Методы и средства измерений в телекоммуникационных системах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство связи

Сибирский Государственный Университет Телекоммуникаций и Информатики

Контрольная работа

По дисциплине: Методы и средства измерений в телекоммуникационных системах

Новосибирск, 2018 г



1. Объективные оценки результатов измерений коэффициента ошибок

Задание:

При анализе цифровой системы передачи со скоростью было получено в течение времени ошибок. По результатам анализа вычислить следующие статистические параметры:

· оценку коэффициента ошибок ;

· среднее квадратическое значение s (У абсолютной погрешности оценки коэффициента ошибок );

· относительное значение погрешности и при заданной доверительной вероятности и коэффициенте Стьюдента ;

· число ошибок , которое должно быть сосчитано в процессе измерения, чтобы с заданной доверительной вероятностью методическая погрешность оценки коэффициента ошибок не превышала заданного значения .

оценить требуемое время измерения для оценки коэффициента ошибок , где - последняя цифра студенческого билета.

Исходные данные:

Параметр	Скорость передачи В, кбит/с	Время измерения Т, с	Число ошибочно принятых бит, Noш	Заданное значение относительной погрешности, dзад
Последняя цифра студ. билета
5	139264	1000*n	10*n	0,1*n

,

,

,

,



, .

Решение:

1. Определяем оценку коэффициента ошибок .

Точность оценок вероятности ошибки и коэффициента ошибки растет с увеличением . Общее число символов цифрового сигнала, переданных за интервал измерения , зависит от скорости передачи :

,

Отсюда следует, что чем больше скорость передачи, тем быстрее и точнее можно оценить коэффициент ошибок:

.

Коэффициент ошибок - важнейшая характеристика линейного тракта. Он измеряется как для отдельных участков регенерации, так и для тракта в целом.

Коэффициент ошибок определяется по формуле:

,

где - число ошибочно принятых символов за интервал измерения,

- общее число символов, переданных за интервал измерения.

Измерение коэффициента ошибок носит статистический характер, т.к. получаемый за конечное время результат является случайной величиной.

Оценка коэффициента ошибок определяется по формуле:

,

где , при единичном измерении

- доверительный интервал, где при единичном измерении .

Тогда при заданной и коэффициенте Стьюдента :

Запишем оценку коэффициента ошибок :

,

условия измерения нормальные.

2. Определяем среднее квадратическое значение s (У абсолютной погрешности оценки коэффициента ошибок ).

Среднее квадратическое значение S определяется по формуле при единичном измерении:

.

.



3. Определяем относительное значение погрешности и при заданной доверительной вероятности и коэффициенте Стьюдента .

Относительную погрешность измерения в случае нормального закона распределения числа ошибок, что допустимо при , можно определить по формуле:

Здесь - коэффициент, зависящий от доверительной вероятности результата измерений 1,96.

.

,

где .

,

что соответствует формуле и удовлетворяет условию , .

4. Определяем число ошибок , которое должно быть сосчитано в процессе измерения, чтобы с заданной доверительной вероятностью методическая погрешность оценки коэффициента ошибок не превышала заданного значения .

удовлетворяет условию .

.

5. Определим требуемое время измерения для оценки коэффициента ошибок , .

Время измерения определяют в зависимости от скорости передачи, объема информации и значений коэффициента ошибок .

Время, необходимое для измерения коэффициента ошибок определенной величины с заданной доверительной вероятностью заданной доверительной вероятности и точностью измерений определяется выражением:

где - коэффициент, зависящий от доверительной вероятности результата измерений 1,96,

B - скорость передачи информации, бит/с;

- доверительная вероятность.



2. Генераторы гармонических сигналов для измерения в каналах и трактах

Задание:

Ответьте письменно на следующие вопросы:

1. Технические и метрологические характеристики генераторов?

2. Особенности построения генераторов на основе синтезаторов частот?

Ответ:

1. Технические и метрологические характеристики генераторов?

Генератор измерительных сигналов (ГИС) - прибор, предназначенный для формирования сигналов известной формы, параметры которых можно регулировать в определенных пределах и устанавливать с заданной точностью. Наиболее распространенными ГИС являются генераторы сигналов синусоидальной формы. При нормировании метрологических характеристик ГИС для каждого из регулируемых параметров выходного сигнала (например, частоты, выходного напряжения и т.п.) указывают диапазон (пределы) регулировки параметра, допустимые погрешности установки и нестабильность параметра. Кроме того, в перечне метрологических характеристик обязательно указывают допустимые искажения формы выходного сигнала (искажения синусоидального сигнала характеризуют коэффициентом гармоник) и выходное сопротивление генератора. Если выходное сопротивление ГИС можно изменять, то указывают пределы такой регулировки.

