автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Разработка и исследование методики количественной оценки внутренних неоднородностей кабельных цепей методом импульсной рефлектометрии

На правах рукописи

Дюбов Андрей Сергеевич

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИКИ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ВНУТРЕННИХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ КАБЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ МЕТОДОМ ИМПУЛЬСНОЙ РЕФЛЕКТОМЕТРИИ

05.12.13 -Системы, сети и устройства телекоммуникаций

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 3 ОКТ 2011

Санкт-Петербург 2011

4856850

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций имени профессора М.А. Бонч-Бруевича на кафедре линий связи.

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Глаголев Сергей Федорович.

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Дмитриков Владимир Федорович,

кандидат технических наук, доцент Виноградов Владимир Валианович.

Ведущая организация ОАО «Лентелефонстрой».

,, ¿>е>

Защита диссертации состоится «./3» -/О 2011 г. в /у на заседании диссертационного Совета Д 219.004.02 при Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, д. 61.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, д. 61 на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан Ж» С9 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного Сов кандидат технических наук, доц(

В.Х. Харитонов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

С развитием телекоммуникаций в России, как и во всем мире, наряду с разделением сетей на первичные и вторичные все чаще встречается двухуровневое деление на транспортные сети, включающие магистральные и зоновые сети, а также часть местных сетей, и сети доступа от узла транспортной связи до абонентов.

При построении транспортной сети активно внедрялись цифровые системы передачи и волоконно-оптические линии связи (ВОЛС), которые практически вытеснили электрические кабели.

Сети доступа наиболее инерционны, они требуют значительных затрат на эксплуатацию, модернизацию и развитие. Являющаяся частью Единой сети электросвязи РФ, сеть доступа в настоящее время преимущественно строится на основе симметричных и коаксиальных кабелей связи. Из-за высокой стоимости абонентских устройств и значительных эксплуатационных расходов при обслуживании волоконно-оптических линий на абонентском участке наиболее экономичными и востребованными продолжают оставаться кабели с медными жилами. Существующее положение подтверждают цифры статистики объемов производства электрических кабелей связи, сетевого оборудования и измерительных приборов. В сетях широкополосного доступа и в локальных вычислительных сетях (ЛВС) наибольшее распространение получили симметричные высокочастотные кабели. Объемы производства симметричных кабелей для ЛВС продолжают расти и в настоящее время даже превышают объемы производства волоконно-оптических кабелей связи. По разным оценкам такое положение сохранится в течение полутора, двух десятков лет.

Требования к качеству уже проложенных и изготавливаемых кабелей усиливаются в связи с ростом скоростей передачи и расширением спектра услуг для абонентов сети. Идеальные кабельные цепи (КЦ) должны быть однородными, т.е. их первичные и вторичные параметры передачи и взаимных влияний не должны изменяться вдоль КЦ.

Все КЦ в той или иной мере неоднородны. Неоднородности возникают из-за несовершенства технологий производства, прокладки и монтажа кабеля. Отклонения в диаметрах проводников и шагах скрутки, изменения взаимного расположения проводников, толщины и параметров изоляции приводят к внутренним неоднородностям.

Неоднородности приводят к отражениям сигнала, распространяющегося по КЦ и образованию обратного и попутного потоков, которые накладываются на основной сигнал, затрудняют согласование КЦ с системой передачи, и проявляются в виде помех. Это приводит к ухудшению качества связи, особенно, при высоких скоростях передачи, расширении диапазона передаваемых частот и при использовании КЦ в дуплексном режиме.

Исследованию неоднородностей КЦ в сетях доступа, разработке и анализу методов их измерения и количественной оценки посвящена данная работа.

Существующая методика количественной оценки параметров неоднородностей КЦ в частотной области позволяет определять зависимость так называемых возвратных потерь от частоты. Эта величина определяется интегральным коэффициентом отражения от всех неоднородностей на данной частоте и зависит не только от внутренних неоднородностей, которые характеризуют качество изготовления и состояния кабеля, но также и от концевых и стыковых

неоднородностей, которые характеризуют качество согласования КЦ с нагрузкой и генератором, а также одинаковость параметров соединяемых строительных длин.

После тщательного согласования и отбора соседних строительных длин основной вклад в обратный и попутный потоки вносят внутренние неоднородности КЦ, которые в первую очередь зависят от качества технологии производства кабеля. Поэтому разработка экспериментальной методики измерения, способов обработки ее результатов и количественной оценки параметров распределения внутренних неоднородностей по длине ИД является важной и актуальной задачей, решение которой позволит сравнивать кабельную продукцию различных заводов, оперативно контролировать качество кабеля в процессе производства, количественно оценивать ухудшение качества кабеля после его прокладки.

В основу, предлагаемой в диссертации, экспериментальной методики количественной оценки параметров распределения внутренних неоднородностей КЦ положен импульсный метод измерения. Использование предлагаемой методики позволит дополнить существующие методы контроля качества неоднородных КЦ и даст возможность ввести обоснованные нормы на параметры внутренних неоднородностей кабелей. Импульсный метод исследования линий связи во временной области развивается с 1950-х годов. Он позволяет оперативно получать наглядную информацию о состоянии неоднородных КЦ. Он широко используется для определения характера и местоположения неоднородностей и повреждений различных кабелей и линий связи, силовых кабелей и линий электропередач.

Большой вклад в теорию процессов распространения импульсных сигналов, формирования обратного и попутного потоков в неоднородных цепях внесли отечественные ученые: В.А. Андреев, С.И. Баскаков, С.М. Верник, Г.В. Глебович, А.Д. Ионов, И.П. Ковалев, Э.Л. Портнов, А.А. Абрамов, B.JI. Бакинский, А.П. Осадчий, Н.И. Сосфенов, В.К. Спиридонов, И.В. Ляхов, В.Н. Семенов и другие. Большой вклад в разработку импульсного метода измерений внесли Б.П. Богданов, А.С. Воронцов, Г.В. Демьянченко, А.Я. Усиков, Г.М. Шалыт, П. А. Фролов, Н.А. Тарасов, И. Иванцов, В.М. Горохов, М.С. Былина, С.Ф. Глаголев, В.Б. Рудницкий и другие. За рубежом этой тематикой занимаются A. Clunie (Англия) М. Turvey, W. Blohm (Германия), Paul Smith, Cynthia Furse, John Pickerd, Kan Tan, Joe Rowell Joel Dunsmore, Les Brabetz (США), Bernardo Celaya de la Torre (Канада) и другие.

В нашей стране эксплуатируется значительное количество импульсных рефлектометров иностранного (Tektronix, Rise Bond, Hewlett Packard (США), Bicotest (Англия) и др.) и отечественного (ОАО «Стелл», ЗАО «Эрстед», ООО «Связьприбор», ООО «Аналитик-ТС») производства.

Проведенные в диссертации экспериментальные и теоретические исследования неоднородных КЦ позволили разработать рекомендации по исключению или уменьшению некоторых методических и инструментальных погрешностей и предложить новые методики измерения импульсным методом.

Цель и задачи диссертации.

Целью диссертации является расширение функциональных возможностей импульсного метода измерений и разработка методики количественной оценки параметров внутренних неоднородностей КЦ. Для достижения указанной цели были решены следующие задачи:

1) построение математической модели неоднородной КЦ, позволяющей в частотной и временной областях теоретически исследовать процессы формирования обратного потока;

2) теоретическое и экспериментальное исследование существующей методики

количественной оценки неоднородностей КЦ в частотной области и выявление ее недостатков;

3) экспериментальное исследование различных неоднородных КЦ импульсным методом во временной области и установление его пригодности для количественной оценки параметров внутренних неоднородностей;

4) разработка алгоритмов обработки сигнала обратного потока, позволяющих получить статистические характеристики распределения коэффициентов отражения от внутренних неоднородностей КЦ;

5) разработка макета измерительного устройства и программного обеспечения для количественной оценки внутренних неоднородностей КЦ.

Методы исследований.

При выполнении исследований были использованы теоретические методы математического анализа, имитационного моделирования, математической статистики и цифровой обработки сигналов, экспериментальные методы измерения параметров кабельных цепей в частотной и временной областях.

Научная новизна.

Основными результатами диссертации, обладающими научной новизной являются:

1) предложенная и разработанная математическая модель обратного потока на входе неоднородной КЦ в частотной и временной областях;

2) впервые предложенная и исследованная методика количественной оценки неоднородностей КЦ во временной области методом импульсной рефлектометрии;

3) впервые предложенный способ обработки сигнала обратного потока, позволяющий получить статистические характеристики распределения коэффициентов отражения от внутренних неоднородностей КЦ;

4) результаты экспериментальных исследований различных неоднородных КЦ, полученные с помощью предложенной методики.

Практическая ценность.

Разработана новая методика и устройство для количественной оценки параметров внутренних неоднородностей на основе импульсного метода измерений, позволяющая сравнивать качество различных кабелей, а также однотипных кабелей различных изготовителей.

Создано программное обеспечение для расширения функциональных возможностей существующих цифровых импульсных рефлектометров, совместимое с форматом записи отечественных приборов РЕЙС-205 и РИ-20М, позволяющее обрабатывать зарегистрированные рефлектограммы и получать статистические характеристики распределения внутренних неоднородностей КЦ.

Исследованы методические и инструментальные погрешности импульсных рефлектометров с несимметричным выходом при их подключении к симметричным КЦ, и разработаны практические рекомендации по их устранению или уменьшению.

Разработано и исследовано электронное устройство для подключения существующих рефлектометров с несимметричным выходом к симметричным КЦ.

