Avantajele transmisiunii numerice a semnalului telefonic - proprietatile statistice ale semnalului telefonic

Avantajele transmisiunii numerice a semnalului telefonic - Proprietatile statistice ale semnalului telefonic

Protectie fata de zgomot Reprezentarea numerica a semnalului sub forma unei succesiuni de impulsuri binare, permite regenerarea acestor impulsuri de-a lungul liniei de transmisie, eliminand zgomotul ce se adauga, ceea ce nu este posibil in cazul transmisiunilor analogice unde amplificatoarele de linie amplifica odata cu semnalul util si perturbatiile.

Calitate a transmisiei independenta de lungimea liniei. Ca urmare a regenerarii, distorsiunile sunt eliminate in fiecare sectiune de regenerare si lungimea acesteia este practic aceeasi pentru linii scurte sau lungi.

Stabilitatea parametrilor caii de transmisie Atenuarea de lucru, distorsiunile liniare si neliniare sunt determinate in principal de blocurile de prelucrare analogica a semnalului; cum aceste blocuri functionale constituie o parte neinsemnata a echipamentului STN, stabilitatea parametrilor caii este mult mai buna decat in SCP. I plus, toate caile au aceeasi parametri calitativi in timp ce in cazul SCP - cu multiplexare in frecventa - parametrii caii depind si de pozitia pe care o ocupa calea respectiva in spectrul transmis in linie.

Utilizarea caii telefonice pentru transmisiuni de date cu mare viteza In cazul transmiterii datelor pe canal analogic - cu modem – de regula viteza nu depaseste circa kbit/sec, cu cerinte deosebite asupra caracteristicii de amplitudine si de faza a caii telefonice. Introducand datele la nivelul de grup al STN se poate atinge o viteza de circa kbit/sec pe calea telefonica (sincron), dispare necesitatea modem-urilor.

Indici tehnico - economici superiori. Utilizarea circuitelor digitale LSI si VLSI in constructia echipamentelor STN simplifica depanarea si exploatarea, permite testarea automata, se elimina necesitatea unor reglaje periodice, creste fiabilitatea; se reduce costul si gabaritul echipamentului. Eficacitatea economica a intregii retele creste prin utilizarea intensiva a liniilor de calitate scazuta cum sunt cele din cablurile urbane.

Proprietatile statistice ale semnalului telefonic

Informatia vehiculata in prezent in reteaua de telecomunicatii este preponderent de natura analogica (voce, imagine, telemetrie) si probabil va pastra acest caracter inca multa vreme. Cunoasterea proprietatilor statistice ale informatiei transmise are o insemnatate de prim rang in tehnica moderna a telecomunicatiilor. Elaborarea unor metode eficiente de codare numerica a semnalului vocal necesita prin urmare cunoasterea proprietatilor statistice ale semnalului electric ce reprezinta vocea umana, in particular ale semnalului telefonic, adica ale semnalului vocal cu banda limitata la Hz.

Studiul este foarte complex datorita aspectelor fiziologice ale producerii sunetelor vocale pe de-o parte si datorita elementelor psihologice (temperament, stare de spirit etc.) ce le influenteaza, pe de alta parte.

Principalii parametri ce caracterizeaza semnalul telefonic din punct de vedere statistic sunt:

- densitatea de probabilitate a valorilor instantanee;

- densitatea spectrala a puterii medii (spectrul energetic);

- functia de autocorelatie;

- functia de distributie a volumului;

- coeficientul de activitate a caii telefonice.

Unele dintre aceste proprietati sunt interdependente si se pot deduce una din alta (de exemplu functia de autocorelatie si spectrul energetic).

Studiul proprietatilor statistice ale semnalului telefonic face obiectul unui mare numar de lucrari. Studiul experimental este dificil ca urmare a faptului ca semnalul telefonic este un semnal aleator cu caracter pronuntat nestationar pe termen scurt, cu o structura temporala discontinua marcata de pauze frecvente cu o durata mai mare de msec, pauze ce ocupa in medie 30% din timp (chiar 50% in cazul unui monolog). Prin urmare avem de-a face cu un semnal care nu este nici stationar si nici ergodic, diferitele sale realizari sosind la intrarea sistemului de transmisiuni la momente diferite si de la surse ce difera in functie de lungimea liniei de abonat, calitatea aparatului telefonic (in special a microfonului), vocea abonatului. De aceea, caracteristicile statistice ale semnalului telefonic sunt functie de doua variabile: o variabila ce-l reprezinta ca element al unei multimi (multimea surselor de semnal), a doua variabila fiind timpul.

Pe calea unei duble medieri, pe multimea realizarilor si in timp, s-au obtinut proprietatile statistice medii ale unui semnal telefonic generalizat ce poate fi astfel reprezentat ca un proces stationar si ergodic.

Studiul acestor proprietati necesita introducerea unor ipoteze si definitii; astfel, se considera ca puterea semnalului telefonic este activa in orice punct al caii. Notand cu valoarea instantanee a semnalului telefonic, valoarea efectiva are expresia:

(2.1)

unde este durata timpului de observatie.

Puterea semnalului telefonic ce provine de la un abonat, mediata pe timpul si disipata pe o rezistenta de va fi:

(2.2)

Numim nivel dinamic sau volum al semnalului telefonic marimea:

dBm (2.3)

unde si

Masurarea nivelului dinamic se face, in conformitate cu recomandarile UIT-T, cu ajutorul unui voltmetru special (volumetru) ce asigura insumarea oscilatiilor de diferite frecvente dupa o lege patratica si medierea lor pe o durata msec, durata ce depaseste durata medie a unui fonem (msec). Nivelul dinamic caracterizeaza puterea semnalului telefonic in diferitele puncte ale caii in timp ce nivelul semnalului nominal, relativ sau absolut, se refera la puterea unui semnal de test, sinusoidal, trimis in cale si caracterizeaza doar linia sau echipamentul.