Подгруппа приборов, предназначенная для формирования измерительных сигналов, обозначается буквой Г. Согласно ГОСТ15094-69 в эту подгруппу входит семь видов приборов:

- приборы вида Г1 используются для проверки генераторов;

- к виду Г2 относятся генераторов шумовых сигналов;

- к виду Г3 - генераторы низких частот от 20Гц до 300Гц, формирующие сигналы синусоидальной формы;

- к виду Г4 относятся высокочастотные синусоидальные генераторы в диапазоне от 30Гц до 300МГц и сверхвысокочастотные в диапазоне от 300МГц до 18ГГц;

- вид Г5 объединяет генераторы импульсов;

- вид Г6 - генераторы сигналов специальной формы;

- к виду Г7 относятся генераторы качающейся частоты (свипгенераторы).

Основные нормируемые параметры измерительных генераторов, характеризующие их метрологические и эксплуатационные свойства, устанавливаются государственными стандартами на генераторы конкретного типа. Как правило, указываются следующие параметры:

- форма сигнала измерительного генератора (синусоидальная, импульсная и т.д.);

- параметры сигнала данной формы (частота повторения, амплитуда, длительность и скважность прямоугольного импульса, длительность фронта и среза, коэффициент гармоник и т.д.);

- пределы регулировки параметра сигнала (диапазон частот, пределы регулировки ослабления, пределы установки длительности и т.д.);

- пределы допускаемых погрешностей установки параметров сигнала (установка частоты, амплитуды, длительности импульсов и т.д.);

- нестабильность параметров сигнала за некоторый интервал времени (указывается при определенных изменениях внешних условий, напряжения питания, регулирования других параметров сигнала).

2. Особенности построения генераторов на основе синтезаторов частот?

Еще несколько лет назад прямые цифровые синтезаторы частоты (DDS) были диковинкой и имели ограниченную область применения. Их широкое использование сдерживалось сложностью реализации, а также недостаточно широким диапазоном рабочих частот. Несмотря на то, что в настоящее время наиболее популярны синтезаторы на основе фазовой автоподстройки частоты (PLL), все чаще применяются прямые цифровые синтезаторы, имеющие ряд уникальных возможностей. DDS уже не воспринимаются разработчиками как сложные, непонятные и дорогие устройства.

Под термином «синтезатор частоты» понимают электронное устройство, способное формировать из опорной частоты на выходе требуемую частоту или набор частот, согласно управляющим сигналам. Наиболее распространенными являются следующие методы синтеза частот:

- прямой аналоговый синтез (DAS) на основе структуры смеситель/фильтр/делитель, при котором выходная частота получается непосредственно из опорной частоты посредством операций смешения, фильтрации, умножения и деления;

- косвенный синтез на основе фазовой автоматической подстройки частоты (PLL), при котором выходная частота формируется с помощью дополнительного генератора (чаще всего это генератор, управляемый напряжением - VCO), охваченного петлей ФАПЧ;

- прямой цифровой синтез (DDS), при котором выходной сигнал синтезируется цифровыми методами;

- гибридный синтез, представляющий собой комбинацию нескольких методов, описанных выше.

К основным параметрам, характеризующим качество синтезатора частоты, относятся: чистота спектра выходного сигнала (уровень побочных компонентов и уровень шума); диапазон перестройки (полоса частот выходного сигнала); скорость перестройки; частотное разрешение; количество генерируемых частот; гибкость (возможность осуществления различных видов модуляции); неразрывность фазы выходного сигнала при перестройке.

Параметры синтезатора частоты очень важны для аппаратуры связи. Являясь сердцем системы настройки, синтезатор в основном определяет потребительские свойства конкретного аппарата. Как с технической, так и с экономической стороны DDS удовлетворяет большинству критериев идеального синтезатора частоты: простой, высокоинтегрированный, с малыми габаритами. Кроме того, многие параметры DDS программно-управляемые, что позволяет заложить в устройство новые возможности. Современные DDS используют субмикронную CMOS-технологию, трехвольтовую логику, миниатюрные корпуса. Одновременно постоянно снижаются цены на них. Все это делает DDS очень перспективными приборами.