Реализация и внедрение результатов исследований.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований, математического моделирования, разработанные технические решения, программы и устройства используются разработчиками импульсных приборов: ЗАО «Эрстед» (Санкт-Петербург), ООО «Измерительная техника связи», (Санкт-Петербург). Они также могут быть использованы разработчиками импульсных приборов в следующих организациях: ЗАО «Стелл» (г. Брянск), ООО «Связьприбор» (г. Тверь),

ООО «Аналитик-ТС» (г. Москва).

Результаты исследований используются организациями, строящими и эксплуатирующими кабельные линии связи: ОАО «Лентелефонстрой», ОАО «СЗТ», ЗАО «Связь-электро» (Санкт-Петербург).

Предложенные математические модели, алгоритмы и разработанное программное обеспечение использованы в научных исследованиях «ЛОНИИС», учебном процессе кафедры линий связи СПбГУТ и НОУ «Лентелефонстрой».

Апробация работы.

Основные положения диссертации обсуждались:

- на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГУТ в 2007 (2 доклада), 2008 (1 доклад), 2009 (2 доклада), 2010 (2 доклада), 2011 (1 доклад) годах,

- на Всероссийских конференциях «Современные технологии проектирования, строительства и эксплуатации линейно-кабельных сооружений» в 2008 (1 доклад),

2009 (2 доклада), 2010 (2 доклада) и 2011 (1 доклад) годах,

- на научно-технической конференции «Кабели и линии связи - 2010. Волоконно-оптические системы и сети широкополосного доступа», Санкт-Петербург,

2010 г. (1 доклад)

- на научно-технической конференции «Кабели и линии связи - 2010. Системный подход к проектированию, строительству и эксплуатации», г. Анапа, 2010 (2 доклада).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, список которых приведен в конце автореферата, из них 2 статьи опубликованы в научно-технических журналах, включенных ВАК РФ в перечень изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук.

Получен патент на полезную модель №97831 от 23.03.2010 «Устройство оценки количественных и статистических характеристик внутренних неоднородностей электрических кабелей».

Структура и объем диссертации.

Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 95 наименований. Диссертация содержит 144 страницы, 83 рисунка и 9 таблиц.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Результаты экспериментальных исследований и теоретического анализа существующей методики количественной оценки неоднородностей в частотной области на основе предложенной математической модели обратного потока неоднородной КЦ.

2. Результаты многочисленных экспериментальных исследований неоднородных симметричных и коаксиальных КЦ импульсным методом, которые доказали, что в зарегистрированных рефлектограммах содержится количественная информация о распределении внутренних неоднородностей вдоль КЦ.

3. Результаты исследований современных отечественных рефлектометров, которые выявили инструментальные и методические погрешности измерений, и рекомендации для разработчиков импульсных приборов и программного обеспечения, а также измерителей, проводящих измерения в процессе строительства и эксплуатации линейно-кабельных сооружений.

4. Впервые предложенная методика количественной оценки параметров

внутренних неоднородностей КЦ во временной области методом импульсной рефлектометрии, ее теоретическое обоснование с помощью математической модели неоднородной КЦ и математического моделирования обратного потока неоднородной КЦ.

5. Алгоритмы обработки сигнала обратного потока неоднородной КЦ, позволяющие получить статистические характеристики распределения коэффициентов отражения от внутренних неоднородностей КЦ.

6. Результаты исследований изготовленного макета устройства для количественной оценки внутренних неоднородностей кабельных цепей и разработанного для него программного обеспечения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность диссертационной работы, сформулированы цели и основные задачи исследования, научная новизна, практическая значимость результатов работы и положения, выносимые на защиту.

Первая глава диссертационной работы посвящена анализу существующей методики оценки неоднородностей кабельных цепей в частотной области на основе предложенной математической модели неоднородной КЦ.

В основу модели неоднородной двухпроводной КЦ (рис. 1) положено представление о том, что реальную цепь можно представить состоящей из N однородных участков длиной /, с коэффициентами затухания а,, и фазы Д и волновыми сопротивлениями а также из Л/Ч1 стыков (неоднородностей) с номерами от г=0 до N. Такая модель пригодна для описания неоднородной КЦ с сосредоточенными концевыми, стыковыми и внутренними неоднородностями. При моделировании внутренних неоднородностей задавались средняя длина /0 и номинальное волновое сопротивление однородного участка, СКО этих величин. Параметры конкретных значений I, и определялись с помощью генератора случайных чисел с нормальным законом распределения.

12 к N Участки I-1-1-1-1-1-1-1-1

Рис. 1. Модель неоднородной линии и схема образования обратного и попутного потоков

При расчете напряжений обратного и попутного потоков каждую неоднородность для волны, распространяющейся в прямом и обратном направлениях, можно характеризовать коэффициентами отражения , г и коэффициентами

пропускания tl+, t,_, а также расстоянием до неоднородности Ц = .

Величины коэффициентов отражения и пропускания по длине кабеля являются следствием многих случайных факторов и могут рассматриваться как случайные функции расстояния. Они могут принимать положительные и отрицательные значения и характеризоваться распределением плотности вероятности.

Для кабелей сетей доступа и локальных вычислительных сетей (ЛВС) в частотной области нормируется величина обратного потока на частоте со, описываемая параметром Return Loss (RL, возвратные потери):

«I(co) = 10-lg

Р

V отр У

= 20 • lg

К

VI^OTpiy

(1)

где (Рпш, £/пад)- мощность и амплитуда напряжения в падающей волне, а (Ротр, £/отр) -

то же в отраженной волне.

На основе предложенной модели неоднородной КЦ было получено выражение для комплексной амплитуды напряжения обратного потока от всех неоднородностей и для возвратных потерь на частоте ю:

иг =игт -ехр(-(рг) =

Е Е Л

'Т'^ТЪ

Ъ П

4 ' ' Zy(j+\)

RL( со) = 20 • lg

-ZM) 10 ' 10

■ exp

м

2 -Ur„

(2)

(3)

где Е - ЭДС синусоидального генератора согласованного с волновым сопротивлением КЦ.

Величина &£(со) определяется суммарным эффектом от внутренних, стыковых и концевых неоднородностей. Минимальная величина возвратных потерь (3) нормируется для определенного диапазона частот.

Были проведены измерения возвратных потерь симметричных кабелей разных изготовителей, которые показали, что из зависимости ЯЬ{со) трудно выделить вклад в обратный поток внутренних неоднородностей, которые определяют качество изготовления кабеля, ухудшение качества КЦ после прокладки, старения и воздействия внешних условий. Невозможно количественно оценить статистические характеристики распределения внутренних неоднородностей по длине КЦ. Это основной недостаток частотного метода.

Во второй главе исследуется возможность использования метода импульсной рефлектометрии для количественной оценки параметров внутренних неоднородностей КЦ.

Для экспериментальных исследований использовался цифровой рефлектометр «РЕЙС-205», позволяющий передавать сигнал обратного потока в компьютер для его последующей обработки. На рефлектограмме (рис. 2) обозначены: 1-мертвая зона, 2-конструктивные неоднородности, 3-отражения от дальнего конца. Видно, что внутренние неоднородности хорошо видны на начальном участке рефлектограммы

после мертвой зоны. Они проявляются как затухающий случайный процесс.

У, у. е.

1, м

Рис. 2. Рефлектограммы одной пары кабеля ТПП-10*2х0,4 (диапазон 400 м; усиление 18 дБ; коэффициент укорочение 1.43)

Штатное программное обеспечение рефлектометра не позволяет количественно оценить параметры внутренних неоднородностей.

Для теоретического описания обратного потока во временной области была использована уже предложенная схема неоднородной КЦ (рис.1). Если в частотной области основными являются амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики КЦ, то во временной области основной является импульсная характеристика КЦ определенной длины, а главной задачей является нахождение формы импульсов, прошедших определенное расстояние по линии.

При определении импульсной характеристики г'-й неоднородности g¡(t-tг¡) при (\<1< М) необходимо учитывать то, что расстояние до г'-й неоднородности

I

Ц , а время задержки отраженного сигнала на рефлектограмме

м

= 2-У (т, •/,). Тогда для импульсной характеристики г-й неоднородности,

;=1

расположенной на расстоянии Ь., справедливо:

1=о

у/2п-(?-/3()3

1=0

у&_

1-й.

\2

(4)

Для определения импульсной характеристики всей неоднородной линии, состоящей из N участков, при учете однократных отражений необходимо суммировать импульсные характеристики всех неоднородностей:

Для определения формы рефлектограммы необходимо найти свертку зондирующего импульса рефлектометра м, (г) и импульсной характеристики всей КЦ:

г

и2(*)=|м1(/-1)в(т)Л. (6)

о

На основе выражений (4) - (6) разработана программа моделирования обратного потока неоднородной КЦ. Для сравнения с экспериментальными рефлектограммами (рис. 2) были рассчитаны теоретические рефлектограммы по следующим исходным данным: 1=249.0 м, /0=1.6 м, 2„0=ЮО Ом, аг= 5 Ом, т0=497 нс/км2, т3 = 4.82 нс/км (рис. 3).

Результаты моделирования и экспериментальные исследования доказали, что в рефлектограммах содержится количественная информация о распределении внутренних неоднородностей вдоль кабельной цепи. Внутренние неоднородности проявляются на рефлектограмме ближней зоны КЦ в виде затухающих шумоподобных колебаний волнового сопротивления и изменений коэффициентов отражения. Однако информация о коэффициентах отражения от внутренних неоднородностей на рефлектограмме искажена из-за затухания и расширения импульсов при их распространении по КЦ. Для получения значений коэффициентов отражения неоднородностей из рефлектограммы необходима ее специальная обработка.

У, У-е.

