Краткие сведения из теории

Прибор С23М предназначен для передачи и приёма дискретной информации реального масштаба времени и выполняет функцию защиты информации от ошибок и преобразования её в вид, пригодный для передачи по стандартным каналам тональной частоты (ТЧ), образованным проводными, кабельными, радиорелейными, тропосферными и УКВ линиями связи, а также по физическим линиям связи в четырёхпроводном включении

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Прибор С23М имеет следующие технические данные:

скорость передачи битов данных – 1200 бит/с при работе с частотной модуляцией по каналам тональной частоты;

скорости передачи битов данных – 1200, 2400, 4800, 9600 бит/с при работе по физическим линиям;

длина кодовых комбинаций – 45, 69 либо 117 единичных элементов;

коэффициент ошибок по элементам не более 10^-4 при действии флуктуационной помехи на входе УПС в режиме “ЧМ” в спектре частот от 300 до 3400 Гц с уровнем на II дБ ниже уровня принимаемого сигнала;

значение выходного сопротивления УПС в режиме “ЧМ” в точках подключения к каналу связи (600±90) Ом и режиме “БИ” (600±180) Ом;

уровень мощности сигналов на выходе УПС в режиме “ЧМ” в точках подключения к каналу связи от минус 28 до 0 дБ;

амплитудное значение выходного сигнала УПС в режиме “БИ” в точках подключения к линии (1,0±0,1) В и (0,40±0,04) В;

значение входного сопротивления УПС в режиме “ЧМ” в точках подключения к каналу связи (600±90) Ом и в режиме “БИ” (600±180) Ом;

уровень мощности сигнала на входе УПС в режиме “ЧМ” в точках подключения к каналу связи от минус 43 до 0 дБ и в диапазоне от 0,05 до 1,00 В на входе УПС в режиме “БИ”;

время готовности прибора к работе после подачи питания – не более 30 с;

ток, потребляемый прибором от источника питания +27 В – не более 900мА;

габаритные размеры прибора – 359x233x256 мм;

масса прибора – не более 12 кг.

Прибор С23М обеспечивает передачу данных в симплексном, дуплексном, полудуплексном и комбинированном режимах обмена. При работе по одновременному двухстороннему каналу передачи данных (в четырёхпроводном включении) обеспечивается одновременно передача и прием информации. При работе по поочередному двухстороннему каналу передачи данных, обеспечивается передача либо прием информации (симплексный и дуплексный режимах) и попеременно передача и прием информации (полудуплексный режим). При работе в комбинированном режиме один канал используется для непрерывного приема данных, второй используется для передачи данных, причем при отсутствии данных от отправителя передатчик прибора отключается от канала связи.

Прибор выдает получателю данные в двух режимах. В режиме “УЗО I” получателю выдаются только верно принятые из канала связи кодовые комбинации данных (блоки данных), исключая служебные.

В случае передачи данных от источника в режиме с повторениями получателю выдается только первая правильно принятая кодовая комбинация данных.

В режиме “УЗО 2” получателю выдаются все данные, принятые из канала связи (исключая служебные), сопровождаемые признаком верности.

Прибор обеспечивает обмен в радиальной сети как одноадресными сообщениями, передаваемыми одному из абонентов сети (режим “АДРЕС”), так и циркулярными, передаваемыми всем абонентам (режим “ЦИРКУЛЯР”). Адрес абонента получателя сообщения указывается в заголовке сообщения.

Прибор обеспечивает защиту данных от ошибок, для чего применен циклический код с образующим полиномом 16-й степени вида:

Q(x)=х¹⁶ + х¹²+х⁵ +I.

Коэффициент необнаруженных ошибок не более I-10⁵ на кодовую комбинацию данных при коэффициенте ошибок по единичным элементам в дискретном канале не более 1-10^-2.

Для цикловой синхронизации используется часть рекуррентной последовательности с образующим полиномом вида:

F(x)=x⁸+x⁶+x⁵+x⁴+

Прибор позволяет контролировать наличие канала передачи данных (ПД) при выключенном оконечном оборудовании данных (ООД).