3. Оценка качества каналов тональной частоты методом шумовой загрузки

Задание:

Ответьте письменно на следующие вопросы:

1. Имитация реального сигнала в групповом тракте?

2. Основные преимущества метода шумовой загрузки?

3. Требования к фильтрам?

4. Построение измерительной аппаратуры?

Ответ:

1. Имитация реального сигнала в групповом тракте?

Значительная часть помех системы зависит от уровня загрузки, так как от нее зависит степень нелинейных искажений. Таким образом, для оценки качества функционирования аппаратуры необходимо имитировать загрузку каналов. Загрузку канала удобно имитировать с помощью белого шума. Белый шум, во-первых, имеет однородный энергетический спектр и, во-вторых, распределение по закону Гаусса. Таким образом, белый шум может использоваться в качестве модели многоканального сигнала при числе каналов N>240. генератор сигнал частота шумовой

При числе каналов N<240 многоканальный сигнал существенно отличается от сигналов с гауссовским распределением. В международной практике для 12<N<240 загрузка белым шумом выбирается на основе соотношения:

Lш(0) = - 1 + 4 lg N, дБм.

2. Основные преимущества метода шумовой загрузки?

Загрузку канала удобно имитировать с помощью белого шума. Белый шум, во-первых, имеет однородный энергетический спектр и, во-вторых, распределение по закону Гаусса. Таким образом, белый шум может использоваться в качестве модели многоканального сигнала при числе каналов N>240.

Загрузив тракт белым шумом, имитирующим обычный многоканальный сигнал, необходимо измерить результирующие помехи. Эти измерения заключаются в поочередном включении ряда полосовых заграждающих фильтров, средние частоты которых находятся в пределах спектра белого шума. Эти фильтры создают на входе испытательный сигнал, от которого свободны отдельные, так называемые «тихие» каналы. При отсутствии нелинейных искажений эти каналы должны быть свободны от помех такого рода. На практика на выходе этих каналов имеются как собственные помехи, так и продукты, связанные с нелинейными искажениями. На выходе приемного устройства с помощью узкополосного ИУ, настроенного на частоту полосового заграждающего фильтра, измеряются помехи и продукты нелинейных искажений. Из спектра белого шума с помощью фильтров НЧ и ВЧ формируется спектр, ширина которого занимает полосу, равную полосе частот тракта передачи. Этим испытательным сигналом нагружается аппаратура. На приемной стороне шум имеет место в любом из каналов. Если из совокупности имеющихся каналов выбрать один, назовем его контрольным, то в нем можно измерить уровень шума L1. Повторим эксперимент, удалив из исходного спектра с помощью фильтра участок спектра, соответствующий контрольному каналу. На приемной стороне в незагруженном «тихом» канале появятся помехи, уровень которых L2 может быть измерен тем же узкополосным измерителем. Под помехозащищенностью в этом случае понимается логарифмическое отношение мощности шума в измерительном канале при полной загрузке белым шумом измеряемого тракта к мощности помех в этом канале при загрузке белым шумом всего тракта, за исключением измерительного канала.

3. Требования к фильтрам?

Согласно рекомендации МККТТ по измерению ОСШК спектр измерительного сигнала не должен выходить за пределы 350..550 Гц и должен содержать не менее 25 спектральных составляющих с интервалом не более 8 Гц. Измерительный сигнал должен иметь полосу шириной 100..200 Гц и нормальное распределение вероятностей мгновенных значений, коэффициент амплитуды: Ка = (10,5±0,5) дБ. Указанная полоса определяет требования к фильтрам передачи и калибровки. Полоса пропускания измерительного фильтра должна быть не менее 2400 Гц (обычно от 800 до 3400 Гц). Предпочтительней иметь 13 спектральных составляющих, так как при этом обеспечивается наименьшее значение методической погрешности измерения, вызываемой отличием применяемого измерительного сигнала от идеального, имеющего нормальное распределение мгновенных значений.

Небольшое распространение получил шумовой псевдошумный измерительный сигнал. При измерения уровня шума можно применять фильтры ФНЧ-25-1 и ФВЧ-25-1.

