КАТЕГОРИИ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) П Архитектура- (3434) Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Война- (14632) Високи технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) 1065) House- (47672) Журналистика и масови медии- (912) Изобретения- (14524) Чужди езици- (4268) Компютри- (17799) Изкуство- (1338) История- (13644) Компютри- (11121 ) Художествена литература (373) Култура- (8427) Лингвистика- (374 ) Медицина- (12668 ) Naukovedenie- (506) Образование- (11852) Защита на труда- ( 3308) Педагогика- (5571) P Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Олимпиада- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Инструменти- ( 1369) Програмиране- (2801) Производство- (97182) Промишленост- (8706) Психология- (18388) Земеделие- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строителство- (4793) Търговия- (5050) Транспорт- (2929) Туризъм- (1568) Физика- (3942) ) Химия- (22929 ) Екология- (12095) Икономика- (9961) Електроника- (8441) Електротехника- (4623) Енергетика- (12629 )

Отговорът на предавателната линия към импулсния сигнал




Вижте също:
  1. Методи за кодиране на адаптивни речеви сигнали
  2. Анализ на резултатите и проектиране на материали за предаване на клиента
  3. Счетоводно отчитане на продажбата, дарението и дарението на дълготрайни активи.
  4. Висяща линия.
  5. Vimyryuvannya часовник настройки за сигнала
  6. Линии на спирала
  7. Въздушни линии
  8. Вливащи недостатъци на VSP сигнали
  9. Геометрия на червейните съоръжения
  10. Хидравлична трансмисия.
  11. Основни линии на самолета
  12. Основни линии на самолета

Пълният математически модел на предавателната линия (кабел) в реално време, който ви позволява да обобщим всички електрически параметри на неговия жив, е импулсният отговор на живо - т.е. формата на сигнала при натоварването на ядрото, когато на неговия вход е приложен кратък импулс с голяма амплитуда (теоретично, един делта пулс).

Както е известно, импулсният отговор на линейна система се намира в резултат на обратната трансформация на Фурие на нейната функция за предаване на честотата: h (t) Û K p (f). Точността на математическия модел на трансферната функция определя подходящата точност на модела на импулсния отговор (отговор) на кабелната сърцевина.

При математическо моделиране на импулсния отговор на линейна система в честотния диапазон до 1 MHz се препоръчва да се зададе времевата скала в микросекунди и да се изчисли системния отговор (кабелните ядра) на един входен импулс U × Dt = 1 (V × μs). В този случай скалата на интегралния импулсен спектър на кабела върху времевата ос в микросекунди също ще бъде измерена във волта и площта на импулсния отговор в (volt × микросекунди) по време на преминаването на импулс в пасивна линейна система с загуба на енергия ще бъде по-малка от 1.

Фигура (Фигура 3.3.1, А) показва импулсните отговори на кабела, изчислени от трансформацията на Фурие на неговата функция за предаване на честота K p (f).

Закъснението t от предната страна на реакцията (показано с пунктирни линии) съответства на очакваното време на забавяне при високи честоти.

Формата на импулсния отговор на сърцевината на кабела към импулсния входен ефект, фиксиран върху товара, се състои от две приблизително експоненциални функции:

- кратка функция "зареждане", определяща предната част на отговора;

- дълга "битова" функция, която определя отрязъка.

С пълната съгласуваност на математическия модел на процесите, които се случват в кабела с физическата реалност - процесите в реалната система, не трябва да има реакция на интервала 0-t 3 (фиг.3.3.1).

Това изискване за математически модел позволява усъвършенстване на неговите основни коефициенти: K s - коефициента на постоянна вълна; D е ефективният диаметър на сърцевината; h е коефициентът на отслабване. Усъвършенстването се извършва чрез намаляване на отговора в определен интервал от време до незначителни отклонения от нула и след това нулирането им, при условие че стойността на площта с нулев отговор не надвишава 1-2% от общата площ.

Поради зависимостта на коефициента на предаване на работния сигнал от дължината на кабела гореописаното усъвършенстване на импулсния отговор за кабели с определена дължина може да бъде направено индивидуално, ако е необходимо да се подобри точността на модела.



Появата на значителен отрицателен удар пред фронта на импулсната реакция показва подценявана стойност на коефициентите - работно отслабване (h) или ефективен диаметър (D) и се придружава, като правило, от подценяване на изчислените стойности на съпротивлението на вълните R спрямо действителното - измерено или средно.

Препоръчително е да се извърши елиминирането на емисиите в процеса на моделиране, като първо изберете коефициента h (грубо) и след това диаметъра D (точно).