Амплитуда выходных сигналов обмена прибора с ООД соответствует следующим уровням напряжений:

состояние “Включено” - от 2,5 до 4,5 В;

состояние “Выключено” - от 0,00 до 0,35 В.

В состав прибора входят:

блок питания П24 ЛТ2.087.258 - I шт;

блок фильтра БФ2 ЛТ2.140.030 - 2 шт;

субблок С23М01 ЛГ2.218.068 - I шт;

субблок С23М02 ЛТ2.070.003 - I шт;

субблок С23М03 ЛТ2.000.007 - I шт;

субблок С23М04 ЛТ2.035.217 - I шт;

субблок С23М05 ЛТ2.035.265 - I шт;

субблок С23М06 ЛТ2.003.001 - I шт;

субблок С23М07 ЛТ2.003.002 - I шт.

Прибор С23М в соответствии со схемой электрической структурной состоит из следующих частей:

узла оконечного усиления, предназначенного для сопряжения прибора С23М с оконечным оборудованием данных. Узел оконечного усиления обеспечивает обмен с ООД сигналами уровня логической единицы либо уровня логического нуля и расположен на субблоке С23М05;

узла защиты от ошибок (УЗО), предназначенного для повышения достоверности информации, передаваемой по каналу связи. Повышение достоверности информации осуществляется за счет избыточного кодирования в передатчике УЗО, расположенном на субблоках С23М03, С23М04, С23М05. Передатчик УЗО состоит из формирователя комбинации фазового пуска и распределителя, анализатора готовности отправителя и канала связи, формирователя кодовой комбинации, формирователя готовности прибора, формирователя служебных единичных элементов, кодирующего устройства, формирователя тактовых импульсов, коммутатора цепей стыка, выходного коммутатора. Обнаружение ошибок в принятой информации обеспечивает приемник УЗО, расположенный на субблоках С23М06, С23М07 и состоящий из анализатора цикловой синхронизации, декодирующего устройства, формирователя цепей стыка с получателем, формирователя тактовых импульсов, распределителя, накопителя, анализатора кодовой комбинации;

узла преобразования сигналов (УПС), предназначенного для преобразования двоичной информации в частотно-модулированные (ЧМ) сигналы, пригодные для передачи по стандартным каналам тональной частоты или в биимпульсные сигналы, пригодные для передачи по физическим линиям, а также для преобразования сигнала, принятого из канала связи, в дискретные двоичные элементы. УПС состоит из модулятора, демодулятора, блока фильтра, выполненных на субблоках С23М01, С23М02, БФ2;

узла тестового контроля, предназначенного для проверки работоспособности УЗО и УПС и выполненного на субблоках С23М02, С23М04, С23М06.

Органы управления

На передней панели прибора С23М расположены органы управления и контроля.

Светоизлучающие диоды «Ошибка», «Авария», «Норма» сигнализируют о состоянии прибора.

Кнопка «Сеть» (с фиксацией положения) предназначена для включения прибора.

Кнопка без наименования предназначена для фиксации цепей стыка, включается только при закрытой крышке прибора.

Переключатели «Скорость ПД КБИТ/с», «Вид модуляции», «Уровень ПД ДБ» предназначены для установки вида работы.

Переключатель «Род работы РАБОТА-ТЕСТ1-ТЕСТ2» определяет вид работы радиосредств, время переключения радиостанции.

Тумблеры «Адрес 1,2,3,4» определяет адрес корреспондента.

На передней панели прибора С23-1 расположены органы управления и контроля:

Тумблер «Сеть –откл» - для включения питания блока,

Тумблер «-4Дб» - «0Дб» для установки уровня выходного сигнала в канал связи,

Тумблеры «Адрес-1,2,3,4» - для установки адреса абонента,

Тумблеры «Тест-Работа» и «Тест1-Тест2» - для установки режима работы,

Светоизлучающий диод «Авария» - для сигнализации о неисправности субблоков, блока и канала связи,

Светоизлучающий диод «Ошибка» - для сигнализации о наличии ошибки в принимаемой информации,

Светоизлучающий диод «Норма» - для сигнализации правильности принимаемой информации.

