ITU-T O 42 SPANISH-1988 EQUIPMENT TO MEASURE NONLINEAR DISTORTION USING THE 4-TONE INTERMODULATION METHOD《使用4声调互联方法测量非线性失真的设备》.pdf

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1、UNIN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONESUIT-T O.42SECTOR DE NORMALIZACINDE LAS TELECOMUNICACIONESDE LA UITESPECIFICACIONES DE LOS APARATOSDE MEDIDAAPARATO DE MEDIDA DE LA DISTORSINNO LINEAL UTILIZANDO EL MTODO DEINTERMODULACIN DE CUATRO TONOSRecomendacin UIT-T O.42(Extracto del Libro Azul)NOTAS1 La

2、Recomendacin UIT-T O.42 se public en el fascculo IV.4 del Libro Azul. Este fichero es un extracto delLibro Azul. Aunque la presentacin y disposicin del texto son ligeramente diferentes de la versin del Libro Azul, elcontenido del fichero es idntico a la citada versin y los derechos de autor siguen s

3、iendo los mismos (Vase acontinuacin).2 Por razones de concisin, el trmino Administracin se utiliza en la presente Recomendacin para designara una administracin de telecomunicaciones y a una empresa de explotacin reconocida. UIT 1988, 1993Reservados todos los derechos. No podr reproducirse o utilizar

4、se la presente Recomendacin ni parte de la misma decualquier forma ni por cualquier procedimiento, electrnico o mecnico, comprendidas la fotocopia y la grabacin enmicropelcula, sin autorizacin escrita de la UIT.Fascculo IV.4 - Rec. O.42 1Recomendacin O.42Fascculo IV.4 - Rec. O.42APARATO DE MEDIDA DE

5、 LA DISTORSINNO LINEAL UTILIZANDO EL MTODO DE INTERMODULACIN DE CUATRO TONOS(Mlaga-Torremolinos, 1984)1 IntroduccinLa degradacin por distorsin no lineal en circuitos analgicos se evala normalmente midiendo las seales defrecuencias armnicas resultantes de una seal de prueba sinusoidal, o midiendo las

6、 seales de frecuencias deintermodulacin resultantes de la interaccin de una seal de prueba de varios tonos. Los estudios y la experiencia hanmostrado que el mtodo de distorsin armnica puede infraevaluar considerablemente la cantidad de no linealidadpresente en un circuito, en determinadas circunstan

7、cias. Cuando en un circuito se encuentran varias fuentes de nolinealidad, los productos armnicos pueden tender a anularse mutuamente, en tanto que los productos deintermodulacin generados por una seal de datos compleja pueden no anularse y degradar considerablemente elmensaje transmitido. Este efect

8、o ha resultado cada vez ms importante con la llegada de velocidades binarias superioresy de seales de datos codificadas en niveles y fases mltiples.Para lograr una mayor exactitud se recomienda el mtodo de intermodulacin de prueba para una distorsin nolineal utilizando una seal de prueba de cuatro t

9、onos que se indica a continuacin. Tal mtodo mide ciertos productos dedistorsin de segundo y tercer orden resultantes de la intermodulacin de los tonos en la seal de prueba prescrita. Seeligen las frecuencias de los cuatro tonos de la seal de prueba para generar productos de intermodulacin de segundo

10、 ytercer orden que se producen en la banda de paso de un circuito analgico, fcilmente separados de la seal de pruebaaplicada y medida. Para lograr una seal de prueba con una distribucin de amplitud aproximadamente gaussiana seutilizan cuatro tonos.2 Principios de funcionamientoLa distorsin de interm

11、odulacin puede definirse, en general, como la modulacin de las componentes de unaonda compleja entre ellas, como resultado de lo cual se producen nuevas componentes con frecuencias iguales a lassumas y diferencias de mltiplos enteros de las componentes de la onda compleja original. Normalmente, bast

12、anproductos de intermodulacin de segundo y tercer orden para evaluar la no linealidad del circuito.Se utiliza una seal de prueba que consiste en cuatro tonos del mismo nivel. Dos de los tonos estn separadosnominalmente por 6 Hz, centrados en 860 Hz, y los otros dos estn separados nominalmente por 16

13、 Hz, centradosen 1380 Hz. Para evaluar la distorsin de tercer orden, la potencia debida a los seis productos de intermodulacin detercer orden en una banda estrecha centrada en 1,9 kHz, se mide y expresa en dB, por debajo de la seal recibida. Para ladistorsin de segundo orden, tambin se mide la poten

14、cia debida a los cuatro productos de intermodulacin de segundoorden en una banda estrecha centrada en 520 Hz y la potencia nominalmente debida a los cuatro productos deintermodulacin de segundo orden en una banda estrecha centrada en 2240 Hz. Despus, se promedian estas dospotencias de productos de d

