Страница 7 из 8 Критическое условие, при котором наложения двух последующих сигналов не будет, выполняется, если время распространения фронта (высших гармоник) равно длительности импульса или удвоенному времени нарастания/спада сигнала: t pd = t ui = 2t rf . Удвоенное значение времени нарастания/спада соответствует условию окончательного формирования импульса и достижения им установившегося значения, что равносильно приходу в данный момент и в данную точку всех гармоник, составляющих сигнал, включая самую низшую. Это также критическое условие сохранения длительности единичного интервала сигнала, то есть в рассматриваемой последовательности единиц и нулей период между пересечением нарастающего фронта единичного импульса и спадающего фронта нулевого импульса равен единичному интервалу. Отметим, что рассматриваемые нулевой и единичный импульсы имеют одинаковые, но противоположные фронты. Поэтому при наложении двух сигналов, распространяющийся единичный импульс не сможет достичь своего конечного значения и начнет преждевременное затухание, когда высокочастотные составляющие следующего за ним нулевого импульса «догонят» его низкочастотные составляющие. В этом случае спад импульса начнется до момента достижения им установившегося значения, и сигнал пересечет порог принятия приемника с определенным временным сдвигом до границы единичного интервала. Что же касается длинных последовательностей единиц (или нулей), при которых сигнал успевает достичь установившегося значения, то в случае, если за последней единицей появится логический нуль (спад сигнала), фронт нулевого импульса за счет уширения его времени спада по длине линии пересечет порог принятия приемника также с некоторым временным сдвигом, но за границей единичного интервала. Таким образом, рассматриваемая случайная последовательность битов будет иметь искажение, определяемое интервалом, между описанными выше пересечениями порога принятия. Отношение этого интервала к длительности единичного интервала даст относительное значение искажения при передаче данных, называемое «джиттером», которое определяется экспериментально методом «глазковой» диаграммы на отдельных различных дискретных длинах испытуемых кабелей. Из результатов таких измерений ( www.national.com) следует, что искажение сигнала величиной 5% соответствует соотношению t pd = 2t ui или t ui = t rf. То есть, когда на входе приемника сигнал достигает уровня 90% от установившегося значения, на вход приемника приходит следующий сигнал и происходит эффект описанный выше. Когда «джиттер» достигает значения 20%, то задержка на распространение становится примерно в четыре раза больше единичного интервала t pd = 4t ui или t rf = 2t ui , то есть приход следующего сигнала происходит уже через время, равное половине времени нарастания/спада предыдущего сигнала. В итоге, после всего выше изложенного относительно зависимости искажения фронтов от времени задержки на распространение, можно записать следующее выражение: (4) где n = 1 при искажении 0% (нет сдвига фронтов), n = 2 при относительном сдвиге фронтов 5% и n = 4 при относительном сдвиге фронтов 20%. До сих пор принимались равенства в соотношениях времени задержки на распространение, длительностей фронта и единичного интервала. Можно предположить, что это справедливо, когда фронты в рассматриваемых случаях описываются экспоненциальной функцией, так как ранее не учитывалось снижение уровня за счет затухания составляющих его гармоник, и момент наложения фронтов зависел только от совпадения низших и высших гармоник, следующих друг за другом импульсов. Если теперь принять во внимание, что на распространение гармоник сказывается не только их задержка, но и затухание по длине линии, то уровень сигнала будет снижаться. Следовательно, время нарастания/спада сигнала все больше будет определяться низкочастотными составляющими и пересечение следующих друг за другом фронтов будет происходить несколько раньше границы единичного интервала, то есть с некоторым допуском по дальности передачи. Поэтому в формулу определения максимальной длины линии можно ввести дополнительный член, учитывающий изменение формы фронта за счет затухания сигнала в линии: (5)
|