Фильтр нижних частот ФНЧ-25-1 имеет диапазон частот 0,05 ... 25 МГц. Рабочее затухание в полосе задерживания более 60 дБ; затухание несогласованности более 20 дБ; входное и выходное сопротивления 75 Ом. Прибор состоит из 14 фильтров нижних частот, выполненных по неуравновешенной схеме. Для обеспечения постоянного входного сопротивления в заданном диапазон частот каждой ступени фильтры нижних частот включены совместно с сопряженными фильтрами верхних частот. Фильтр верхних частот ФВЧ-25-1 состоит из 14 фильтров, переключаемых с помощью клавиш. Фильтры выполнены по неуравновешенной схеме. Для обеспечения постоянства входного сопротивления в заданном диапазоне частот включены в каждой ступени сопряженные фильтры нижних частот.

Измерительный сигнал от генератора шума после усиления поступает последовательно на два фильтра - НЧ и ВЧ. Усилитель необходим для компенсации затухания, вносимого фильтрами в полосе пропускания. Фильтры с помощью переключателей П1 - П4 могут участвовать в формировании исходного спектра либо могут быть отключены. Нужная пара фильтров НЧ и ВЧ выбирается в зависимости от типа системы передачи, на которой происходят измерения. Эти фильтры помогают формировать исходный спектр испытательного сигнала в полосе fн - fв. С помощью переключателей П5 - П6 можно включить полосовой фильтр, который устранит спектральные компоненты шума в контрольном канале. Уровень выходного сигнала контролируется с помощью широкополосного ИУ. Необходимый уровень на выходе устанавливается с помощью аттенюатора.

Приемное устройство состоит из входного аттенюатора, полосового пропускающего фильтра и широкополосного измерителя уровня. С помощью аттенюатора добиваются одинаковых показаний измерителя уровня при включенном и выключенном полосовом заграждающем фильтре. Разность затуханий аттенюатора и определяет помехозащищенность.

Собственные помехи в канале, уровень мощности которых не зависит от загрузки, можно оценить, отключив шумовой генератор. Разность меду помехозащищенностью и защищенностью от собственных помех позволяет судить об уровне помех от нелинейных искажений.

4. Построение измерительной аппаратуры?

Измерительный сигнал от генератора шума после усиления поступает последовательно на два фильтра - НЧ и ВЧ. Усилитель необходим для компенсации затухания, вносимого фильтрами в полосе пропускания. Фильтры с помощью переключателей П1 - П4 могут участвовать в формировании исходного спектра либо могут быть отключены. Нужная пара фильтров НЧ и ВЧ выбирается в зависимости от типа системы передачи, на которой происходят измерения. Эти фильтры помогают формировать исходный спектр испытательного сигнала в полосе fн - fв. С помощью переключателей П5 - П6 можно включить полосовой фильтр, который устранит спектральные компоненты шума в контрольном канале. Уровень выходного сигнала контролируется с помощью широкополосного ИУ. Необходимый уровень на выходе устанавливается с помощью аттенюатора.

Приемное устройство состоит из входного аттенюатора, полосового пропускающего фильтра и широкополосного измерителя уровня. С помощью аттенюатора добиваются одинаковых показаний измерителя уровня при включенном и выключенном полосовом заграждающем фильтре. Разность затуханий аттенюатора и определяет помехозащищенность.

Собственные помехи в канале, уровень мощности которых не зависит от загрузки, можно оценить, отключив шумовой генератор. Разность меду помехозащищенностью и защищенностью от собственных помех позволяет судить об уровне помех от нелинейных искажений.

Рис. 1. Структурная схема измерительной аппаратуры.

4. Общие вопросы измерений в цифровых системах передачи

Задание:

Ответьте письменно на следующие вопросы:

1. Измеряемые параметры в цифровых системах передачи?

2. Особенности построения цифровых систем передачи с точки зрения измерений?

3. Требования к метрологическим характеристикам средств измерений?

Ответ:

1. Измеряемые параметры в цифровых системах передачи?

