, 5 mm εσωτ. αγωγός, µόνωση styroflex. Σηµειώσεις «Τηλεπικοινωνίες», Κ. Αποστολόπουλος M.Sc 57

Πυκνωτές ή πηνία συνδεδεµένα οριζόντια ή εγκάρσια σε µια γραµµή επιφέρουν πρόσθετη απόσβεση. Παραµόρφωση προκαλούν και τα φίλτρα, τα οποία χρησιµοποιούνται σε πολλές περιπτώσεις στις τηλεπικοινωνίες, ιδιαίτερα για τον περιορισµό του φάσµατος µετάδοσης. Ο περιορισµός του φάσµατος µε γρήγορα αυξανόµενη απόσβεση στην περιοχή αποκοπής του φίλτρου αποτελεί την πιο συχνή και σηµαντική παραµόρφωση πλάτους. Η διόρθωση της παραµόρφωσης πλάτους ενός συστήµατος µετάδοσης ή τµηµάτων του συστήµατος ονοµάζεται εξίσωση πλάτους και πραγµατοποιείται µε δίθυρα από πηνία, πυκνωτές και αντιστάσεις που ονοµάζονται εξισωτές πλάτους. Η χαρακτηριστική απόσβεσης- συχνότητας των εξισωτών είναι συµπληρωµατική εκείνης του συστήµατος, ώστε η άθροιση της απόσβεσης εξισωτή και συστήµατος στην περιοχή µετάδοσης να δίνει µία σταθερή τιµή. Οι εξισωτές υπολογίζονται κατάλληλα, ώστε η αντίσταση εισόδου τους να είναι ίση µε τη χαρακτηριστική αντίσταση του συστήµατος και να αποφεύγονται ανακλάσεις. Α2. Παραµόρφωση φάσης ή χρόνου διαδροµής: Παραµόρφωση φάσης εµφανίζεται όταν η γωνία µετάδοσης b του συστήµατος δεν µεταβάλλεται γραµµικά µε τη συχνότητα. Στην περίπτωση αυτή ο ολικός χρόνος διαδροµής φάσης και ο ολικός χρόνος διαδροµής οµάδας του συστήµατος δεν είναι σταθεροί. Πιο ειδικά, ένα τηλεπικοινωνιακό σήµα περιλαµβάνει ένα φάσµα συχνοτήτων που το πλάτος τους µεταβάλλεται συνεχώς. Αυτό σηµαίνει ότι κάθε συχνότητα στην πραγµατικότητα αποτελείται από µία στενή ζώνη γειτονικών συχνοτήτων (οµάδα κυµάτων). Για µετάδοση χωρίς παραµόρφωση απαιτείται όλες οι οµάδες να έχουν την ίδια ταχύτητα. Στην περίπτωση αυτή οι ξεχωριστές περιβάλλουσες των οµάδων, που αντιστοιχούν στη διακύµανση της µέσης συχνότητας κάθε οµάδας, φθάνουν ταυτόχρονα στο δέκτη και συνθέτουν την αρχική περιβάλλουσα. Σταθερή ταχύτητα οµάδας σηµαίνει γραµµική µεταβολή τον µέτρου φάσης b µε τη συχνότητα. Η απευθείας µετάδοση π.χ. ενός τηλεοπτικού σήµατος που εκτείνεται από 0 ως 5 MHz, απαιτεί όλοι οι ενισχυτές και οι γραµµές να µεταδίδουν τις συχνότητες 0 ως 5 MHz χωρίς παραµόρφωση. Η χαρακτηριστική του µέτρου φάσης πρέπει να είναι γραµµική και να περνά από το µηδέν. Αν το σήµα διαµορφώσει αντίθετα ένα φορέα f 0, η χαρακτηριστική b = f(ω) του συστήµατος πρέπει να είναι γραµµική µόνο στην περιοχή f 0 ± 5MHz. Αυτό διότι το σήµα βρίσκεται πλέον στην περιβάλλουσα και όχι στις ξεχωριστές ταλαντώσεις του φορέα. Τα τηλεπικοινωνιακά συστήµατα σχεδιάζονται µε αρκούντως µικρή παραµόρφωση φάσης. Σε ειδικές περιπτώσεις που χρειάζεται ακόµα µικρότερη παραµόρφωση, χρησιµοποιούνται ειδικά δίθυρα, οι εξισωτές φάσης για την εξίσωση των διαφορετικών χρόνων διαδροµής του φάσµατος συχνοτήτων. Ο εξισωτής έχει µία προκαθορισµένη συνάρτηση χρόνου διαδροµής-συχνότητας. Όταν χρειάζεται εξίσωση πλάτους και φάσης, πραγµατοποιείται πρώτα η εξίσωση πλάτους που επηρεάζει γενικά τη χαρακτηριστική του χρόνου διαδροµής. Στη συνέχεια γίνεται η εξίσωση φάσης µε κατάλληλους εξισωτές που δεν επηρεάζουν τη χαρακτηριστική πλάτους. Β. Μη γραµµικές παραµορφώσεις: Μη γραµµικές παραµορφώσεις δηµιουργούνται κατά τη διέλευση του σήµατος από στοιχεία µε χαρακτηριστική τάσης-ρεύµατος µη Σηµειώσεις «Τηλεπικοινωνίες», Κ. Αποστολόπουλος M.Sc 58