025 ГГП-:-:-----;-

ТПП-10x2x0,4

02

(V) 125.0 КС

0.15 /:■

14

(¿) | 31.25нс\ /\ \

о.оз ■ - -—I——-/■-■----¡——................-.......Ь --

0 030 40 80 120 160 200 240 280 320 360 ^ м Рис. 3. Теоретически рассчитанные рефлектограммы кабеля ТПП-10><2^0,4

Разработанное программное обеспечение позволяет адекватно моделировать процессы образования обратного потока в неоднородной кабельной цепи и может использоваться для исследования и отработки алгоритмов и программ обработки экспериментальных рефлектограмм.

В третьей главе содержатся результаты экспериментальных исследований неоднородных КЦ с помощью современных отечественных рефлектометров, которые позволили выявить их достоинства и недостатки. Общим недостатком исследованных рефлектометров (РЕЙС-205 и РИ-20м) является наличие значительной мертвой зоны на рефлектограммах, особенно существенной при анализе внутренних

ТПП-10x2x0,4

у 125.0 нс

/ 62.5 нс А 1 *

31.25 нс \

1 У*

7

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 ; Теоретически рассчитанные рефлектограммы кабеля ТПП-10х

неоднородностей, которые проще анализировать в ближней зоне. Выявлены и проанализированы погрешности, возникающие при исследовании симметричных КЦ рефлектометрами с несимметричными входами/выходами.

Показано, что при использовании рефлектометра для регистрации обратного потока из одной пары симметричного кабеля, нельзя подключать соседние пары к другим входам рефлектометра. В существующих приборах это изменяет параметры исследуемой КЦ (коэффициент затухания и укорочения, волновое сопротивление), приводит к нарушению условий согласования и ошибке в определении расстояний.

Показано, что при исследованиях переходов энергии между симметричными КЦ, например, при определении расстояния до мест однократной разбитости пар при использовании раздельных входов/выходов надо обязательно менять подключение проводников одной из пар, так как в одном из вариантов подключения пар их разбитость не обнаруживается. При неоднократных разбитостях задача усложняется. Также доказано, что ранее перечисленные параметры исследуемых пар также изменяются и это надо учитывать в виде поправок при определении расстояния до мест разбитости пар.

В существующих рефлектометрах для повышения помехозащищенности используют накопление сигнала обратного потока. Доказано отрицательное влияние нелинейности регистрирующего тракта на эффективность накопления и помехозащищенность импульсных измерений.

Экспериментально доказано, что использование симметрирующих трансформаторов на выходах рефлектометра, позволяет исключить рассмотренные погрешности. Недостатком симметрирующего трансформатора является то, что он искажает рефлектограмму, т.к. не пропускает постоянную составляющую зондирующего сигнала и сигнала обратного потока.

Сформулированы рекомендации для разработчиков рефлектометров по устранению или уменьшению инструментальных погрешностей и повышению помехозащищенности результатов измерений. Также обоснованы практические рекомендации по проведению измерений существующими приборами, направленные на повышение достоверности и уменьшение погрешностей измерений.

Для устранения перечисленных недостатков был разработан и изготовлен макет блока подключения существующих рефлектометров с несимметричным выходом к симметричным КЦ, который позволяет в режиме раздельных входов исследовать обратный поток из КЦ с подавлением зондирующего сигнала. Проведено подробное исследование амплитудно-частотных и переходных характеристик блока подключения для зондирующего импульса и обратного потока, а также затухания несогласованности, которое определяет подавление мертвой зоны на рефлектограмме.

На рефлектограмме (рис. 4), зарегистрированной с использованием блока подключения, отсутствует мертвая зона, исключены искажения рефлектограммы, которые возникают при использовании симметрирующего трансформатора.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод о пригодности современных рефлектометров для анализа внутренних неоднородностей КЦ. Разработанные модели неоднородной КЦ и обратного потока, реализованные в специальном программном обеспечении могут использоваться для разработки алгоритмов и программ обработки экспериментальных рефлектограмм.

Y, у, е.

2.5-104 -—

1_5 10

2 10

МО

-5000

5000

О

: САТ5е 4x2x24AWO 3125 ж

-МО'

О 80 160 240 320 400 420 5(50 640 720 \, м

Рис. 4. Рефлектограмма КЦ, зарегистрированная с использованием блока подключения

В четвертой главе определены основные этапы обработки экспериментальных рефлектограмм в компьютере:

• выбор участка рефлектограммы для анализа и длительности зондирующего импульса,

• коррекция искажений нулевой линии (устранение «эффекта лыжи»),

• коррекция затухания на выбранном участке,

• статистическая обработка отсчетов рефлектограммы.

Переданная в компьютер рефлектограмма представляет массив Уе, состоящий из N отсчетов Уе, обратного потока в условных единицах, где номер отсчета г определяет расстояние до данной точки.

Для анализа внутренних неоднородностей КЦ на рефлектограмме выбирается участок в ближней зоне между окончанием мертвой зоны и началом отражения от дальнего конца. С увеличением длины участка растет объем выборки и достоверность полученных статистических характеристик. При этом растет разность затуханий и степень искажения для сигналов обратного потока от начала и конца выбранного участка, что усложняет коррекцию затухания, особенно для коротких зондирующих импульсов.

При анализе внутренних неоднородностей необходимо иметь высокую разрешающую способность (малую величину Л/), чтобы обнаруживать близко расположенные неоднородности. Для улучшения разрешающей способности, т.е. уменьшения расстояния А/, на котором могут быть обнаружены две близко расположенные неоднородности, рекомендуется использовать короткие зондирующие импульсы, т.к. в ближней зоне разрешающая способность связана с длительностью зондирующего импульса 1и выражением:

где с - скорость света в вакууме, ку - коэффициент укорочения КЦ.

С увеличением расстояния I до неоднородности разрешающая способность определяется этим расстоянием и удельной конструктивной постоянной т„ КЦ:

Д/2 = 4 • т0 • с • /

(8) (9)

А/ = д/л/,2 + Д/22 .

Максимальное затухание для импульсов отраженных от обрыва или короткого замыкания зависит от длительности зондирующего импульса /ц и наибольшего расстояния до неоднородности /:

а„=20-1ё

(10)

' М + К-2-1/Л'

где £/ь И2 - амплитуды зондирующего и отраженного импульсов, соответственно, М и К- аппроксимирующие коэффициенты.

Из (8) и (10) видно, что с увеличением длины участка происходит увеличение А/ и аи. Можно определить для данной КЦ оптимальное значение длительности зондирующего импульса ? для каждой длины анализируемого участка, полагая, что при оптимальной длительности импульса произведение:

а.. -А 1 =

Г ,

2 К,

-(4т 0-с-12)2

у У

М + 2К-1

(И)

имеет минимальную величину.

Для определения оптимальной длительности средствами МаШСас! было получено уравнение:

с!(аа-М)

Ш

- = 0.

зондирующего импульса

(12)

Решение этого уравнения можно представить в форме 1шр, = /(/). На рис. 5 показаны эти зависимости для двух КЦ, которые экспериментально исследовались.

140 120 100 80 60 40 20 0

ТПП-0,4

РТР-0,52

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 I, м

Рис. 5. К выбору оптимальной длительности зондирующего импульса

Экспериментальные исследования подтвердили правильность методики выбора длительности зондирующего импульса.

Практически во всех импульсных приборах на рефлектограмме в ближней зоне наблюдается так называемый «эффект лыжи», который проявляется в том, что на колебания коэффициента отражения накладывается некоторый переходной процесс, обусловленный свойствами генератора зондирующих импульсов, усилителя напряжения обратного потока и параметрами подключенной КЦ. Искажения

изменяются при изменении согласования и длительности зондирующего импульса. С увеличением расстояния искажения уменьшаются.

Можно устранить «эффект лыжи» на данной рефлектограмме, если вычесть из отсчетов сигнала обратного потока Уе, на выбранном участке рефлектограммы медленно спадающую составляющую переходного процесса (нулевую линию) У1 = Уе. - Уш. Для дальнейшей обработки используется массив У,.

У, у.е,

60001-—-----1-

-4000 --------— Н..................

-6Ш00 40 80 120 160 200 ¿м

Рис. 6. Фрагменты рефлектограммы кабеля ТПП-0,4 до и после коррекции

Для коррекции искажений, обусловленных «эффектом лыжи» было разработано программное обеспечение, использующее функции полиномиальной регрессии второго порядка, которые отрезками нескольких полиномов позволяют получить наилучшую кривую нулевой линии.

После проведенной коррекции сигнал обратного потока У представляет собой реализацию случайного затухающего процесса. Для определения количественных характеристик внутренних неоднородностей необходимо провести коррекцию затухания сигнала обратного потока на выбранном участке рефлектограммы с учетом величины затухания импульса (10). Эту операцию можно совместить с градуировкой вертикальной шкалы рефлектометра в единицах коэффициента отражения г, используя выражение:

г = —• 10®, (13)

у.

где У„ - амплитуда зондирующего импульса в условных единицах.

На рис. 7 показаны три рефлектограммы, зарегистрированные при различных длительностях зондирующего импульса. Там же показаны теоретические кривые, описывающие зависимость амплитуды отраженного от обрыва импульса от расстояния по рефлектограмме, рассчитанные по (10), (13).

На рис. 8 более подробно показаны увеличенные фрагменты ближней и начальной зон рефлектограммы. Видно, что теоретические расчеты по (10) хорошо описывают реальное затухание импульсного сигнала. Там же показано, как правильно размечать рефлектограмму для определения расстояния до неоднородности и уровня отраженного сигнала.