Основными измеряемыми параметрами являются: измеряемое двумя методами - методом двух точек (на прохождение) либо методом обратного рассеяния с применением оптических рефлектометров затухание сигнала при прохождении волоконно-оптического кабеля (или другого элемента); ширина полосы пропускания волоконно-оптического тракта (характеристика многомодового оптического волокна); расстояние до места повреждения (длина) оптического кабеля; числовая апертура оптического волокна; профиль показателя преломления; диаметр сердцевины волокна (для многомодового волокна) и диаметр пятна модового поля (для одномодового волокна); длина волны отсечки; хроматическая дисперсия; уровень средней и максимальной мощности источников излучения; абсолютная чувствительность, спектральный и динамический диапазон приемников излучения; динамические характеристики источников и приемников излучения в широком временном диапазоне. Кроме того, существует ряд параметров, характеризующих специальные применения, например использование волоконных элементов в оптических датчиках. При изготовлении многомодового волоконно-оптического кабеля необходимо контролировать затухание, полосу пропускания, числовую апертуру, диаметр сердцевины. Такие же параметры при необходимости измеряются при входном контроле элементов перед включением в систему. При этом должны использоваться и, соответственно, поверяться средства измерения, определяющие перечисленные параметры.

При прокладке и эксплуатации линий связи, важно знать затухание, уровень оптического сигнала на выходе кабеля, распределенные потери (в том числе на стыках) и расстояние до места повреждения или стыка или общую длину линии. С этой целью используется преимущественно всего лишь три типа оптических приборов - рефлектометры, тестеры и СИ средней мощности, а также аттенюаторы.

Можно выделить три важнейших группы параметров ВОСП, которые необходимо измерять как в процессе разработки и сдачи систем, так и в процессе эксплуатации:

1. энергетические параметры и, прежде всего, средняя мощность оптического излучения, и ее относительный и абсолютный уровень;

2. параметры, характеризующие распространение излучения в волоконно-оптическом тракте - затухание и расстояние до места повреждения (неоднородности);

3. достоверность передачи информации.

2. Особенности построения цифровых систем передачи с точки зрения измерений?

Общие цели метрологического обеспечения, как и в ряде других случаев новых видов измерений, можно обозначить как создание соответствующей эталонной аппаратуры; разработку нормативно-технической документации по общим техническим требованиям, поверочных схем, методов измерений, поверки и калибровки средств измерений, а также проведение организационной и технической работы по сличениям средств измерений (СИ).

При постановке задач в 1980-х годах метрологического обеспечения измерений в данной области в России было решено создать традиционную иерархию в основных средствах измерений, регламентированную в общем виде соответствующими поверочными схемами, возглавлять которые должны эталоны либо исходные высокоточные средства измерений (в ранге вторичного эталона), передающие надлежащий размер единицы образцовым, а затем рабочим средствам измерений. Такая работа проводилась в части ВОСП первого поколения в соответствии с межведомственной программой.

Следует отметить, что в настоящее время в стране используется большое количество типов и разновидностей приборов, как отечественных, так и приобретенных за рубежом, как нестандартизованных, так и включенных в реестр СИ, допущенных к использованию в РФ. Это накладывает дополнительные требования по их поверке и калибровке: они должны проводиться в большинстве случаев комплексно без применения методов поэлементной аттестации.

Можно выделить три группы приборов, определяющих соответствие ВОСП существующим Государственным стандартам и однозначно подпадающим под государственный надзор в соответствии с п.13 «Закона об обеспечении единства измерений» и, следовательно, подлежащих Государственной поверке:

1. измерители мощности и оптические тестеры, измерительные генераторы (и источники уровня), оптические аттенюаторы с нормируемым вносимым затуханием;

2. оптические рефлектометры;

3. измерители коэффициента ошибок.

Другие типы средств измерений различных характеристик и параметров ВОСП (а их для ВОСП и их элементов насчитывается не один десяток, в том числе спектральных, пространственных, временных и др.) в зависимости от места и области применения могут подлежать как поверке, так и калибровке. Например, в ВОСП со спектральным уплотнением измерения спектральных характеристик, безусловно, будут относиться к важнейшим.

Нормы качества на цифровые тракты и каналы подразделяются на настроечные и эксплуатационные, причем вводимые в эксплуатацию впервые или после проведения корректирующих действий они должны сдаваться по настроечным нормам качества, а в процессе эксплуатации должны соответствовать эксплуатационным нормам. Обычно эксплуатационная норма представляется в виде эталонной нормы качества.

3. Требования к метрологическим характеристикам средств измерений?

Метрологическое обеспечение (МО) - это установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений. Для решения вопросов обеспечения единства и точности измерений в их совокупности существует метрологическая служба, состоящая из государственной и ведомственных служб.