15、istorsin de segundo orden, expresando su resultado en dB por debajo de la seal recibida.La distorsin de intermodulacin de segundo orden (Intermodsdo) se define como sigue:Intermodsdo= 20 log10(V4T/Vsdo) dBdonde:V4Tes la tensin eficaz (Vrms) de la seal de cuatro tonos, yVsdo= (V5)2+ (V22)22donde:V5es

16、 la tensin eficaz en la banda de frecuencias centrada en 520 Hz, yV22es la tensin eficaz en la banda de frecuencias centrada en 2240 Hz.La distorsin de intermodulacin de tercer orden (Intermodter) se define como sigue:Intermodter= 20 log10(V4T/V19) dBdonde:V4Tes la tensin eficaz en la seal de cuatro

17、 tonos, yV19es la tensin eficaz en la banda de frecuencias centrada en 1900 Hz.2 Fascculo IV.4 - Rec. O.42Segn los niveles relativos de los productos de distorsin de intermodulacin y ruido en el circuito, el nivel delas seales medido en el receptor con la seal de prueba de cuatro tonos puede deberse

18、, parcial o totalmente, al ruido decircuito. Para determinar la contribucin de este ruido, se efecta una medida adicional utilizando una seal de dos tonosconsistente en el par superior o inferior de tonos con el mismo nivel de potencia que la seal de cuatro tonos. Laslecturas resultantes del nivel s

19、eal/ruido se utilizan para corregir las lecturas de distorsin observadas. La correccinpuede realizarse automticamente en el aparato de prueba, o hacerla el operador.3 Requisitos especficosA continuacin se indican una serie de requisitos mnimos que debe cumplir un aparato utilizado para medir ladisto

20、rsin no lineal utilizando el mtodo de intermodulacin de cuatro tonos.3.1 Transmisor3.1.1 Exactitud del nivelEl error del nivel a la salida de la seal eficaz ser inferior a 1 dB.3.1.2 Gama de nivelesLa gama de niveles a la salida ser al menos de 0 a 40 dBm. Se dispondr de un atenuador calibrado conin

21、crementos de 1 dB o menores, a no ser que el indicador del nivel forme parte del aparato de prueba, en cuyo casopuede aceptarse un control por vernier.3.1.3 EspectroLa seal trasmitida consistir en cuatro tonos del mismo nivel. Dos de los tonos estarn separados por6 1 Hz, centrados en 860 1 Hz, y otr

22、os dos estarn separados por 16 1Hz, centrados en 1380 1 Hz. Los tonossern del mismo nivel con un margen de 0,25 dB.3.1.4 Distorsin armnicaTodo armnico de cualquiera de los cuatro tonos ser al menos 35 dB inferior al tono.3.1.5 Interferencia de fondoTodo ruido, distorsin o interferencia que caiga den

23、tro de las bandas de paso del filtro de distorsin, conformese especifica en el 3.2.4, ser al menos inferior en 80 dB a la seal.3.1.6 Funcin de densidad de probabilidadLa funcin de densidad de probabilidad de la seal transmitida ser aproximadamente la de cuatro osciladoressinusoidales independientes,

24、 incluso si los tonos se sintetizan a partir de una sola fuente.3.1.7 Seal de verificacin de la relacin seal/ruidoSe podrn neutralizar los dos tonos centrados en 1380 Hz o los dos tonos centrados en 860 Hz, e incrementarlos otros dos tonos en 3 0,25 dB. Esta seal de verificacin de la relacin seal/ru

25、ido se utiliza para determinar lainterferencia del ruido en el circuito sometido a prueba para la medida.3.2 Receptor3.2.1 PrecisinEl error de medida ser inferior a 1 dB.3.2.2 Gama del nivel de entradaEl receptor deber cumplir los requisitos de precisin y de gama de medidas para una gama del nivel d

26、eentrada de 0 a 40 dBm.3.2.3 Medida y gama de visualizacinEl aparato de prueba deber medir y visualizar la relacin entre el nivel de la seal y los productos dedistorsin de segundo y tercer orden en una gama de 10 a 70 dB.3.2.4 Especificaciones de filtroLos seis productos de tercer orden que han de m

27、edirse se situarn en la gama de 1877 a 1923 Hz; los cuatroproductos inferiores de segundo orden, en la gama de 503 a 537 Hz, y los cuatro productos superiores de segundo orden,en la gama de 2223 a 2257 Hz. (Esto permite el desplazamiento de frecuencia en el canal y la deriva de frecuencia de laseal

28、transmitida.)Fascculo IV.4 - Rec. O.42 3Los filtros utilizados para recuperar los productos han de ser suficientemente anchos para medir la potenciatotal dentro del requisito de precisin global de 1 dB, y suficientemente estrechos para rechazar el ruido fuera debanda. Las anchuras de banda de los fi

29、ltros pueden comprobarse agregando una seal de ruido blanco limitado a labanda de 3,5 kHz con un nivel de 40 dBm a la entrada del aparato, adems de la seal de cuatro tonos a 10 dBm. Losniveles de intermodulacin de segundo y tercer orden presentados han de ser al menos inferiores en 46 dB a la potenc