Сопряжение прибора с ООД производится по цепям стыка через соединитель ХР2.

Перечень цепей стыка и номера контактов соединителя ХР2 приведены в табл.1.

Временные диаграммы сопряжения прибора и ООД приведены на рис. 1.

Начало обмена данными между ООД и прибором С23М соответствует переводу цепи 108.1 из состояния “Выключено” в состояние “Включено”. В ответ на сигнал в цепи 108.1 прибором С23М переводится цепь 107 в состояние “Включено”.

После перевода цепи 108.1 в состояние “Выключено” она не может быть переведена в состояние “Включено” до тех пор, пока прибор С23М не переведет цепь 107 в состояние “Выключено”.

Если цепь 107 находится в состоянии “Выключено”, ООД не анализирует состояние всех остальных цепей, исходящих от прибора.

Если цепь 108.1 находится в состоянии “Выключено”, прибор С23М не анализирует состояния всех остальных цепей, исходящих от ООД.

Состояние, когда цепи 108.1 и 107 находятся в положении “Включено”, а затем цепь 107 переводится в состояние “Выключено”, соответствует состоянию сбоя передатчика прибора С23М. Цепь 108.1 должна находится в состоянии “Включено” на весь цикл передачи.

Таблица 1

Наименование цепи	Номер цепи	Источник сигнала	Номер контакта
Защитное заземление Сигнальное заземление Передаваемые данные Принимаемые данные Подсоединить С23М к линии С23М готов Запрос передачи Готов к передаче Синхронизация элементов передаваемого сигнала Синхронизация элементов принимаемого сигнала Управление режимом С23М Управление режимом С23М Окраска передаваемых данных Окраска принимаемых данных Принимаемые данные выдаются Стирание Включить шлейф УПС Индикатор шлейфа Сбой фазы Фазовый пуск принят Управление длиной информационной части кодовой комбинации Управление длиной информационной части кодовой комбинации Управление длиной проверочной части кодовой комбинации Управление длиной проверочной части кодовой комбинации Управление режимом С23М (УЗО1, УЗО2)	101 102 103 104 108.1 107 105 106 114 115 146 147 141 142 134 155 150 153 149 143 управление 3 управление 4 управление 1 управление 2 РЕЖИМ УЗО	- - ООД С23М ООД С23М ООД С23М С23М С23М ООД ООД ООД С23М С23М С23М ООД С23М С23М С23М - - - - -	1 7 2 3 20 6 4 5 15 17 25 10 21 29 19 22 14 13 8 9 23 24 11 12 26

РИС.1

При наличии данных ООД переводит цепь 105 в состояние “Включено”. Сигнал в цепи 106 является ответом на сигналы в цепи 105.

При этом задержка ответа (t_{з 106}) в цепи 106 не более времени, рассчитанного по формуле:

t_{з 106} ≤ t_p/cm + 5n1/B

где: t_p/cm – время, учитывающее переключение радиосредств из режима “ПРИЁМ” в режим “ПЕРЕДАЧА”.

При положениях переключателя ВИД МОДУЛЯЦИИ - 1ЧМ, БИ t_p/cm = 0,22 с; при положении - 2ЧМ t_p/cm = 0,54с; при положении 3ЧМ t_p/cm = 1,07 с; n – длина кодовой комбинации; B - скорость передачи данных (1200, 2400, 4800, 9600 бит/с).

Цепь 106 переводится в состояние “Выключено” при переводе цепи 105 в состояние “Выключено”; на время 16 тактов каждой кодовой комбинации; на время передачи комбинации фазового пуска.

ООД не переводит цепь 105 в состояние “Выключено” до конца последнего элемента данных, посылаемого по цепи 103 (до перевода цепи 106 в состояние “Выключено”).

