При передачі елементарних імпульсів по фізичних лініях і каналах на них діють сторонні електромагнітні процеси, які є для корисних сигналів перешкодами. Вихідний сигнал НЕ сооветствует формі вхідного сигналу. Залежно від механізму дії перешкоди поділяють на адитивні та мультиплікативні.
Аддитивна перешкода - алгебраїчно складається з сигналом
де: U пр (t) - сигнал на виході каналу,
Uпер (t) - переданий сигнал,
Джерела адитивних перешкод: природні явища (грозові розряди, іонізація атмосфери); промислові електроустановки (електрифікований транспорт, ЛЕП, електродвигуни верстатного приводу); впливу сусідніх каналів і ліній (перехідні впливу).
Найбільш небезпечною є імпульсна перешкода, так як вона може знищити елементарний імпульс, що призводить до помилок в інформації, що приймається.
Мультиплікативна перешкода з'являється через випадковий зміни в часі коефіцієнта передачі каналу внаслідок нестабільності первинних параметрів каналів ліній. Вихідний сигнал визначається твором
де: h (t) - коефіцієнт передачі каналу.
У реальних каналах поряд з плавним зміною коефіцієнта передачі спостерігаються короткочасні стрибкоподібні його зміни і короткочасні зникнення каналу.
Вони виникають через погані контактів в пайках, штепсельних і гніздових роз'ємах, перевантажень лінійних підсилювачів, недосконалості експлуатації каналів і технології вимірювання їх характеристик.
Мал. 25 Механізм появи перекручувань елементів сигналів
Передані імпульси Uпер (t) показані на рис. а. Зниження амплітуди струму (рис. Б), обумовлено наявністю в лінії активних складових: опору проводів (R) і провідності ізоляції (Ст).
Часовий зсув (рис. В), обумовлений наявністю в лінії реактивних складових: індуктивності (L) і ємності (C).
У лінії діють перешкоди (рис. Г), параметри яких мають випадковий характер. Можливо лише оцінити кордону зміни перешкод
Струм на виході каналу показаний на рис. д.
На вході приймача включено граничний пристрій з параметром спрацьовування iпор (рис. Д), що дозволяє відновити прямокутну форму імпульсів і збільшити амплітуду прийнятих імпульсів (рис. Е).
Тривалість імпульсів відновити не вдається через нерівності часу запізнювання їх кордонів:
Зміна тривалості вхідних посилок називають спотворенням елементарних імпульсів.
По механізму появи спотворень їх поділяють на крайові спотворення і викривлення дроблення.
При дробленні змінюється тривалість елементарного імпульсу в бік її зменшення, що призводить до появи як би декількох імпульсів на базі сигналу.
Ознакою дроблення є поява зайвої кількості значущих моментів відновлення в послідовності прийнятих імпульсів в порівнянні з кількістю значущих моментів модуляції в послідовності переданих імпульсів:
Кількісною оцінкою кожного дроблення є його тривалість tдрi і временно'й положення його відносно ідеальної передньої межі імпульсу yi. Кількість дроблень всередині імпульсу може бути довільним.
Через випадкового характеру і безлічі незалежних джерел перешкод в реальних каналах і крайові спотворення, і дроблення оцінюються з позицій теорії ймовірності як випадкові величини.
Мал. 26 Класифікація спотворень елементарних імпульсів
1) Спотворення переважання - викликані дією регулярних факторів, обумовлених наступними причинами:
- коливаннями напруги джерела живлення;
- впливом ланцюгів електропостачання.
Мал. 27 Механізм появи переважання через нерівності напруг лінійних батарей номінального значення
Відносне значення спотворення переважання:
2) Характеристичні спотворення виникають в разі, якщо за час елементарного імпульсу t0 встановлюються процеси в каналі не встигають закінчитися.
Величина характеристичного спотворення залежить від характеру перехідного процесу (постійна часу ланцюга) і обмеження часу елементарного імпульсу (швидкість дискретної модуляції - В).
Мал. 28 Механізм появи характеристичних спотворень
1 - крива зміни струму у вхідному пристрої від сталого значення струму I до 0,
t0 - час, протягом якого перехідний процес не встигне закінчитися;
2 - крива зміни струму від значення I ',
iот - струм відпускання.
Струм досягає значень iот за різними кривим зміни (криві 1 і 2) за різний час t1 і t2.
Абсолютне значення характеристичного спотворення:
Відносне характеристичне спотворення:
dхар - залежить як від характеристик каналу t, так і від характеристик сигналу В (швидкість модуляції). Ця залежність носить нелінійний характер і різко зростає зі збільшенням В.
3) Випадкові спотворення від струмів перешкод обумовлені накладенням на основну криву вхідного струму адитивних перешкод.
1 - основна крива вхідного струму;
2, 3 - криві отримані при накладенні максимально можливої амплітуди струмів перешкод на основну криву 1 вхідного струму. При значеннях ± iср будуть фіксуватися кордону входять посилок.