На рис. 9 показан фрагмент рефлектограммы рис. 6 до и после амплитудной коррекции, а также после градуировки вертикальной оси в единицах коэффициента отражения. После обработки фрагмент внешне соответствует реализации стационарного эргодического случайного процесса и его можно подвергать статистической обработке.

У, у.е.

_ 1 Б ;; 1

У/ ../ Г >1

11

г 1 у У V ...........\.........У^..............!.......................................

1

0 40 80 120 160 200

7 10 6-10* 5 10* 4 10* 3-Ю4 2 104 1 10*

ТПП-10х2х0,4

1 Уг при 125 не

62.5 ж /

31.25 нс

!

/\" ........

!1 .....!........

О 40 80 120 160 200 240 280 320 360 /, м Рис. 7. Экспериментальные рефлектограммы КЦ

У, у.е

200 230 | 260 29С1 320 ^. н

Рис. 8. Фрагменты экспериментальных рефлектограмм КЦ (рис. 7) г

' 0 50 100 150 200 I м

Рис. 9. Фрагмент рефлектограммы до (1) и после (2) амплитудной коррекции

Разработано программное обеспечение, позволяющее выполнять обработку рефлектограмм, строить гистограммы коэффициентов отражения внутренних неоднородностей, проверять гипотезу о нормальности распределения, рассчитывать оценки математического ожидания и СКО. Окно разработанной программы приведено

на рис. 10, показана экспериментальная рефлектограмма, гистограмма коэффициентов отражения внутренних неоднородностей и теоретическая кривая распределения. В соответствии с критерием Пирсона распределение можно считать нормальным.

Рис. 10. Окно программы обработки экспериментальных рефлектограмм

Статистические характеристики внутренних неоднородностей, определенные по экспериментальным рефлектограммам с помощью предложенной методики приведены в таблице.

Тип кабельной цепи

Длит имп., № цепи ТПП-10x2x0.4 итр САТ5е (зоНс!) 4х2х24А\Ш итр САТ5е (раЮЬ) 4x2x24AWG

НС г Я г г 5-

31.25 0 -2.93- КГ" 0.014 —1.57-Ю"6 0.0092 -7.14-Ю"6 0.0031

1 -2.83-10"8 0.014 4.98-10"' 0.0089 -1.77-10"6 0.0034

2 -8.88-10 ' 0.016 -1.97-10"6 0.0075 1.77-10"5 0.0032

3 -5.21-10 0.015 -1.90-10" 0.0084 -1.80-10"5 0.0040

Ср. знач. -1.09-10"4 0.0148 -1.23-10"6 0.00852 -2.31-10"6 0.00346

62.5 0 -1.86-10 0.012 —2.66- 10-ь 0.0057 -1.73-10"5 0.0018

1 2.05-10"6 0.013 8.49-10-' 0.0041 1.30-10"' 0.0019

2 1.63-10 ' 0.013 -3.69-10*' 0.0045 2.38-10"5 0.0020

3 2.34-10"7 0.013 -9.51-10"' 0.0049 -3.04-10"5 0.0028

Ср. знач. 5.65-10-7 0.0128 -7.83-10"' 0.00487 -5.93-10"6 0.0022

125 0 -3.64-10"6 0.0099 -1.46-10"6 0.0062 3.22-10"ь 0.0014

1 2.72-10~6 0.0097 5.12-10"' 0.0034 1.88-10"6 0.0016

2 —1.91-10 ' 0.011 6.06-10"8 0.0041 1.82-10 э 0.0016

3 -1.3110"6 0.0099 4.56-10"' 0.0044 -1.89-10"5 0.0023

Ср. знач. -6.04-10"7 0.010 -8.58-10"7 0.0047 -5.2610"7 0.0017

В таблице приведены полученные значения оценок математического ожидания 7 и СКО Sr для трех КЦ и трех значений длительности зондирующего импульса. По полученным результатам можно сделать следующие выводы:

1) качество устранения эффекта «лыжи», которое можно оценивать по остаточному значению среднего коэффициента отражения 7, для симметричных кабелей ТПП-0.4 и UTP категории 5е вполне удовлетворительное. Величина г более чем на 3 порядка меньше СКО Sr;

2) длительность зондирующего импульса мало влияет на качество компенсации эффекта «лыжи» и значительно влияет на значение СКО Sn которое уменьшается с увеличением длительности импульса. При увеличении длительности импульса в 4 раза СКО коэффициента отражения уменьшилось в 1.5 - 2.0 раза. Это связано с тем, что с увеличением длительности зондирующего импульса ухудшается разрешающая способность импульсного метода, а отраженные от неоднородностей импульсы перекрывают друг друга;

3) из трех рассмотренных симметричных кабелей наиболее однородным является кабель UTP (patch). СКО коэффициента отражения цепей кабеля UTP (patch) в 4-5 раз меньше чем в кабеле ТПП, и в 2-2.7 раза меньше чем в кабеле в UTP (solid);

Для реализации предложенной методики количественной оценки статистических характеристик внутренних неоднородностей КЦ было предложено конкретное устройство (полезная модель), на которую получен патент.

Измерительное устройство было реализовано на основе серийно выпускаемого рефлектометра РЕЙС-205, персонального компьютера и разработанного блока подключения. Разработано программное обеспечение для анализа рефлектограмм.

В заключении диссертационной работы сформулированы следующие выводы:

1. Показано, что, расширение функциональных возможностей и повышение точности методов и средств измерения параметров неоднородных КЦ остаются актуальными задачами. Доказаны преимущества импульсного метода измерений.

2. Предложенная модель неоднородной КЦ, содержащей внутренние неоднородности, позволяет рассчитывать сигнал обратного потока, как в частотной, так и во временной областях с помощью разработанного программного обеспечения. Сравнение экспериментальной рефлектограммы или зависимости возвратных потерь от частоты с расчетами позволяет подобрать параметры модели КЦ, которые в наибольшей степени соответствуют эксперименту.

3. Проведенное исследование современных отечественных рефлектометров позволило выявить их недостатки, приводящие к инструментальным и методическим погрешностям. Сформулированы рекомендации для разработчиков импульсных приборов и программного обеспечения, которые также могут быть использованы при проведении профилактических и аварийных измерений в процессе строительства и эксплуатации линейно-кабельных сооружений.

4. Разработан, изготовлен и исследован блок подключения симметричных КЦ к рефлектометрам с несимметричными входами, позволяющий исключить мертвую зону на рефлектограмме и некоторые погрешности.

5. Впервые предложен алгоритм и разработано программное обеспечение для обработки рефлектограмм, зарегистрированных современными рефлектометрами, позволяющий количественно оценивать статистические параметры внутренних неоднородностей.

6. Разработано, запатентовано и реализовано устройство для количественной оценки статистических характеристик внутренних неоднородностей КЦ.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Дюбов A.C. Использование шумоподобных сигналов для определения параметров кабельных линий связи. / С.Ф. Глаголев // 59-я НТК ГУТ : материалы / ГОУВПО СПбГУТ. - СПб., 2007. - С. 53 - 54.

2. Дюбов A.C. Методы и приборы для определения параметров взаимных влияний между цепями симметричных кабелей. / С.Ф. Глаголев// 59-я научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов: материалы / ГОУВПО СПбГУТ. - СПб., 2007. - С. 54 - 55.

3. Дюбов A.C. Использование импульсного метода измерений для мониторинга кабельных цепей без перерыва связи. / С.Ф. Глаголев // 60-я научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов: материалы / ГОУВПО СПбГУТ. - СПб., 2008. - С. 45 - 46.

4. Дюбов A.C. Возможность использования импульсного метода для контроля состояния неоднородной линии связи без перерыва связи. / С.Ф. Глаголев // Седьмая всероссийская конференция «Современные технологии проектирования, строительства и эксплуатации линейно-кабельных сооружений - СТЛКС-2008»: сборник докладов. -СПб., 2008. - С. 100 - 106.

5. Дюбов A.C. Обнаружительная способность метода импульсного мониторинга кабельных цепей. /С.Ф.Глаголев// 61-я научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов: материалы / ГОУВПО СПбГУТ. - СПб., 2009. - С. 76

6. Дюбов A.C. Выбор параметров зондирующих сигналов для систем импульсного мониторинга кабельных цепей. /С.Ф. Глаголев// 61-я научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов: материалы / ГОУВПО СПбГУТ.- СПб., 2009.-С. 76-77.

7. Дюбов A.C. Сравнительный анализ импульсных приборов отечественного производства / М.С. Былина, С.Ф. Глаголев // Международная конференция «Современные технологии проектирования, строительства и эксплуатации линейно-кабельных сооружений - СТЛКС-2009»: сборник трудов. - СПб., 2009. - С.54 - 59.

8. Дюбов A.C. Расширение функциональных возможностей импульсных рефлектометров / М.С. Былина, С.Ф. Глаголев И Международная конференция «Современные технологии проектирования, строительства и эксплуатации линейно-кабельных сооружений - СТЛКС-2010»: сборник докладов. - СПб., 2010. - С. 63 - 72.

9. Дюбов A.C. Результаты экспериментальных исследований неоднородностей различных кабелей связи для широкополосного доступа и локальных сетей /М.С. Былина, Глаголев С.Ф. // Международная конференция «Современные технологии проектирования, строительства и эксплуатации линейно-кабельных сооружений-СТЛКС-2010»: сборник докладов. - СПб., 2010. С. 54-62.

10. Дюбов A.C. Новые возможности импульсного метода измерений параметров кабелей для цифровых систем передачи / М.С. Былина, С.Ф. Глаголев // Электросвязь. 2010. №2. С. 32-36. (входит в перечень ВАК)

11. Дюбов A.C. «Устройство оценки количественных и статистических характеристик внутренних неоднородностей электрических кабелей» / С.Ф. Глаголев / Патент на полезную модель №97831 РФ; опубл. 20.09.2010. Бюл. № 26.