γραµµική, οπότε τα µεγέθη στην είσοδο και έξοδο του συστήµατος δεν είναι ανάλογα. Τέτοια στοιχεία είναι οι µεταφορείς και πηνία µε πυρήνα λόγω της µη γραµµικής καµπύλης µαγνήτισης του σιδήρου, τα τρανζίστορ, οι λυχνίες κ.α. Ιδιαίτερα ισχυρές π.χ. παραµορφώσεις µπορούν να δηµιουργηθούν στα µικρόφωνα άνθρακα λόγω της µη γραµµικής µεταβολής της αντίστασης του µικροφώνου µε την πίεση της µεµβράνης του από τα ηχητικά κύµατα. Αντίθετα, ηλεκτροδυναµικά µικρόφωνα και µικρόφωνα πυκνωτή δεν παρουσιάζουν µη γραµµικές παραµορφώσεις, ενώ ηλεκτροδυναµικά µεγάφωνα (π.χ. τα κοινά µεγάφωνα κώνου) παρουσιάζουν επίσης σηµαντικές παραµορφώσεις σε ισχυρά ρεύµατα. Τις µη γραµµικές παραµορφώσεις διακρίνοµε σε κανονικές και µη κανονικές. Οι πρώτες έχουν µία οµαλή, λίγο κυρτωµένη χαρακτηριστική στην περιοχή λειτουργίας του συστήµατος, όπως η (α) στο σχήµα που ακολουθεί. Οι δεύτερες παρουσιάζουν διακυµάνσεις και ανωµαλίες στη χαρακτηριστική τους όπως στο (β) στο επόµενο σχήµα. Κανονικές παραµορφώσεις εµφανίζονται στους ενισχυτές λόγω της καµπυλότητας της χαρακτηριστικής των τρανζιστόρων, σε ανορθωτές, διαµορφωτές, αποδιαµορφωτές και κατά τη µετατροπή ηλεκτρικών ταλαντώσεων σε ήχο ή οπτικές ταλαντώσεις. Μη κανονικές εµφανίζονται παράλληλα µε τις κανονικές σε ενισχυτές. Μία τρίτη κατηγορία αποτελούν οι παραµορφώσεις υστέρησης που εµφανίζονται σε σιδηροµαγνητικά υλικά (µετασχηµατιστές, πηνία µε πυρήνα κ.τ.λ.) Θόρυβος Θόρυβος χαρακτηρίζεται γενικά οποιοδήποτε σήµα σε ένα τηλεπικοινωνιακό κανάλι εκτός από το σήµα που µεταφέρει την πληροφορία (ωφέλιµο σήµα). Ο θόρυβος οφείλεται σε διάφορες αιτίες όπως στη θερµική κίνηση των ηλεκτρονίων (θερµικός θόρυβος) σε γαλβανικές, ηλεκτρικές ή µαγνητικές συζεύξεις µε άλλα τηλεπικοινωνιακά κανάλια (διαφωνία) σε συζεύξεις µε εγκαταστάσεις υψηλής τάσης (βιοµηχανικά παράσιτα) σε ατµοσφαιρικές εκκενώσεις (ατµοσφαιρικά παράσιτα) στην ηλεκτρική τροφοδότηση των συσκευών, κ.ά. Σηµειώσεις «Τηλεπικοινωνίες», Κ. Αποστολόπουλος M.Sc 59

Τα διάφορα παρασιτικά σήµατα προσθέτονται στατιστικά µε αποτέλεσµα να εµφανίζεται στο δέκτη µία παρασιτική ισχύς ΡR που εκφράζει τον ολικό θόρυβο του συστήµατος. Σηµασία για τη λήψη και ενίσχυση του σήµατος έχει ο λόγος της ωφέλιµης ισχύος ΡS προς την παρασιτική ισχύ ΡR ή διαφορετικά ο λόγος σήµατος προς θόρυβο στην έξοδο (S/N, SNR Signal-to-Noise Ratio). Ο λόγος αυτός παίζει το ρόλο ενός δείκτη αξίας της απόδοσης του συστήµατος επικοινωνιών. Προφανώς, όσο αυξάνει ο λόγος S/N καθίσταται ευκολότερο να ξεχωρίσουµε και να αναπαράγουµε το διαµορφώνον σήµα δίχως σφάλµα ή σύγχυση. Είδη θορύβου Ο θόρυβος µπορεί να διακριθεί σε κατηγορίες σύµφωνα µε διάφορα κριτήρια, όπως τη χρονική µεταβολή του, την παρενόχληση που προκαλεί, το φάσµα συχνοτήτων του κ.