Передача данных из ООД в прибор С23М осуществляется при состоянии “Включено” в цепях 108.1, 107, 105, 106 и при поступлении из прибора С23М в ООД тактовых импульсов по цепи 114. При этом переход сигналов из состояния “1” в состояние “0” и наоборот в цепи 103 (104) должен совпадать с переходом сигналов из состояния “Выключено” в состояние “Включено” в цепи 114 (115).

Прибор С23М посылает сигнал синхронизации по элементам по це­пи 114 (115) только на время вывода данных из ООД (ввода данных в ООД).

Для окраски вида передаваемых данных ООД формирует цепь 141.

При состоянии “Выключено” в цепи 141 ООД передает данные в режиме “ЦИРКУЛЯР”. В этом случае по цепи 114 в ООД поступает 48 (96, 24) тактовых импульсов.

При передаче данных в режиме “АДРЕС” ООД устанавливает цепь 141 в состояние “Включено”. При этом с поступлением по цепи 114 тактовых импульсов из прибора С23М ООД в первых четырех элементах из 52 (100, 28) по цепи 103 передает в двоичной форме номер адреса (первым из ООД выдается младший разряд), а в остальных 48 (96, 24) элементах - данные. Первый передний фронт в цепи 114 задержан по отношению к переднему фронту в цепи 106 на 20 мкс.

При переходе из режима “ЦИРКУЛЯР” в режим “АДРЕС” ООД выставляет состояние "Включено" в цепи 141 в течение времени, когда цепь 106 находится в состоянии “Выключено”.

При работе прибора С23М в режиме “УЗО 1” и приеме из канала связи данных без ошибок прибор С23М переводит цепь 134 из состояния “Выключено” в состояние “Включено” и поддерживает это состояние в течение времени, равного передаче (К + С + L – 1) единичных элементов кодовой комбинации.

Прибор С23М посылает сигналы синхронизации по элементам по цепи 115 на время ввода данных в ООД (48, 24, 96 тактов) только при состоянии “Включено” в цепи 134.

При приеме из канала связи данных с ошибками в цепях 115, 134 прибор С23М устанавливает состояние “Выключено”, в цепи 155 - состояние “Включено” на время, равное передаче одного бита данных.

При работе в режиме “УЗО 2” прибор С23М переводит цепь 134 из состояния “Выключено” в состояние “Включено” на время выдачи в ООД как правильно принятых информационных кодовых комбинаций, так и искаженных.

Состояние “Включено” в цепи 134 поддерживается в течение времени, равного передаче (К + С + L – 1) единичных элементов кодовой комбинации.

В режиме “УЗО 2” прибор С23М посылает сигналы синхронизации по элементам по цепи 115 на время ввода данных в ООД (48, 24, 96 тактов) только при состоянии “Включено” в цепи 134.

При выдаче в ООД искаженных кодовых комбинаций в цепи 155 устанавливается состояние “Включено” на время передачи одного бита данных.

Состояние “Включено” в цепи 150 ООД требует от прибора С23М установить шлейф со стороны канала связи.

Состояние “Включено” в цепи 153 свидетельствует о том, что прибор С23М отключен от каналообразующей аппаратуры и выход передатчика прибора С23М подключен ко входу приемника прибора С23М.

Для окраски вида данных, передаваемых из прибора С23М в ООД, используется цепь 142.

Состояние “Включено” в цепи 142 при состоянии “Включено” в цепи 134 определяет, что прибор С23М выдает данные в ООД в режиме ”АДРЕС”.

Состояние “Выключено” в цепи 142 при состоянии “Включено” в цепи 134 определяет, что прибор С23М выдает данные в ООД в режиме “ЦИРКУЛЯР”.

Длительность состояния “Включено” в цепи 142 соответствует длительности состояния “Включено” в цепи 134.

Состояние “Выключено” в цепи 149 свидетельствует о том, что приемный комплект прибора С23М находится в фазе с передающим комплектом прибора С23М.

Состояние "Включено" в цепи 149 устанавливается при нарушении цикловой синхронизации приемного комплекта прибора С23М.

Критерием нарушения цикловой синхронизации является прием менее двух кодовых комбинаций без ошибок из 96 принятых из канала связи.