12. Дюбов A.C. Оценка неоднородностей кабельных цепей в частотной области /М.С. Былина, С.Ф. Глаголев // 62-я научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов: материалы / ГОУВПО СПбГУТ. - СПб., 2010.-С. 123- 126.

13. Дюбов A.C. Оценка неоднородностей кабельных цепей во временной области / М.С. Былина, С.Ф. Глаголев // 62-я научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов: материалы / ГОУВПО СПбГУТ.-СПб., 2010.-С. 126- 130.

14. Дюбов A.C. Прибор для измерения количественных и статистических характеристик внутренних неоднородностей симметричных высокочастотных кабелей связи // Ползуновский вестник. 2010. № 2 . - С. 123 - 129 (входит в перечень ВАК).

15. Дюбов A.C. Расширение функциональных возможностей импульсных рефлектометров / М.С. Былина, С.Ф. Глаголев // Техника связи. 2010. № 1. - С. 20 - 27.

16. Дюбов A.C. Оценка неоднородностей цепей кабелей для цифровой передачи импульсным рефлектометром / М.С. Былина, С.Ф. Глаголев // «Кабель-news». 2010. №8.-С. 48-54.

17. Дюбов A.C. Математическое моделирование сигнала обратного потока от внутренних неоднородностей кабельных цепей / М.С. Былина, С.Ф. Глаголев // 63-я научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов: материалы, ч. 2 / ГОУВПО СПбГУТ.-СПб., 2011. -С. 25-27.

18. Дюбов A.C. Анализ внутренних неоднородностей кабельных цепей импульсным методом / М.С. Былина, С.Ф. Глаголев // Международная конференция «Современные технологии проектирования, строительства и эксплуатации линейно-кабельных сооружений-CTJ1KC-2011»: сборник трудов. - СПб., 2011.-С. 92-95.

Подписано к печати 24.05.2011. Объем 1 печ. л. Тираж 80 экз.

Отпечатано в СПбГУТ. 191186, СПб. наб. р. Мойки, 61

Введение.

1. Анализ неоднородных двухпроводных кабельных цепей в частотной области.

1.1. Кабели с металлическими жилами в современных телекоммуникационных сетях.

1.1.1. Использование существующих кабелей в сетях доступа.

1.1.2. Производство кабеля.

1.2. Первичные и вторичные параметры передачи двухпроводных цепей.

1.3. Классификация неоднородностей и их параметры.

1.4. Образование обратного и попутного потоков.

1.5. Нормирование неоднородностей.

1.6. Возвратные потери. Теоретический расчет.

1.7. Возвратные потери. Практические измерения.

1.8. Выводы к первой главе.

2. Анализ неоднородных двухпроводных кабельных цепей во временной области.

2.1. Рефлектометрический метод.

2.2. Измерение внутренних неоднородностей во временной области.

2.3. Математическая модель обратного потока неоднородной кабельной цепи во временной области.

2.4. Программное моделирование неоднородной кабельной цепи.

2.5. Выводы ко второй главе.

3. Экспериментальное исследование импульсного метода и отечественных цифровых рефлектометров.

3.1. Сравнительное исследование характеристик отечественных цифровых рефлектометров.

3.2. Исследование инструментальных погрешностей рефлектометров с несимметричными входами/ выходами.

3.3. Использование для измерений симметрирующих трансформаторов.

3.4. Разработка блока подключения к рефлектометру с несимметричным входом/выходом.

3.4.1. Требования к блоку подключения.

3.4.2. Разработка принципиальной схемы блока подключения.

3.4.3. Экспериментальное исследование блока подключения.

3.5. Регистрация рефлектограмм с использованием блока подключения.

3.6. Выводы к третьей главе.

4. Разработка методики количественной оценки внутренних неоднородностей методом импульсной рефлектометрии.

4.1. Обработка рефлектограмм: общие положения.

4.2. Устранение искажений типа «эффект лыжи».

4.3. Амплитудная коррекция рефлектограмм.

4.4. Определение статистических характеристик внутренних неоднородностей.

4.5. Выбор длительности зондирующего импульса при анализе внутренних неоднородностей.

4.6. Выбор участка рефлектограммы для анализа внутренних неоднородностей.

4.7. Разработка устройства количественной оценки статистических характеристик внутренних неоднородностей электрических кабелей.

4.8. Программа для анализа рефлектограмм.

4.9. Сравнение теории и эксперимента.

4.10. Использование разработанной методики для количественной оценки ухудшения параметров кабельных цепей при механических воздействиях.

4.11. Выводы к четвертой главе.

Актуальность исследования и состояние вопроса.

Неоднородности волнового сопротивления реальных двухпроводных линий связи ухудшают качество передачи за счет образования обратного и попутного потоков. Нормирование неоднородностей кабельных цепей (КЦ) в процессе производства кабелей и эксплуатации линейных трактов является необходимым условием обеспечения высокого качества предоставляемых услуг связи.

Неоднородности в КЦ возникают из-за несовершенства технологий I производства, прокладки и монтажа кабеля. Распределение внутренних неоднородностей по длине линии несет много полезной информации для изготовителей кабелей, строительных и эксплуатирующих организаций. Эта информация до настоящего времени практически не используется. Внутренние неоднородности связаны с выбранной конструкцией кабеля, а также отклонениями от нее. Неоднородности, вызванные конструкцией кабеля, называют также структурными. Отклонения в диаметрах проводников и шагах скрутки, изменения взаимного расположения проводников, толщины и параметров изоляции приводят к внутренним неоднородностям.

Теория длинных линий была разработана в 19 веке для однородных цепей. Учитывались только концевые неоднородности. В последнее десятилетие 19 века для уменьшения затухания в воздушных и кабельных линиях связи стали использовать по предложению выдающегося инженера Пуппина включение в линии, так называемых, пуппиновских катушек, которые являются сосредоточенными неоднородностями. Переходы от воздушных к кабельным линиям связи и обратно, соединения между собой цепей с разными волновыми сопротивлениями приводят к существенным стыковым неоднородностям. Были разработаны методы расчета прохождения сигналов, затухания, входного сопротивления в частотной области для неоднородных линий с конечным количеством известных неоднородностей. Дальнейший шаг в теорию неоднородных линий связан с учетом внутренних неоднородностей, которые носят случайный характер. Проблемы количественной оценки внутренних неоднородностей приобрели актуальность в связи с внедрением в сороковых - пятидесятых годах 20 века коаксиальных радиочастотных кабелей. Проводились исследования влияния конструкции и технологии производства кабелей на их волновое сопротивление и отклонения от номинального значения. Определялись оптимальные конструкции, технологии производства и монтажа кабелей, возникли новые способы измерения, в том числе и импульсный метод [1, 2, 3,4, 5, 6, 7, 8].

Исторически первым методом определения параметров неоднородных цепей был частотный, основанный на том, что неоднородности волнового сопротивления создают отраженные волны (обратный поток), которые на ближнем конце линии вызывают резонансы, частоты которых определяются номинальными параметрами линии и расстоянием до неоднородности. Эти методы используются до сих пор и часто сводятся к измерению зависимости входного сопротивления от частоты. Для измерений может использоваться дифференциальный мост. Однако частотные методы, несмотря на трудоемкость мало информативны. По частотной зависимости входного сопротивления трудно количественно определить параметры неоднородностей, т.е. коэффициент отражения и расстояние до неоднородности.

С 1950-х годов развивается более совершенный и наглядный импульсный (рефлектометрический) метод измерений. Простой в реализации, обладая высокой производительностью, данный метод позволяет определить характер и коэффициент отражения от сосредоточенной неоднородности, различить несколько неоднородностей и расстояние до каждой из них.

Уже в первых работах, посвященных импульсному методу, прослеживается желание описать каждое отражение, его величину, характер, распределение неоднородностей по длине кабеля, ввести статистические характеристики. Однако уровень элементной базы того времени, и отсутствие доступных вычислительных средств ограничивали возможности анализа.

Несмотря на это были достигнуты значительные результаты в теории неоднородных линий, введены понятия обратного и попутного потоков.

Импульсный метод анализа неоднородностей в настоящее время широко используется для определения характера и местоположения неоднородностей и повреждений магистральных, зоновых и местных кабелей связи, кабелей вещания и оповещения, локальных вычислительных сетей, структурированных кабельных систем, силовых электрических кабелей, кабелей технологических сетей. Рефлектометрический метод применяется в системах оперативного дистанционного контроля трубопроводов, тестирования полупроводниковых схем, при геотехнических и геологических исследованиях, тестирования электропроводки самолетов. Разработаны новые типы приборов: вейвлет рефлектометр, рефлектометр на основе непрерывного сигнала, рефлектометры, использующие сложные шумоподобные зондирующие сигналы, системы импульсного мониторинга кабельных линий [9,10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17].

Большой вклад в теорию процессов распространения импульсных сигналов, формирования обратного потока в неоднородных цепях внесли отечественные ученые В.А. Андреев, С.И. Баскаков, С.М. Верник, Г.В. Глебович, А.Д. Ионов, И.П. Ковалев, Э.Л. Портнов, A.A. Абрамов,

B.JI. Бакинский, А.П. Осадчий, Н.И. Сосфенов, В.К. Спиридонов и другие. Следует отметить работы И.В. Ляхова и В.Н. Семенова. Одной из наиболее полных последних работ в области анализа неоднородностей является работа А.Д. Ионова [18], в которой на основе единого подхода рассмотрена теория нерегулярных электрических и оптических кабелей связи и статистический метод их исследования.