α. Ανάλογα µε τη χρονική µεταβολή διακρίνονται: α. Ηµιτονικός θόρυβος: Αποτελείται από ένα ή λίγα ηµιτονικά σήµατα. Εµφανίζεται όταν ένας ξένος φορέας ή συνδυασµός ξένων φορέων πέφτουν στο κανάλι µετάδοσης [περίπτωση (α) στο σχήµα που ακολουθεί]. β. Περιοδικός θόρυβος: Περιοδική συνάρτηση του χρόνου µε φάσµα γραµµών. Εµφανίζεται λόγω επίδρασης γραµµών µεταφοράς ενέργειας ή από την τροφοδότηση του συστήµατος [περίπτωση (β) στο σχήµα που ακολουθεί]. γ. Περιοδικός, παλµικός θόρυβος: Ειδική περίπτωσή του (β). Αποτελείται από περιοδική ακολουθία βραχέων παλµών ίδιας ισχύος. Προκαλείται π.χ. από την ηλεκτρική ανάφλεξη µηχανών εσωτερικής καύσης [περίπτωση (γ) στο σχήµα που ακολουθεί]. δ. Μη περιοδικός παλµικός θόρυβος: Αποτελείται από ακανόνιστη ακολουθία βραχέων παλµών διαφορετικής ισχύος. Το φάσµα του είναι συνεχές. Ατµοσφαιρικά παράσιτα ή θόρυβος από παραπλήσια τηλετυπικά κανάλια έχει αυτή τη µορφή [περίπτωση (δ) στο σχήµα που ακολουθεί]. ε. Ακανόνιστος θόρυβος: Ακανόνιστη χρονική συνάρτηση µε ακανόνιστο συνεχές φάσµα ή πυκνό φάσµα γραµµών. Στην κατηγορία αυτή ανήκει ο θερµικός θόρυβος. Επίσης ο θόρυβος που οφείλεται σε ενδοδιαµόρφωση σε παραπλήσια κανάλια και γενικά η µη καταληπτή διαφωνία λόγω συζεύξεων µεταξύ των καναλιών [περίπτωση (ε) στο σχήµα που ακολουθεί]. στ. Καταληπτός θόρυβος: Σήµα όµοιας µορφής µε το ωφέλιµο σήµα µε πληροφοριακό περιεχόµενο. Στην κατηγορία αυτή ανήκει η καταληπτή διαφωνία µεταξύ τηλεφωνικών καναλιών [περίπτωση (στ) στο σχήµα που ακολουθεί]. Σηµειώσεις «Τηλεπικοινωνίες», Κ. Αποστολόπουλος M.Sc 60

Η παρενόχληση που προκαλεί ο θόρυβος είναι διαφορετική στα διάφορα τηλεπικοινωνιακά σήµατα. Με ίδιο πλάτος θορύβου, οι κατηγορίες (α) και (β) προκαλούν σε τηλεφωνικά κανάλια τη µικρότερη ενόχληση, οι κατηγορίες (ε) και (στ) τη µεγαλύτερη. Σε κανάλια µετάδοσης δεδοµένων αντίθετα µεγαλύτερη σηµασία έχουν παλµικοί θόρυβοι των κατηγοριών (γ) και (δ), που µπορεί να αυξήσουν σηµαντικά το ποσοστό σφάλµατος στο δέκτη. Η ενόχληση σε µία τηλεφωνική συνδιάλεξη µπορεί να είναι µία απλή παρεµβολή παράσιτων, η µη καταληπτότητα τµηµάτων της οµιλίας, ή η καταληπτότητα ξένης οµιλίας. Για το επιτρεπτό µέγεθος του θορύβου δεν υπάρχουν όρια µε γενική ισχύ. Ο πίνακας που ακολουθεί δίνει προσεγγιστικά µία αξιολόγηση του µεγέθους θορύβων κατά κατηγορία. Όταν η ενέργεια είναι σχεδόν οµοιόµορφα κατανεµηµένη στο φάσµα συχνοτήτων του θορύβου, ο θόρυβος ονοµάζεται «λευκός θόρυβος».τέτοιος θόρυβος είναι ο θερµικός θόρυβος που η ισχύς του είναι ανάλογη της απόλυτης θερµοκρασίας Τ και του εύρους του φάσµατος P n = ktb (W), όπου k: σταθερά Boltzmann = 1,3803:10-23 J/ K, T σε K, B σε Hz Σηµειώσεις «Τηλεπικοινωνίες», Κ. Αποστολόπουλος M.Sc 61

