压扩器在通信质量中的应用

2023-06-27 理论教育版权反馈

【摘要】：应用压缩器、扩张器来抑制噪声，提高通路信噪比是保证通信质量的有效办法，在电力线载波设备中得到了广泛应用。压缩器和扩张器统称为压扩器，主要用在话音信号通路中。扩张器的作用与压缩器相反，它用于收信支路的出口，将信号的动态范围按一定比例扩张，恢复原始信号。图6-12压缩器的传输电平图图6-13扩张器的传输电平图扩张时，高于零增益电平的信号电平被提高，而低于零增益电平的信号电平被压低。

在电力线载波通信中，因线路噪声大，严重影响通信质量。如果依靠提高发信功率来提高信噪比，又受到多种因素的限制。应用压缩器、扩张器来抑制噪声，提高通路信噪比是保证通信质量的有效办法，在电力线载波设备中得到了广泛应用。

压缩器和扩张器统称为压扩器，主要用在话音信号通路中。我们知道，载波通路中各点都有规定的标称电平，但实际传输的话音信号，由于语言的抑、扬、顿、挫，其音量会有一定的变换范围，即动态范围。考虑到用户线长度不同等因素，实际到达通路入口的信号动态范围可达60dB。为了保证话音信号不失真，信号的低电平将受到通路最大发信功率限制，发信支路设备的功率容量无法得到充分利用，而信号的低电平部分又要受到线路噪声的严重干扰。

压缩器用于发信支路入口，它将话音信号的动态范围加以压缩，即标称信号不变（该电平称为零增益电平）、低于零增益电平小信号给予增益，提高其电平。而高零增益电平的大信号给予衰减，压低其电平。无论提高还是压低，都按一定系数进行（称为压缩比）。这样压缩的结果，信号幅度的变化按比例相对减小了，但不会使信号失真。

压缩器对信号动态范围进行压缩的情况，常用传输电平图表示，如图6-12所示。压缩前信号的动态范围ΔPimax=54dB，压缩器的零增益电平Pz=-14dB，压缩比γc=1/2。压缩以后，零增益电平仍为-14d B，原信号最高电平由-10d B被压缩至-12d B，而原最低电平-64d B被提高到了-39dB，即压缩输出信号的动态范围ΔPomax=27dB，被压缩到了原有范围的一半。

显然，压缩后的信号平均功率提高，能使发信支路设备的功率（容量）得到较充分的利用。而其最低信号电平提高了25dB，即比线路噪声相对提高了25dB，因而大大提高了抗干扰能力。

扩张器的作用与压缩器相反，它用于收信支路的出口，将信号的动态范围按一定比例扩张，恢复原始信号。图6-13是扩张器的传输电平图，由图可见，利用零增益电平Pz=4d B、扩张比γc=2的扩张器，将动态范围由ΔPimax=27d B扩张到ΔPomax=54dB。

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图6-12　压缩器的传输电平图

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图6-13　扩张器的传输电平图

扩张时，高于零增益电平的信号电平被提高，而低于零增益电平的信号电平被压低。电平越低的信号，扩张后压得越低。随同有用信号进入收信支路的噪声也将得到同样的扩张处理。显然，扩张器输入端的信噪比不会因扩张而变化，但在信号间歇期间，由于噪声电平一般总是很小的电平在扩张器中受到很大程度的压低，即噪声将得到很大的抑制。

压扩器在通信质量中的应用

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