сами заполняются одной и той же частотой fo, которая является смодулированной несущей. Двукратная модуляция ТТТИМ — ЧМ отличается от ШИМ — AM лишь тем, что интервалы между импульсами заполняются частотой несущей (рис. 4.17,г).

По указанному принципу может быть получен любой другой вариант двукратных модуляций. Правило их построения очевидно: сначала сообщение модулирует импульспую поднесущую (последовательность видеоимпульсов), которая, превращаясь в сигнал, модулирует высокочастотпую несущую.

Для осуществления трехкратной модуляции сообщение сначала модулируется одним из видов импульсной модуляции (см. рис. 4.14). Далее полученный сигнал модулирует первую непрерывную поднесущую, как на рис. 4.17. Новый сигнал в свою очередь модулирует несущую, как на рис. 4.13.

Контрольные вопросы

1.Дайте определение модуляции и объясните ее назначение.

2.Осуществите AM и ЧМ функцией, представленной на рис. 2.2, г.

3. Чему равны полосы частот при АМДБП и АМ0БП, если сообщение передается в полосе 200—300 Гц?

4.Приведите примеры модуляторов для АМДБП.

5.Приведите примеры демодуляторов для АМДБПи АМ0БП-

6.Укажите преимущества и недостатки АМДБПи АМ0БП-

7.Чему равна AF4, если Fn = 100 Гц, а Бдев = 500 Гц?

8.Укажите методы осуществления частотной модуляции.

9.Опишите работу частотного дискриминатора.

10. Сравните AM и ЧМ.

11 Укажите на различие в осуществлении фазовой и фазоразностной манинуляций.

15.Осуществите РДМ и Д-модуляцию функцией на рис. 2.2, г.

16.Осуществите АИМ — ЧМ функцией на рис 2 2,г.

17 Дайте пример трехкратной модуляции АИМ — AM — ЧМ.

Глава 5. Достоверность передачи телемеханической информации

В предыдущих главах излагались методы образования сигналов — дискретных и непрерывных, рассматривались способы их передачи по линиям связи. Здесь будет показано, какие существуют помехи и искажения сигналов при передаче их по линиям и каналам связи, и указаны методы борьбы с помехами, позволяющие осуществить передачу информации достоверной.

§5.1. Основные понятия

Достоверностью называется степень соответствия принятой информации переданной. Оценкой достоверности служит вероятность правильного приема, равная отношению числа правильно принятых символов сообщения (знаков, цифр, элементов) к общему числу переданных символов при достаточно большом числе передаваемых сообщений. Обычно такое отношение подсчитывают за определенный промежуток времени. Иногда пользуются понятием потери достоверности, которую оценивают частностью ошибок:

где пош — число неправильно принятых символов сообщения; п0бщ — общее число переданных символов сообщения.

Несоответствие между принятой и переданной информацией может быть вызвано

сообщение и технической их реализации;

4)особенностей распространения сигнала по линии связи;

5)недостаточной помехозащищенности сигнала.

Все эти причины приводят к трем видам искажений передаваемых сигналов: линейным, нелинейным и случайным. Рассмотрим эти искажения.

Линейные искажения — искажения сигнала, не сопровождающиеся появлением частотных составляющих в его спектре. Линейные искажения подразделяют на частотные

амплитуд отдельных гармонических составляющих сигнала при его прохождении через электрическую цепь. Они возникают из-за наличия в цепях сосредоточенных и распределенных реактивностей, общее сопротивление которых зависит от частоты. Так, электромагнитная энергия высоких частот при распространении по линии связи затухает больше, чем электромагнитная энергия низких частот.

На рис. 5.1,а показано воспроизведение импульса прямоугольной формы тремя гармониками (1, 3 и 5-й) и постоянной составляющей. Амплитудно-частотные искажения изменяют амплитуду имнульса и несколько искажают его форму (рис. 5.1, б).

Ф а з о в ы е и с к а ж е н и я вызываются неодинаковым относительным сдвигом во времени отдельных гармонических составляющих сигнала при его прохождении через электрическую цепь. Причина их возникновения — конечная скорость распространения энергии по линии передачи. Неравномерно также затухание составляющих спектра сигнала.

Следствием этого являются сдвиг начала имнульса и искажение его формы (рис. 5.1,в). А так как приемное устройство срабатывает при каком-то пороговом значении U„ меньшем амплитуды импульса, то след-

Случайные искажения вызываются помехами в канале и аппаратуре связи. Помехи могут вызвать подавление сигнала или создавать ложный сигнал.

В результате искажений, если сигнал окажется не полностью подавленным, может возникпуть изменение его длительности, формы либо амплитуды или фазы (месторасположения). В видеоимпульсах изменения приводят к так называемым краевым искажениям и дроблениям.

К р а е в ы е и с к а ж е н и я выражаются в искажении формы импульса, что приводит к изменению его месторасположения. Переданный импульс (рис. 5.2,а), будучи искажен при передаче (рис. 5.2,6), восстанавливается по форме на приеме, например путем подачи его на триггер. Однако после восстановления остается сдвиг переднего фронта импульса (края, отсюда название «краевые искажения») на t\ (рис. 5.2,в).

Краевые искажения подразделяются на искажения преобладания, характеристические

исмещения фронтов импульсов.

Ис к а ж е н и я п р е о б л а д а н и я — вид искажений, при которых импульсы одной полярности удлиняются за счет укорочения импульсов другой полярности. Если передаются имнульсы и паузы (рис. 5.2,г), то преобладания выражаются в том, что импульсы имеют большую (или меньшую) длительность по сравнению с паузой (рис. 5.2,д).

Х а р а к т е р и с т и ч е с к и е и с к а ж е н и я проявляются в виде выбросов, обусловленных характером переходного процесса, искажений формы импульсов и смещений их фронтов под воздействием переходного процесса от предыдущей посылки, который не успевает закончиться. Характеристические искажения зависят от длительности импульсов, характера их последовательности (отсюда название «характеристические»), а также формы амплитудно-частотной и фазовой характеристик

части, так и на всей длительности импульса. На рис. 5.2, е приведен один из возможных вариантов дробления импульсов, представленных на рис, 5.2,д.

И с к а ж е н и я по с о с е д н е м у к а н а л у (переходные искажения), вызываемые влиянием смежных каналов, обусловливаются тем, что реальные фильтры в отличие от идеальных не обладают характеристиками, позволяющими полностью отфильтровывать одпу полосу частот от другой. Поэтому сигналы, передаваемые по одному вполне определенному каналу, могут попасть в соседние каналы.

П ер е к р е с т н ы е и с к а ж е н и я возникают при одновременной передаче информации от многих источников в различных частотных диапазонах вследствие нелинейности ряда общих для всех каналов элементов и узлов устройства (усилители, демодуляторы и т . п .).

Методы повышения достоверности передачи информации, связанные с повышением ее помехозащищенности (помехоустойчивости), являются основной темой этой главы. Эти методы можно классифицировать следующим образом.