Большой вклад в разработку импульсного метода измерений внесли Б.П. Богданов, A.C. Воронцов, Г.В. Демьянченко, А.Я. Усиков, Г.М. Шалыт, П.А. Фролов, H.A. Тарасов, И. Иванцов, В.М. Горохов, М.С. Былина,

C.Ф. Глаголев, В.Б. Рудницкий и другие.

За рубежом этой тематикой занимаются A. Clunie (Англия) М. Turvey, W. Blohm (Германия), Paul Smith, Cynthia Furse, John Pickerd, Kan Tan,

Joe Rowell Joel Dunsmore, Les Brabetz (США), Bernardo Celaya de la Torre (Канада) и другие.

Наиболее полной и обобщающей весь предыдущий материал по импульсным измерениям неоднородностей коаксиальных кабелей на сегодняшний день является работа А.С. Воронцова, П.А. Фролова, опубликованная в 1985 г. [19]. В работе изложены принципы импульсных измерений, приведены параметры зондирующих импульсов, даны описания импульсных приборов и методов измерений, заложены основы обработки и анализа результатов импульсных измерений. Однако особенности импульсных измерений на симметричных кабелях в работе практически не рассмотрены. Последние десятилетия характеризуются ростом производства и расширением области применения симметричных высокочастотных кабелей для широкополосного доступа, для локальных сетей (LAN-кабелей) и кабелей для структурированных кабельных систем (СКС). Не рассмотрены также вопросы компьютерной обработки рефлектограмм.

После 1985 года отечественными авторами серьезных обобщающих работ по теории и практике импульсных измерений не опубликовано, хотя и вышло немало статей по отдельным вопросам, что подтверждает актуальность дальнейшего развития этого метода измерений. Многие изготовители измерительных приборов ведут собственные исследования, однако неохотно публикуют свои результаты и технические решения.

В настоящее время в стране эксплуатируется значительное количество импульсных приборов иностранного (Tektronix, Rise Bond, Hewlett Packard, Bicotest и др.) и отечественного (ОАО «Стелл», ЗАО «Эрстед», «Связьприбор», «Аналитик-ТС» и др.) производства [20, 21, 22].

Современные импульсные приборы являются цифровыми и позволяют передавать зарегистрированные рефлектограммы в компьютер, это создает предпосылки для последующей цифровой обработки рефлектограмм и позволяет получать дополнительную количественную информацию о повреждениях и неоднородностях. Однако набор функций, реализуемых существующими программами обработки рефлектограмм, поставляемыми вместе с приборами, очень ограничен.

Многие возможности импульсного метода описаны в литературе, но не используются в измерительной практике, и даже не реализованы в аппаратуре отечественного и зарубежного производства. Расширение функциональных возможностей импульсных приборов, улучшение их метрологических характеристик и ознакомление специалистов с этим являются важными и актуальными задачами [23,24,25,26,27].

Разработанные в данной работе алгоритмы обработки рефлектограмм, программное обеспечение, теоретическая и экспериментальная проверка их эффективности также являются актуальными.

В современной системе стандартов неоднородности кабелей нормируются преимущественно в частотной области. Проведенные в данной работе исследования показали, что такой подход имеет ряд недостатков. В частности частотные характеристики не дают информации о характере и распределении неоднородностей.

Несмотря на то, что стандарты определяют параметры кабеля преимущественно в частотной области, проводить измерения и анализировать данные можно как в частотной, так и во временной области. Результаты измерений обычно представляются последовательностью отсчетов значений в частотной или временной области. Математический аппарат прямого и обратного преобразования Фурье дает возможность преобразовывать данные из временной области в частотную и обратно.

В сравнении с частотной областью, измерения и анализ во временной области имеют несколько преимуществ:

1. Результаты измерений во временной области, представленные в виде рефлектограммы, более привычны и интуитивно понятны человеку. Рефлектограмма отображает зависимость изменений волнового сопротивления от расстояния и позволяет выявлять повреждения, определять их местоположение и характер.

2. Измерения во временной области позволяют исключить некоторые методические погрешности принципиально неустранимые в частотной области.

3. Измерения во временной области более информативны. Позволяют получить статистические характеристики неоднородностей, распределение их по длине линии.

4. Техническая реализация рефлектометра проще, а стоимость примерно в два, три раза меньше, чем кабельного тестера.

Цель и задачи диссертации. Целью диссертации является расширение функциональных возможностей импульсного метода измерений и разработка методики количественной оценки параметров внутренних неоднородностей КЦ. Для достижения указанной цели были решены следующие задачи:

1. Построение математической модели неоднородной КЦ, позволяющей в частотной и временной областях теоретически исследовать процессы формирования обратного потока.

2. Теоретическое и экспериментальное исследование существующей методики количественной оценки неоднородностей КЦ в частотной области и выявление ее недостатков.

3. Экспериментальное исследование различных неоднородных КЦ импульсным методом во временной области и установление пригодности метода для количественной оценки параметров внутренних неоднородностей.

4. Разработка алгоритмов обработки сигнала обратного потока, позволяющих получить статистические характеристики распределения коэффициентов отражения от внутренних неоднородностей КЦ.

5. Разработка макета измерительного устройства и программного обеспечения для количественной оценки внутренних неоднородностей КЦ.

Методы исследований. При выполнении исследований были использованы теоретические методы математического анализа и компьютерного моделирования, математической статистики и цифровой обработки сигналов, экспериментальные методы измерения параметров кабельных цепей в частотной и временной областях.

Научная новизна. Основными результатами диссертации, обладающими научной новизной являются:

1. Предложенная и разработанная математическая модель обратного потока на входе неоднородной КЦ в частотной и временной областях.

2. Впервые предложенная и исследованная методика количественной оценки неоднородностей КЦ во временной области методом импульсной реф л ектометрии.

3. Впервые предложенный способ обработки сигнала обратного потока, позволяющий получить статистические характеристики распределения коэффициентов отражения от внутренних неоднородностей КЦ.

4. Результаты экспериментальных исследований различных неоднородных КЦ, полученные с помощью предложенной методики.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в следующем:

1. Создана новая методика количественной оценки внутренних неоднородностей на основе импульсного метода измерений, позволяющая сравнивать качество различных кабелей, а также однотипных кабелей различных изготовителей.

2. Создано программное обеспечение для расширения функциональных возможностей существующих цифровых импульсных рефлектометров, совместимое с форматом записи отечественных приборов РЕЙС-205 и РИ-20М, позволяющее обрабатывать зарегистрированные рефлектограммы и получать статистические характеристики распределения внутренних неоднородностей КЦ.

3. Исследованы методические погрешности импульсных рефлектометров с несимметричным выходом при их подключении к симметричным КЦ и разработаны практические рекомендации по их устранению.

4. Разработано и исследовано электронное устройство для подключения существующих рефлектометров с несимметричным выходом к симметричным кц.

Реализация и внедрение результатов исследований. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, математического моделирования, разработанные технические решения, программы и устройства используются разработчиками импульсных приборов: ЗАО «Эрстед» (г. Санкт -Петербург), ООО «Измерительная техника связи», (г. Санкт - Петербург). Они также могут быть использованы разработчиками импульсных приборов в следующих организациях: ЗАО «Стелл» (г. Брянск), завод «Электроприбор» (г. Тверь).

Результаты исследований используются организациями, строящими и эксплуатирующими кабельные линии связи: ОАО «Лентелефонстрой», ОАО Ростелеком (г. Санкт-Петербург), ЗАО «Связь-электро» (г. Санкт-Петербург).

Предложенные математические модели, алгоритмы и разработанное программное обеспечение использованы в научных исследованиях НИИ «ЛО НИИС», учебном процессе кафедры Линий связи СПб ГУТ.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались:

• на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава СПб ГУТ в 2007 (2 доклада), 2008 (1 доклад), 2009 (2 доклада), 2010 (2 доклада) и 2011 (1 доклад) годах,

• на Всероссийских конференциях «Современные технологии проектирования, строительства и эксплуатации линейно-кабельных сооружений» в 2008 (1 доклад) и 2009 (2 доклада), 2010 (2 доклада), 2011 (1 доклад) годах,

• на научно-технической конференции «Кабели и линии связи-2010. «Волоконно-оптические системы и сети широкополосного доступа», г. Санкт-Петербург, 2010 год (1 доклад),

• на научно-технической конференции «Кабели и линии связи - 2010. Системный подход к проектированию, строительству и эксплуатации», г. Анапа, 2010 год (2 доклада).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 печатных работ, из них 2 статьи опубликовано в научно-технических журналах, включенных ВАК I

РФ в перечень изданий, в которых должны публиковаться основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук.

Получен патент на полезную модель № 97831 от 23.03.2010 «Устройство оценки количественных и статистических характеристик внутренних неоднородностей электрических кабелей».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты экспериментальных исследований и теоретического анализа существующей методики количественной оценки неоднородностей в частотной области на основе предложенной математической модели обратного потока

- неоднородной КЦ.

2. Результаты многочисленных экспериментальных исследований неоднородных симметричных и коаксиальных КЦ импульсным методом, которые доказали, что в зарегистрированных рефлектограммах содержится количественная информация о распределении внутренних неоднородностей вдоль КЦ.

3. Результаты исследований современных отечественных рефлектометров, которые выявили инструментальные и методические погрешности измерений, и рекомендации для разработчиков импульсных приборов и программного обеспечения, а также измерителей, проводящих измерения в процессе строительства и эксплуатации линейно-кабельных сооружений.