Состояние “Включено” в цепи 143 указывает на то, что из канала связи была принята фазирующая комбинация (в цепи 134 состояние “Выключено”).

Состояние “Включено” в цепи 143 поддерживается в приборе С23М в течение времени, равного передаче одной кодовой комбинации.

Длина информационной части кодовой комбинации прибора С23М определяется состоянием цепей УПРАВЛЕНИЕ 3 , УПРАВЛЕНИЕ 4.

Длина проверочной части кодовой комбинации прибора С23М определяется состоянием цепей УПРАВЛЕНИЕ 1, УПРАВЛЕНИЕ 2.

Режим работы прибора С23М “УЗО 1” либо “УЗО 2” устанавливается по цепи РЕЖИМ УЗО.

Режим “У30 2” устанавливается, если контакт 26 соединителя ХР2 соединить с контактом 16 соединителя ХР2. Режим “УЗО 1” устанавливается в приборе С23М, если контакт 26 соединителя ХР2 остается свободным.

Прибор С23М в цепях стыка 103, 104 (категория ДАННЫЕ) при работе на витую пару устанавливает уровень напряжения от 0 до 0,4 В, когда сигнал находится в состоянии бинарной единицы и уровень напряжения от 2,4 до 5,0 В, когда сигнал находится в состоянии бинарного нуля.

В приборе С23М в остальных цепях стыка (категории УПРАВЛЕНИЯ и СИНХРОНИЗАЦИЯ) состояние “Включено”, соответствует уровню сигнала от 2,4 до 4,5В и состояние “Выключено” соответствует уровню сигнала от 0 до 0,4 В.

Прибор С23М использует синхронный способ передачи.

Цикловая синхронизация производится передаваемыми в канал связи специальными комбинациями фазового пуска (КФП), отличными от информационных. КФП представляет собой отрезок рекуррентной последовательности длиною в 69 или 117 единичных элементов, образованной полиномом (3,1).

Решение о приеме КФП принимается при выделении на любом интервале кодовой комбинации зачетного участка в 29 единичных элементов, что обеспечивает вероятность ложного фазирования в режиме дежурного приема не более 1*10^-7.

Рекуррентная последовательность КФП формируется регистром сдвига с обратной связью, который одновременно является счетчиком распределителя передатчика УЗО. Приемником КФП является регистр с обратной связью приемника УЗО, который анализирует информацию на наличие КФП в течение всего времени приема.

В симплексном режиме обмена процесс синхронизации разбивается на два этапа: начальная синхронизация и цикловая синхрониза­ция в процессе работы.

При состоянии “Включено” в цепях 108, 107, 147 и первональном переходе цепи 105 из состояния “Выключено” в состояние “Включено”, ответ по цепи 106 задерживается на t_{3 106} (время, учитывающее переключение радиосредств из режима “ПРИЕМ” в режим “ПЕРЕДАЧА” и начальную синхронизацию). В течение этого времени происходит синхронизация по элементам и цикловая синхронизация приемника УЗО, для чего в канал связи выдаются две кодовые комбинации ТОЧКИ, которые представляют собой последовательность чередующихся логических единиц и нулей, и КФП.

Затем при состоянии “Включено” в цепи 108 КФП передается пе­риодически с циклом 96 кодовых комбинаций.

В полудуплексном (цепи 108, 107, 146, 147 в состоянии “Включено”) и комбинированном (цепи 108, 107 в состояние “Включено”, 146, 147 в состояние “Выключено”) режимах обмена при переходе цепи 105 из состояния “Выключено” в состояние “Включено” синхронизация по элементам и цикловая синхронизация осуществляются выдачей в канал связи двух кодовых комбинаций ТОЧКИ и КФП. После выдачи КФП и до тех пор, пока цепь 105 не будет переведена в состояние “Выключено”, КФП передается периодически с циклом 96 кодовых комбинаций. При каждом последующем переводе цепи 105 из состояния “Выключено” в состояние “Включено” процесс начальной синхронизации повторяется.