Основными задачами метрологической службы отрасли согласно указанным выше нормативным документам являются:

- обеспечение единства и требуемой точности измерений уровня метрологического обеспечения эксплуатации средств связи и качества услуг связи, предоставляемых потребителем;

- выполнение работ по метрологическому обеспечению технических средств связи для предоставления услуг связи (линий передачи, линейных, групповых и сетевых трактов, каналов ТЧ, каналов и средств звукового и телевизионного вещания, радиосвязи) при вводе их в эксплуатацию и в процессе эксплуатации;

- внедрение на предприятиях современных методов и средств измерений, автоматизированного контрольно-измерительного оборудования, информационно-измерительных систем и комплексов (далее - средств измерений), а также эталонов и соответствующих технических средств для поверки и калибровки средств измерений; участие в разработке средств измерений электросвязи;

- осуществление метрологического контроля путем: проверки своевременности представления средств измерений на поверку и калибровку; проверки средств измерений при наличии аккредитации на право поверки от органов Госстандарта; калибровки средств измерений, не подлежащих поверке (государственному метрологическому контроля);проверки своевременности представления средств измерений электросвязи на испытания в целях утверждения типа (при закупке средств измерений, подлежащих государственному метрологическому контролю и не включенных в Госреестр России).

-осуществления метрологического надзора за состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами для поверки и калибровки, соблюдением метрологических правил и норм, нормативных документов по обеспечению единства измерений, подготовленностью специалистов.

Метрологическая характеристика средства измерений (метрологическая характеристика) - характеристика одного из свойств средства измерений, влияющая на результат измерений и на его погрешность. Различают нормируемыме метрологические характеристики, устанавливаемые нормативными документами на средства измерений, и действительные характеристики, определяемые экспериментально. Метрологические характеристики весьма разнообразны, они существенно различаются по значимости и информативности и существенно зависят от типа средств измерений.

5. Измерение остаточного затухания

Задание:

Ответьте письменно на следующие вопросы:

1. Требования к генераторам и измерителям уровня при измерении остаточного затухания на различных участках телекоммуникационной системы?

2. Особенности методики измерений?

3. Погрешность измерений?

Ответ:

1. Требования к генераторам и измерителям уровня при измерении остаточного затухания на различных участках телекоммуникационной системы?

Параметры и характеристики остаточного затухания:

Остаточное затухание Ar определяется как разность входного и выходного измерительных уровней в каналах и трактах. Номинальное значение остаточного затухания на частоте 1020 Гц составляет -17дБ, погрешность установки ± 0,5 %. При этом номинальные относительные потери на частоте 1020 Гц: на передаче -13 дБ; на приеме +4 дБ.

Во время измерения наблюдаются случайные отклонения Ar от номинального значения, которые распределяются по нормальному закону. Такое распределение объясняется множеством факторов, действующих независимо друг от друга на функциональные узлы аппаратуры системы передачи. К ним относятся изменения уровней несущих частот. Температуры окружающей среды, изменения напряжения питания аппаратуры.

Технические требования, предъявляемые к ИУ:

Измерители уровня обозначаются: широкополосные - ИУ-1, избирательные - ИУ-2 и универсальные - ИУ-3.

Диапазон частот, на который рассчитан ИУ, должен соответствовать диапазону каналов и трактов EACC, для которых рассчитан ИУ. Допускается расширение диапазонов частот относительно номинальных если это требуется при настройке соответствующих каналов и трактов в том случае если они зависят от частоты.

Градуировка ИУ допускается как в абсолютных уровнях по напряжению в децибелах (относительно напряжения 0,7746 В), так и по мощности (относительно 1 мВт). Измерители уровня могут быть рассчитаны также для измерения других параметров каналов и трактов ЕАСС: затухание несогласованности, затухание ассиметрии и т.д. Измерители уровня, предназначенные для измерения нескольких параметров, должны иметь несколько шкал, проградуированных в соответствующих единицах, либо снабжаться пересчетными таблицами.

Метрологические характеристики нормируются с учетом влияния соединительных шнуров, предназначенных для работы с этими приборами. Измерительные шнуры ИУ выполняются из гибкого кабеля длиной не менее 1,5 м. Электрические соединители должны соответствовать гнездам, применяемым в аппаратуре ВЧ систем передачи, для работы с которой предназначены ИУ.

2. Особенности методики измерений?