4. Впервые предложенная методика количественной оценки параметров внутренних неоднородностей КЦ во временной области методом импульсной рефлектометрии, ее теоретическое обоснование с помощью математической модели неоднородной КЦ и математического моделирования обратного потока неоднородной КЦ.

5. Алгоритмы обработки сигнала обратного потока неоднородной КЦ, позволяющие получить статистические характеристики распределения коэффициентов отражения от внутренних неоднородностей КЦ.

6. Результаты исследований изготовленного макета устройства для количественной оценки внутренних неоднородностей кабельных цепей и разработанного для него программного обеспечения.

4.11. Выводы к четвертой главе

1. Обоснован алгоритм и программное обеспечение для первоначальной обработки экспериментальных данных с целью формирования участка рефлектограммы, который несет информацию о внутренних неоднородностях КЦ. Первоначальная обработка включает выбор участка КЦ и длительности зондирующего импульса, а также процедуры устранения искажений рефлектограммы за счет «эффекта лыжи» и затухания сигнала обратного потока. В результате первоначальной обработки участок рефлектограммы представляет собой реализацию стационарного случайного процесса.

2. Разработано и отлажено программное обеспечение для вторичной обработки, т.е. для определения статистических характеристик случайного процесса по его реализации.

3. Разработано, запатентовано и реализовано устройство для количественной оценки статистических характеристик внутренних неоднородностей КЦ.

4. Доказана возможность по экспериментальной рефлектограмме, используя программу моделирующую неоднородную кабельную цепь, определить некоторые параметры реальной кабельной цепи, например среднее количество неоднородностей на единицу длины и СКО коэффициентов отражения от внутренних неоднородностей.

5. Показана возможность использования разработанной методики для количественной оценки ухудшения параметров КЦ при механических воздействиях на кабель.

Заключение

В заключении можно сформулировать следующие выводы:

1. Показано, что, несмотря на широкое внедрение оптических кабелей на магистральных, зоновых и местных сетях связи, электрические кабели связи будут использоваться в локальных, абонентских и телевизионных сетях по крайней мере в ближайшие десятилетия. При этом требования к качеству выпускаемых и уже проложенных кабелей растут. В связи с этим расширение функциональных возможностей и повышение точности методов и средств измерения остаются актуальными задачами.

2. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования методов измерения параметров неоднородных КЦ в частотной и временной областях показали присущие частотным методам недостатки, которые могут быть исключены использованием рефлектометрического метода измерения во временной области.

3. Предложенная модель неоднородной КЦ, содержащей внутренние неоднородности, позволяет рассчитывать сигнал обратного потока, как в частотной, так и во временной областях с помощью разработанного программного обеспечения. Сравнение экспериментальной рефлектограммы или зависимости возвратных потерь от частоты с расчетами позволяет подобрать параметры модели КЦ, которые в наибольшей степени соответствуют эксперименту.

4. Проведенное исследование современных отечественных рефлектометров позволило выявить их недостатки, приводящие к инструментальным и методическим погрешностям. Сформулированы рекомендации для разработчиков импульсных приборов и программного обеспечения. Указанные рекомендации могут быть использованы при проведении профилактических и аварийных измерений в процессе строительства и эксплуатации линейно-кабельных сооружений.

5. Разработан, изготовлен и исследован блок подключения симметричных КЦ к рефлектометрам с несимметричными входами, позволяющий исключить мертвую зону на рефлектограмме и некоторые погрешности. Предлагаемые технические решения могут быть использованы разработчиками новых импульсных приборов.

6. Впервые предложен алгоритм и разработано программное обеспечение для обработки рефлектограмм, зарегистрированных современными рефлектометрами и позволяющий количественно оценивать статистические параметры внутренних неоднородностей. Подробно проанализированы все этапы обработки рефлектограмм, включающие: выбор участка рефлектограммы для анализа, выбор оптимальной длительности зондирующего импульса, устранение «эффекта лыжи», коррекцию затухания обратного потока, расчет статистических характеристик распределения коэффициентов затухания.

7. Разработано, запатентовано и реализовано устройство для количественной оценки статистических характеристик внутренних неоднородностей КЦ.

1. Розенбаум A.M. Пути уменьшения влияния неоднородности изоляции на волновое сопротивление коаксиального магистрального кабеля. // Труды научно-исследовательского института кабельной промышленности. Выпуск II. Москва, Госэнергоиздат, 1957. с. 166-176

2. Абрамов К.К., Ионов А.Д. Влияние случайных неоднородностей на электрические параметры кабелей связи. // Труды научно-исследовательского института кабельной промышленности, Выпуск XII, Москва, Энергия, 1967. с. 32- 50.

3. Ляхов. Ю.В. Семенов В.Н. Некоторые результаты измерений КСВн радиочастотных кабелей со сплошной изоляцией. // Труды НИИКП Выпуск X, Москва, Энергия, 1966. с. 79- 91.

4. Тишков П.В. Влияние неоднородностей на характеристики абонентской линии // Доклады Белорусскиого государственного университета информатики и радиоэлектроники №1 (31), 2008 С. 29-37

5. Гроднев И.И., Лакерник P.M., Шарле Д.Л. Основы теории и производство кабелей связи. М., Государственное энергетическое издательство, 1956, 480 е., ил.

6. Лебедев К.В., Симоненков В.И. Однородность волнового сопротивления радиочастотных кабелей и методы ее оценки. / Перспективы развития производства кабелей связи. М., Цинтиэлектропром, 1963.

7. Ляхов Ю.В. Исследование неоднородностей радиочастотных кабелей. / / Перспективы развития производства кабелей связи. М., Цинтиэлектропром, 1963.

8. Ляхов Ю.В. Расчет допустимой величины коэффициентов отражения радиочастотных кабелей. // Труды научно-исследовательского института кабельной промышленности, Выпуск IX, Москва, Энергия, 1964. с. 126- 148.

9. Шалыт Г.М. Определение мест повреждения линий электропередач импульсными методами. М., «Энергия», 1968

10. Хворостов И.В. К вопросу о надежности тепловых сетей с трубами в пенополиуретановой изоляции. // Новости теплоснабжения №01,2000 г.

11. Джиган В.И., Кочеров А.Б. Рефлектометр на основе непрерывного сигнала для тестирования кабелей цифровых абонентских линий (xDSL) // Электросвязь, №3 , 2006 40-43

12. Cynthia Furse, You Chung Chung, Chet Lo, Praveen Pendayala A critical comparison of reflectometry methods for location of wiring faults. // Smart Structures and Systems. Vol. 2, No. 1 (2006) p. 25-46

13. Cynthia Furse, Paul Smith, Mehdi Safavi, Chet Lo Feasibility of spread spectrum sensors for location of arcs on live wires // IEEE Sensors journal, vol. 5, No.6, December 2005.

14. B.M. Горохов, Д.В. Сергеев Цифровой вейвлет рефлектометр Электронный ресурс:. URL:http://www.svpribor.ru/vestnik.php?id=070302015011 (дата обращения: 18.04.2010)

15. Paul Smith, Cynthia Furse, Gunther. Analysis of Spread Spectrum Time Domain Reflectometry for Wire Fault Location. IEEE SENSORS JOURNAL, VOL. 5, NO. 6, DECEMBER 2005. p 1469-1478

16. Chet Lo, Cynthia Furse. Noise-Domain Reflectometry for Locating Wiring Faults. IEEE TRANSACTIONS ON ELECTROMAGNETIC COMPABILITY, vol. 47, No.l, February 2005, p. 97-104

17. Горохов B.M., Сергеев Д.В., Столяров B.C. Улучшение рефлектограмм медных кабелей связи // Публикации компании Связьприбор электронный ресурс.: URL: http://svpribor.ru/ulmedrfl.html (дата обращения: 08.04.2010)

18. Ионов А.Д. Статистически нерегулярные оптические и электрические кабели связи. Томск: Радио и связь, Томский отдел, 1990. - 232 е.: ил.с

19. Воронцов А.С., Фролов П.А. Импульсные измерения коаксиальных кабелей связи. М.: Радио и связь, 1985. - 96 е., ил

20. Н.А. Тарасов Отечественные цифровые рефлектометры // "Вестник связи", 2001 г., №8, стр. 16-23

21. Мельникова Н.Ф. Средства измерений для оценки кабеля "последней мили" // Технологии и средства связи. 2003. № 5.

22. M.L. Westwood. Selecting a time domain reflectometer// Technical Bulletin / Bicotest Электронный ресурс.: URL: http://www.radiodetection.com/ bicotest/pdf/tbO 1 .pdf (Дата обращения: 10.10.2006)

23. A. Clunie. Propagation velocity factor // Technical Bulletin / Bicotest. Электронный ресурс.: URL: http://www.radiodetection.com/bicotest/pdf/tb02.pdf (Дата обращения 10.10.2006)

24. M. Turvey. Elimination of blind spot / dead zone on T625, T620 & T610 // Technical Bulletin / Bicotest Электронный ресурс.: URL: http://www.radiodetection.com/bicotest/pdf/tb03.pdf (Дата обращения 15.12.2006)

25. M. Turvey. Power cable applications for Bicotest TDRs // Technical Bulletin / Bicotest. Электронный ресурс.: URL: http://www.radiodetection.com/ bicotest/pdf/anOl.pdf (Дата обращения 15.12.2006)

26. A. Clunie. Fault location for the cable manufacturer // Technical Bulletin / Bicotest Электронный ресурс.: URL: http://www.radiodetection.com/bicotest /pdi7an04.pdf, (Дата обращения: 15.12.2006)

27. Парфенов Ю.А., Мирошников Д.Г. «Последняя миля» на медных кабелях. М.: Эко- Трендз, 2001. - 221 е., ил.