Για τη µετάδοση του θορύβου σε ένα τηλεπικοινωνιακό κανάλι ισχύουν φυσικά οι ίδιοι νόµοι όπως στη µετάδοση του ωφέλιµου σήµατος. Ο λόγος σήµατος προς θόρυβο και η απόσταση παρενόχλησης παραµένουν κατά τη µετάδοση τόσο σταθερά όσο µικρότερες είναι οι παραµορφώσεις. Αντιµετώπιση του θορύβου Η απόσταση παρενόχλησης πρέπει να είναι, ανάλογα µε το είδος του σήµατος, µεγαλύτερη ή ίση από ορισµένη ελάχιστη τιµή. Αύξηση της απόστασης παρενόχλησης επιτυγχάνεται κύρια µε αύξηση της στάθµης εκποµπής, δηλ. της στάθµης του ωφέλιµου σήµατος. Σε πολλές περιπτώσεις µπορεί να αυξηθεί η απόσταση παρενόχλησης µε κατάλληλη εκλογή του φάσµατος µετάδοσης. Αν π.χ. το φάσµα του θορύβου είναι ευρύτερο από αυτό του ωφέλιµου σήµατος, όπως π.χ., στα ατµοσφαιρικά παράσιτα σε ασύρµατες ζεύξεις, µπορούν να αποκοπούν µε φίλτρα στο δέκτη οι ζώνες εκτός του φάσµατος µετάδοσης. Μία άλλη δυνατότητα προσφέρεται µε τον συνδιαστολέα (από το συστολέας και διαστολέας: COMPANDOR). Στην τηλεφωνία και στη µετάδοση µουσικής κυµαίνεται το πλάτος του σήµατος σε µία µεγάλη περιοχή. Ο λόγος του µέγιστου προς το ελάχιστο πλάτος του σήµατος υπό σταθερή στάθµη εκποµπής προσδιορίζει τη δυναµική περιοχή του σήµατος D: D= S max /S min Στην τηλεφωνία είναι π.χ. D = 50, στη µετάδοση µουσικής D > 500. Επειδή οι ενισχυτές είναι υπολογισµένοι για ενίσχυση ορισµένης δυναµικής περιοχής (που αύξηση της συνεπάγεται µεγάλο κόστος), οµοιόµορφη είσχυση των σηµάτων µικρού και µεγάλου πλάτους κατά την εκποµπή οδηγεί σε µικρή ενίσχυση των σηµάτων µικρού πλάτους και σε µικρή απόσταση παρενόχλησης για τα σήµατα αυτά. Για το λόγο αυτό επιδιώκεται η µείωση της δυναµικής περιοχής του σήµατος εκποµπής. Η µείωση επιτυγχάνεται µε το συστολέα (compressor), που ενισχύει πριν τη µετάδοση περισσότερο τα σήµατα χαµηλής στάθµης και λιγότερο αυτά υψηλής στάθµης. Συστολέας π.χ 2:1 µεταφέρει σήµατα στάθµης -50 db σε στάθµη -25 db, σήµατα -10 db σε -5 db, σήµατα 4 db σε 2 db κ.ο.κ., όπως φαίνεται στο σχήµα που ακολουθεί. Στο δέκτη γίνεται η αντίστροφη διαδικασία µε το διαστολέα (Expandor). Έτσι, αν η στάθµη θορύβου είναι -40 db και η απόσταση παρενόχλησης από το ασθενέστερο σήµα Σηµειώσεις «Τηλεπικοινωνίες», Κ. Αποστολόπουλος M.Sc 62

15 db, ο θόρυβος µεταθέτεται στα -80 db και το ωφέλιµο σήµα στα -50 db, η απόσταση δηλ. παρενόχλησης αυξάνει στα 30 db. Ο συστολέας και διαστολέας έχουν συντελεστή µετάδοσης που εξαρτάται από τη στάθµη του σήµατος. Μετάδοση µόνο µε το συστολέα θα οδηγούσε στο δέκτη σε λήψη ασθµατικής οµιλίας λόγω υπέρογκης ενίσχυσης των ασθενών ήχων, π.χ. της αναπνοής. Μετάδοση µόνο µε διαστολέα θα οδηγούσε σε λήψη µπουκωµένης οµιλίας (όπως όταν έχει κανείς συνάχι) λόγω ισχυρής εξασθένησης των χαµηλών ήχων. Με το συνδιαστολέα βελτιώνεται σηµαντικά η καταληπτότητα, όταν υπάρχει θόρυβος στο σύστηµα, π.χ. από 54% σε 86%, ενώ δεν βελτιώνεται όταν το σύστηµα δεν έχει θόρυβο. Σηµειώσεις «Τηλεπικοινωνίες», Κ. Αποστολόπουλος M.Sc 63