Простейшей формой представления элементов ИКМ-сигнала является униполярная последовательность импульсов двоичного кода, в котором “1” отображается импульсом в пределах тактового интервала, а “0” – его отсутствием (паузой). Сигналы двоичного кода используются в аппаратуре ЦСП при разного рода преобразованиях: кодировании, формировании временных циклов, объединении цифровых потоков и т.д. Однако для передачи сигналов по линейному тракту двоичные униполярные сигналы практически (за редким исключением) не используются. Это обусловлено рядом причин, одной из которых являются искажения сигнала, которым он подвержен в процесс обработки и передачи.

Рассмотрим причины и характер искажений сигнала. Искажения сигнала при передаче по линии связи обусловлены увеличением затухания с ростом частоты, что приводит к ограничению полосы частот цифрового сигнала сверху. Это в свою очередь приводит к межсимвольным искажениям (МСИ) первого рода, которые проявляются в виде наложения соседних импульсов за счет увеличения их длительности.

На рис 4.2,а и на рис 4.2,б изображены частотная характеристика затухания кабельной линии (α) и форма импульса, прошедшего через кабельные линии с разными значениями затухания соответственно.

 

 

Рисунок 4.2

 

Как видно из рис.4.2,б, импульс после прохождения кабельной линии оказывается растянутым на несколько тактовых интервалов. Причем, чем больше затухание, тем в большей мере растягивается импульс. В результате в каждом тактовом интервале присутствуют ранее переданные импульсы. Суммарная величина этих импульсов и составляет межсимвольное искажение в данном тактовом интервале. Ослабление МСИ первого рода осуществляется в регенераторе путем коррекции формы принимаемых импульсов.

Другой причиной межсимвольных искажений (МСИ второго рода) является ограничение полосы пропускания линейного тракта в области низких частот. Указанное ограничение обусловлено наличием разделительных и согласующих элементов в линейном тракте (конденсаторов, трансформаторов и др.), которые не пропускают постоянную составляющую и вносят большое затухание на низких частотах спектра сигнала. В результате воздействия МСИ амплитуда очередного импульса цифрового сигнала уменьшается. На рис 4.3,а и рис 4.3,б показаны форма импульсов на выходе этих устройств и частотная характеристика затухания (α_р) в разделительных устройствах соответственно.

На рис.4.3,a показано, как изменяется форма импульсов после прохождения через разделительную RC-цепочку: искажается плоская вершина каждого импульса, появляется выброс, полярность которого противоположна полярности импульса. В результате возникает плавание нулевой (базовой) линии сигнала.

 

Рисунок 4.3

 

Чем длиннее последовательность импульсов, тем ближе к нулю напряжение на выходе RC-цепочки и тем сложнее регенерировать сигнал даже при воздействии слабых помех. Таким образом, искажения в различных разделительных устройствах объясняются значительным ослаблением в этих устройствах низкочастотных составляющих спектра сигнала. Поскольку спектр двоичных видеосигналов содержит мощные НЧ составляющие, то их ослабление и приводит к существенным искажениям формы сигналов, которые проявляются в виде плавания базовой линии.