Фиг. 3.3.1. Нормализиран импулсен спектър на кабела.

Когато изходният (вътрешен) импеданс на сигналния източник Z о формата 0, формата на собствения импулсен отговор на кабела зависи значително от съвпадението с натоварването на линията (кабелните сърцевини).

Това се дължи на факта, че при несъответстващо натоварване вълната, отразена от натоварването при условието Z o Þ 0, се отразява напълно от източника на сигнал и след три пъти времето за забавяне отново се появява при изхода на кабела (в товара), създавайки втори пик при разпадането на реакцията, положителен, когато R n <R или отрицателен, когато Rn> R in .

Този процес може да се види на фигурата (фиг. 3.3.1, Б), представена в относителни единици в сравнение с максималния отговор. Той може да се използва за подобряване на импулсния отговор на кабела при липса на пълно съгласие със източника на сигнал чрез избиране на товароносимост R n > R, така че да може да се използва повтарящ се отрицателен пик за компенсиране на спада в импулсния отговор и намаляване на неговата продължителност. Пример за такова компенсиране е показан на фигурата (фиг. 3.3.1, Б). Оптималното съвпадение се постига, когато стойността на Rn е от порядъка на (1,2 ÷ 1,5) R в зависимост от дължината на кабела. При увеличаване на дължината на кабела този ефект намалява поради голямото отслабване на отразените вълни по време на двойно преминаване през кабела.

® За кабели, съчетани със сигнален източник (Z o ~ Rb), ефектът на несъответствие с товара се намалява с почти порядък.

® Фигурата (Фиг.3.3.2) показва резултатите от сравнението на формата на импулса при натоварването на кабелната сърцевина по два начина на математическо моделиране (изчисление):

1. Линейна конволюция на входния сигнал x (t) с импулсния отговор на кабела h (t) (конволюция във времевата област в дискретна версия с интервал за вземане на проби от данни 0,1 μs):

y (t) = h (t) 3 x (tt).

2. Циклична конволюция, която се извършва чрез изчисляване на реакцията в спектралната област и нейното преобразуване в времева област, например чрез използване на бърза трансформация на Фурие.

x (t) Þ X (f). Y (f) = X (f) x K p (f). Y (f) Þ y (t).

В спектралната област реакцията на входното действие се определя чрез умножаване на спектъра на сигнала чрез функцията за предаване на кабела (X (f) × K p (f)):

Сравнението на резултатите от изчисленията, извършени с двата метода, показва, че формата на сигналите е почти идентична. Това ни позволява да използваме както цикличен конволюционен, така и импулсен отговор оператор - линейна конволюция за по-нататъшно моделиране и анализ на процеси, настъпващи в кабелните системи.

® ® Фигура 3.3.2. Формата на импулсния отговор,

изчислени по два различни начина

Ефектът на промените в първичните електрически параметри на проводниците върху формата на импулсния отговор е показан на фигурата (Фиг. 3.3.3).

Активното съпротивление на ядрото на практика не променя формата на отговор и до известна степен променя времевата константа на своята "опашка" поради промяна в функцията за предаване в нискочестотната област. По подобен начин ефектът от промените в индуктивността на вените в началото на отсечения импулс.

Амплитудата на импулсния отговор се променя по-значително при промяна на електромагнитните загуби. Относителното увеличение на загубите води

Фиг. 3.3.3. Зависимостта на импулсния отговор на кабела от промените в първичните електрически параметри.

до почти същото намаление на амплитудата на отговора и обратно.

Това се обяснява с факта, че пиковата стойност на отговора се формира от високочестотните компоненти на сигналния спектър, което зависи от стойностите на трансферната функция на вените във високочестотната област.

Ефектът от промяната в капацитета на сърцевините, както в съдържанието, така и в цифровите стойности, е почти аналогичен на ефекта от промените в електромагнитните загуби.

По този начин истинският кабел е комуникационна линия с намален коефициент на качество и значителна нелинейна зависимост на предаването на сигнала върху дължината на кабела.

Всеки тип кабел с определена дължина е независима и индивидуална система за предаване на сигнали.

При анализа на процесите в кабелните системи в рамките на общата теория на хомогенните дълги линии, факторът на ниско качество на кабелите може да бъде взет предвид чрез въвеждане на допълнителен електромагнитен фактор на загуба във формулите за изчисляване на вторичните електрически параметри на проводниците.

Математическите модели на трансферната функция и импулсния отговор на кабела, като се вземат предвид действителните му зависими от честотата електрически параметри и ниско качество, отразяват действителните електрически параметри на кабела с точност не по-малка от 5%.