28. Телекоммуникационные кабели: обзор ситуации. Состояние и перспективы // «Кабель-news» №4, апрель 2008 (По материалам выступления A.C. Воронцова на конференции, проводимой в рамках выставки САВЕХ-2008)

29. Н.Ощепков. Кабельные линии для xDSL проблемы и пути решения // Первая миля №2,2007г, стр. 25-27

30. Д. Хвостов, В. Бычков, Ю. Дмитриев, Новое в старом, или старое в новом, или несколько слов о кабелях для абонентского участка широкополосных сетей связи // "Кабель-news" №4, апрель 2008.

31. Д. Хвостов, В. Бычков, Ю. Дмитриев, Широкополосные линии связи в России в ближайшей перспективе глазами кабельщиков // "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" №2, 2007, стр. 37-41.

32. Нозик В.М. Современные технологии реализации скоростных цифровых каналов связи на уровне «последней мили» // Журнал «Новости науки и технологий». № 2(6), 2007.

33. Парфенов Ю.А. Первая миля точка отсчета //ПЕРВАЯ МИЛЯ 23/2008, с. 38-43

34. Бакланов И.Г. Технологии ADSL/ADSL2+. Теория и практика применения. М.: Метротек, 2007

35. Е.Острейко, SHDSL.bis Extended выжать из меди максимум! // "Вестник связи", №09 2009 г.

36. Иванов С. Цифровизация отдаленных районов: решения компании "Натеке" // "Первая Миля", №3 / 2007

37. Всегда на связи // "Вестник связи", №04 2008 г. (интервью с Дмитрием Мирошниковым)

38. Fiona Vanier. World Broadband Statistics: Q4 2009 / Point Topic Ltd. UK, London, March 2010. 26 pages

39. Fiona Vanier. World Broadband Statistics: Q4 2010 / Point Topic Ltd. UK, London, March 2011. 8 pages.

40. Ощенков H.A. Технология восстановления «замокших» кабелей связи на сетях ОАО «Башинформсвязь» // "Электросвязь", №2, 2006

41. Ю.А. Парфенов, кабели и линии связи: SOS! Спасем отечественные Сети! // Техника Связи, №2, 2007

42. Парфенов Ю.А. Кабели электросвязи М.: Эко-трендз, 2003. -256 е.: ил

43. Власов В.Е., Парфенов Ю.А., Рысин Л.Г., Кайзер Л.И. Кабели СКС на сетях электросвязи: теория конструирование, применение М.: Эко-Трендз. 2006. 260 с.:ил.

44. Д.Е.Терентьев. Автоматические устройства переключения физических линий, управляемые изменением полярности напряжения питания. // «Первая миля», №1, 2008

45. С.А. Попов. Переключать не пары, а сервисы. // «Вестник связи», №4,2006

46. В.В. Виноградов, В.И. Кузьмин, А.Я. Гончаров Линии автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте Москва : Транспорт, 1990.-230 с.

47. Виноградов В.В., Кустышев С.Е., Прокофьев В.А. Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Маршрут, 2002

48. С.В.Консуров, А.В.Кочеров, Практика эксплуатационных измерений ADSIAADSL2+ // Вестник связи №3, 2010 с. 28 36г.

49. Кочеров A.B., Гаврилюк Ю.А., Тарасов Н.И., Хвостов Д.В. , DSL на 100 % // Вестник связи, №6, 2009 г. с 52 57

50. Кочеров A.B., Эксплуатационная надежность сетей ШПД xDSL. Нормирование и инструментальный контроль // «Техника связи» №3, 2008 г.с. 20-31

51. А.В.Кочеров, Д.В. Хвостов. ADSL2+ и VDSL2. Нормирование и управление эксплуатационной надежностью сети ШПД.

52. Bernhart A. Gebs Reflection Coefficient Applications in Test Measurements // Beiden Electronics Division September, 2002 5 p.

53. W. Blohm On-line fast fourier transform and structural return loss analysis during cable extrusion // SIKORA Industrieelektronik GmbH, Bremen, Germany -8 p.

54. Лобанов А.В. Состояние производства радиочастотных коаксиальных кабелей и его перспективы. // Кабели и провода, № 2 2006 г

55. Ларин Ю.Т. Концепции развития высокотехнологичных производств в области кабелей связи // «Электросвязь», № 2, 2010 с 6-10.

56. Кулешов В.Н. Теория кабелей связи. М.: Государственное издательство литературы по опросам связи и радио, 1950. - 419 е.: ил.

57. Гроднев И.И., Верник С.М. Линии связи: Учебник для вузов. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1988. - 544 е.: ил.

58. Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей: учебник для вузов. М.: Радио и связь, 1986. - 544 е.: ил

59. Андреев В.А. Временные характеристики кабельных линий связи.- М.: Радио и связь, 1986.- 104 е., ил.

60. Былина М.С., Глаголев С.Ф., Рудницкий В.Б. Обратный поток неоднородной кабельной цепи. Тезисы докладов 52 НТК ГУТ, 1999

61. Воронцов А.С., Фролов П.А. Импульсные измерения коаксиальных кабелей связи. М.: Радио и связь, 1985.- 96 е., ил.64 . ISO/IEC 11801 Information technology-Generic cabling for customer premises Second edition 2002-09

62. TIA/EIA-568-B.2 Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 2: Balanced Twisted Pair Cabling Components, May 2001

63. Правила применения кабелей связи с металлическими жилами / Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти № 20, 2006 г.

64. Barry J Elliott Designing а structured cabling system to ISO 11801 2nd edition Cross-referenced to European CENELEC and American Standards Woodhead Publishing limited, Cambrige, England. 2002 332 p.

65. Гроднев И.И., Фролов П.А. Коаксиальные кабели связи М.: Связь, 1970.-311 с, ил.

66. ГОСТ 10971-78. Кабели коаксиальные магистральные с парами типа 2,6/9,4 и 2,6/9,5'. Технические условия. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1987

67. ГОСТ Р 52023- 2003 Сети распределительные систем кабельного телевидения. Основные параметры. Технические требования. Методы измерений и испытаний. М., Госстандарт России, 2003.

68. ГОСТ Р 53245-2008 Информационные технологии. Системы кабельные структурированные. Монтаж основных узлов системы. Методы испытания, Москва, Стандартинформ, 2009, 39 с

69. Международный учебный центр ICS.// Электронный ресурс:. URL: http://www.icsconsult.ru

70. А. Веселов Средства тестирования СКС // Электронный ресурс:. Сети и телекоммуникации. URL http://citforum.ru/nets/hard/scstest/ (дата обращения 10.10.2010).

71. Былина М.С., Глаголев С.Ф., Кочановский, Л.Н., Рудницкий В.Б. Применение импульсного метода определения расстояния до места повреждения кабеля связи. Тезисы докладов 50 НТК ГУТ, 1997

72. G.601. Terminology for cables. / ITU-T Recommendation. Transmission media characteristics. 1988, 1993

73. Былина M.C., Глаголев С.Ф. Использование «биимпульса» в импульсной рефлектометрии. Тезисы докладов 58 НТК ГУТ, 2006

74. G.623. Characteristics of 2.6/9.5 mm coaxial cable pairs. / ITU-T Recommendation. Transmission media characteristics. 1988, 1993.

75. M.C. Былина, С.Ф. Глаголев Теоретическое и экспериментальное исследование зависимости затухания импульсов по амплитуде в кабелях связи от расстояния, формы и длительности импульса. // Труды учебных заведений связи. №174. СПбГУТ, СПб, 2006 С.34-38

76. Рефлектометр импульсный РИ-20М1. Руководство по эксплуатации.

77. Импульсный рефлектометр PH-307USB. Руководство по эксплуатации.

78. Рефлектометр цифровой РЕЙС-205 (с функцией моста). Техническое описание.

79. Bernardo Celaya de la Torre «DSL line tester using wideband frequency domain reflectometry» // электронный ресурс.: http://library2.usask.ca /theses/available/etd-07052006-094509/unrestricted/bcelaya.pdf (дата обращения: 14.01.2010).

80. Бакалов В.П., Дмитриков В.Ф., Крук Б.И. Основы теории цепей. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 2000. - 592 с.

81. Т. Андерсон Статистический анализ временных рядов, пер. с англ. -М.: Мир, 1976

82. Айвазян С.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика: Исследование зависимостей. -М.: Финансы и статистика, 1985.-487 е., ил.

83. Н. Джонсон, Ф. Лион Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных, пер с англ. М.: Мир, 1975.

84. Гаральд Крамер. Математические методы статистики. М.: Мир, 1975.-625 с.

85. Елисеева И.И., Юзбашев М.М. Общая теория статистики. М.: Финансы и статистика, 2002. - 480 е.: ил.

86. Устройство для определения мест повреждения линий электропередачи и связи. / Патент РФ на изобретение № 2073253, М.кл. G01R31/11, опубл. 10.02.1997г.

87. Method and system for analyzing cable faults / United States Patent №6448781, G01R31/11, 10.09.2002

88. The Impact of Installation Stresses On Cable Performance // Technical BULLETIN TB-66 электронный ресурс.: http://www.belden.com/pdfs/Techbull /TB66.pdf

89. Игорь Панов Тестирование кабельных линий СКС при помощи кабельных тестеров Fluke Networks серии DTX // электронный ресурс.: URL: http://ockc.ru/?p=6131 (дата обращения: 14.09.2010).

90. DTX CableAnalyzer Series. Permanent Link adapter technology eleminates false failures электронный ресурс.: http://www.flukenetworks.com/fnet/en-us/products/DTX+CableAnalyzer+Series/Features/Permanent+Link+Testing.