Коррекция линейных искажений.

Если частотные или временные характеристики канала связи отличаются от «идеальных» (желаемых), то говорят, что в канале присутствуют линейные искажения [6.2]. Рассмотрим вопрос о коррекции (компенсации) линейных искажений при оценке их возмущающего действия в частотной области, полагая, что аддитивной помехой в канале можно пренебречь (только в этих условиях корректоры могут обеспечить удовлетворительные результаты).

Коррекцию искажений можно осуществить каскадным включением в тракт передачи корректора с передаточной функцией Я (со), обеспечивающего в заданной полосе частот выполнение условия где — передаточные функции канала связи, корректора и «идеального» откорректированного тракта передачи соответственно. Передаточная функция корректора реализуется с некоторой погрешностью. Обозначая через передаточные функции технически реализованного корректора и тракта «канал+корректор» соответственно, получим выражение для погрешности корректирования:

где

В настоящее время находят широкое применение полиномные корректоры с передаточными функциями в виде обобщенного многочлена:

где (со), — заранее реализованные (так называемые базисные) функции, — варьируемые параметры, изменением которых осуществляется синтез требуемой передаточной функции корректора. Формуле (6.37) соответствует структурная схема на рис. 6.60.

Вместо погрешности обычно сводят к минимуму функционал . В качестве такого функционала может быть использован, например, функционал вида

— вещественная неотрицательная ограниченная функция (вес), которую в ряде случаев полагают равной единице, а — верхняя и нижняя частоты полосы пропускания канала связи.

Процесс отыскания минимума погрешности Е при вариации параметров называют расчетом корректора. При аппаратурной минимизации Е процесс изменения параметров называют настройкой корректора.

Стандартные каналы ТЧ имеют существенный разброс АЧХ и ФЧХ, который, правда, должен находиться в определенных нормированных пределах [1.3]. Можно ввести понятие усредненных характеристик канала и изготавливать корректор, рассчитанный под эти усредненные характеристики стандартного канала ТЧ. Такой корректор получил название стандартного. Естественно, что возможности такого корректора — точность компенсации АЧХ и ФЧХ — крайне ограничены.

Значительно лучших результатов можно достичь, используя корректоры, рассчитанные и изготовленные под конкретный канал. Такие корректоры называются индивидуальными. Естественно, что это возможно только в случае, если за абонентом постоянно закреплен определенный канал. Если же приходится работать с разными каналами (по коммутируемой сети), то корректор должен иметь возможность перестраиваться каждый раз после осуществления соединения, т. е. должен быть переменным.

Рис. 6.60. Структурная схема корректора

Рис. 6.61. Структурная схема гармонического корректора

Перестройка корректора может осуществляться как вручную, так и автоматически. Помимо требований к точности коррекции к таким корректорам предъявляются определенные требования в отношении скорости подстройки.

В настоящее время в технике связи в качестве переменных корректоров широко используются гармонические корректоры, в которых

Частотная характеристика вида (6.39) реализуется элементом задержки с временем запаздывания, равным т. С помощью базисных функций (6.39) синтезируется суммарная комплексная частотная характеристика и, следовательно, возможна одновременная компенсация амплитудно-частотных и фазо-частотных искажений.

Наиболее распространенная схема гармонического корректора, называемого также трансверсальным фильтром, приведена на рис. 6 61. Здесь , где — наивысшая частота синтезируемой характеристики. Изменяя модуль коэффициента передачи и полярность сигнала по отводам, можно моделировать частотные характеристики фазы и затухания с заданной степенью точности.

Настройку гармонического корректора удобно производить по временной характеристике канала связи — его импульсной реакции. Для настройки в канал подается периодическая последовательность узких прямоугольных импульсов. На приемном конце производится установка коэффициентов передачи отводов корректора так, чтобы форма импульсной реакции тракта «канал+корректор» была как можно ближе к форме реакции идеального четырехполюсника. Достижимая точность определяется сложностью корректора (числом элементов запаздывания и регулируемых элементов) и может быть весьма высокой.

Следует подчеркнуть, что сложность гармонического корректора существенно возрастает при больших неравномерностях частотных характеристик. Поэтому для предварительной (грубой) коррекции перед гармоническим корректором включают корректор на фазовых и амплитудных контурах [6.2].

Чаще всего это стандартный корректор.