В общем случае весь спектр измерений в волоконно-оптических системах передачи можно разделить на два основных типа: апертурные и линейные. Первые включают следующие измерения:

- измерения параметров источников излучения;

- измерения параметров фотоприемника;

- битовой скорости, коэффициента ошибок (BER), дрейфа фазы (вандера) и фазового дрожания (джиттера) цифрового сигнала.

Измерения параметров источника излучения определяются типом источника и включают измерение выходной мощности, центральной длины волны, количества мод, ширины спектра излучения, полосы частот модуляции, ЛЧМ оптического импульса, ширины линии, поля гауссовского луча, размера источника и поля удаленной зоны, а также временных параметров импульсов и шумов оптического излучения.

Измерения следует выполнять в часы минимальной загрузки системы передачи.

Измерения следует выполнять в часы наименьшей нагрузки систем передачи. Длительность передачи токов с измерительными уровнями более 10 дБм. должна быть не более 6 с.

Для средств измерений, осуществляющих измерительное преобразование измеряемой физической величины, широко применяют интегральную метрологическую характеристику, которая отражает действительную функцию преобразования (градуировочная характеристика). Градуировочная характеристика средства измерения - зависимость между значениями величин на входе и выходе средства измерений, полученная экспериментально. Градуировочная характеристика может быть выражена в виде формулы, графика или таблицы. Выраженную в виде формулы или графика, номинальную характеристику называют функцией преобразования средства измерений. В некоторых метрологических источниках номинальную и экспериментальную функции преобразования называют статическими характеристиками измерительных преобразователей и приборов, противопоставляя их полным динамическим характеристикам.

3. Погрешность измерений?

Погрешность результата измерения (погрешность измерения) - отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

Формально погрешность можно представить выражением: = X - Q,

где - абсолютная погрешность измерения;

X - результат измерения физической величины;

Q - истинное значение измеряемой физической величины (физическая величина, представленная ее истинным значением).

Истинное значение величины всегда остается неизвестным (его применяют только в теоретических исследованиях) и на практике вместо него используют действительное значение величины хд в результате чего погрешность измерения Дxизм определяют по формуле: ,

где xизм - измеренное значение величины.

Классификация погрешностей измерений может осуществляться по разным классификационным признакам (основаниям), например:

- по источникам возникновения (например, инструментальные погрешности, субъективные погрешности);

- по степени интегративности (интегральная погрешность и составляющие погрешности, например инструментальную погрешность можно рассматривать как составляющую интегральной погрешности измерения);

- по характеру проявления или изменения от измерения к измерению (случайные, систематические и грубые);

- по значимости (значимые, пренебрежимо малые);

- по причинам, связанным с режимом измерения (статические и динамические);

- по уровню имеющейся информации (определенные и неопределенные);

- по формам выражения (абсолютные и относительные погрешности);

- по формам используемых оценок (среднее квадратическое значение, доверительные границы погрешности и др.).

Влияние параметров приемного устройства на погрешность измерения зависит от применяемого метода измерения. При использовании метода компенсации, т.е. восстановления на индикаторе приемника первоначального уровня, единственным источником погрешности является неточность установки затухания аттенюатора, по которому производится отсчет значения помехозащищенности. Если же значения помехозащищенности отсчитываются по шкале индикатора, то должна быть учтена его погрешность.



Список литературы

1. Бакланов И.Г. Методы измерений в системах связи - М: «Эко-Трендз».

2. Б.П. Хромой, А.Л. Сенавский и др. под ред. Б.П. Хромого. Метрологическое обеспечение систем передачи. Учебное пособие для ВУЗов. М.: Радио и связь, 1991.

3. Б.П. Хромой, А.В. Кандинов, А.Л. Сенавский и др. под ред. Б.П. Хромого. Метрология, стандартизация и измерения в технике связи. Учебное пособие для ВУЗов. М.: Радио и связь, 1986

4. Бубук Г.А., Гурин О.И., Мельникова Н.Ф. Метрологическое обеспечение отрасли «Связь». - М.

5. Горлов Н.И., А.В. Микиденко, Е.А. Минина. Оптические линии связи и пассивные компоненты ВОСП. Учебное пособие. Новосибирск, 2003.

6. Гроднев И.И. Волоконно-оптические линии связи: Учебное пособие для Вузов - 2-е издание, переработано и дополнено - М: Радио и связь.

7. Конспект лекции Н.И. Горлова по курсу «Методы и средства измерений в телекоммуникационных системах».

Размещено на Allbest.ru

...