30、iade la seal del tono de 10 dBm.Adems, aplicando la seal de cuatro tonos, con un nivel de 10 dBm a la entrada del aparato, se agregar unaseal sinusoidal de prueba con un nivel de 25 dBm. La lectura de distorsin de tercer orden ser al menos inferior en55 dB al nivel de la seal para todas las frecuenc

31、ias de prueba inferiores a 1600 Hz y superiores a 2200 Hz. La lectura dela distorsin de segundo orden ser inferior al menos en 55 dB al nivel de la seal para todas las frecuencias de pruebainferiores a 220 Hz, de 820 a 1940 Hz y superiores a 2540 Hz. A 180 Hz y frecuencias inferiores, el rechazo ha

32、de ser almenos 25 dB mayor que el requisito citado.3.2.5 DetectoresLa seal de prueba y los niveles de distorsin de intermodulacin se medirn con un detector medio o undetector de valor medio o de valor eficaz.3.2.6 Diafona con transmisor asociadoEl receptor deber cumplir todos los requisitos de preci

33、sin globales cuando su transmisor asociado (si existe)se pone a su ms alto nivel de salida y se termina en 600 ohms, utilizndose como fuente de la seal para medir laintermodulacin un segundo transmisor, 40 dB por debajo de ese nivel.3.2.7 Capacidad de autoverificacinDeben incorporarse medios que ase

34、guren que el receptor est calibrado dentro de 1 dB para medir ladistorsin de segundo y tercer orden.3.2.8 Nivel de la seal recibida inadecuadoDeber disponerse de una indicacin para las seales de prueba recibidas que no se encuentran en la gama delnivel de entrada de 0 a 40 dBm.3.2.9 Indicador de la

35、seal de verificacin de la relacin seal/ruidoDebe disponerse de una indicacin para sealar la presencia o ausencia de la seal de verificacin de larelacin seal/ruido.3.2.10 Correccin de la relacin seal/ruidoGeneralmente, la relacin seal/distorsin de intermodulacin correcta es mayor que la lectura de la

36、 distorsinobservada debido a la presencia de ruido en el circuito. En las instrucciones de explotacin figurar una curva decorreccin o un cuadro de correccin apropiado, a menos que el aparato de prueba efecte automticamente lacorreccin en la lectura observada, despus de la transmisin para comprobar l

37、a relacin seal/ruido.3.2.11 Monitor de tonos espuriosDebe disponerse de un medio para determinar si se recibe un tono espurio (parsito) o un ruido igual o mayorque el tono de prueba. Se excluyen de este requisito las frecuencias separadas menos de 100 Hz en torno a 860 y1380 Hz.3.3 Impedancias de en

38、trada y salidaTodas las impedancias indicadas se refieren a una conexin simtrica (sin puesta a tierra).3.3.1 Modo terminacin (transmisin o recepcin)Cuando se utiliza en un modo terminacin la impedancia entrada/salida ser de 600 ohms, con una prdida deretorno 30 dB, de 300 a 4000 Hz.3.3.2 Modo puente

39、 (recepcin)Cuando se utiliza en un modo puente, la prdida a travs de 300 W ser 0,15 dB, de 300 a 4000 Hz.3.4 Atenuaciones longitudinalesLas entradas y salidas del transmisor/receptor debern cumplir los siguientes requisitos. Las mediciones debenhacerse de conformidad con la Recomendacin O.121.4 Fasc

40、culo IV.4 - Rec. O.423.4.1 Atenuacin de conversin longitudinalLa atenuacin de conversin longitudinal debe ser 46 dB, de 300 a 4000 Hz.3.4.2 Atenuacin de interferencia longitudinal de entradaLa atenuacin de interferencia longitudinal de entrada debe ser 110 dB a 50 Hz. Este requisito decrece 20 dBpor

41、 dcada a 5000 Hz. La tensin longitudinal superpuesta no exceder de un valor eficaz de 42 voltios.3.5 Indicadores de salida3.5.1 AnalgicoSi se utiliza un medidor analgico, las separaciones de las marcas sern de 1 dB o menores en la porcin de laescala de medida empleada normalmente.3.5.2 DigitalSi se

42、utiliza un indicador digital, el resultado se visualizar redondendolo al dB ms prximo, y seredondear, en vez de truncarse. La indicacin del aparato se situar dentro de 1 dB de la lectura final en los 10segundos que siguen a la aplicacin de una seal de prueba. Tras ese periodo inicial, el resultado s

43、e actualizar al menosuna vez cada cinco segundos, midiendo continuamente el nivel de los cuatro tonos recibido y los productos deintermodulacin. Se recomienda un periodo de actualizacin de dos o tres segundos.3.6 Condiciones ambientales de funcionamientoDebern cumplirse los requisitos elctricos de funcionamiento cuando el aparato funcione en las condicionesclimticas especificadas en el 2.1 de la Recomendacin O.3.