книги из ГПНТБ / Ягодин, В. П. Техника буквопечатающей радиосвязи

провода, выполняющих роль управляющих обмоток; один из них соответствует строке, другой — столбцу. Третий провод, пронизывающий все сердечники матри­ цы по диагонали, служит для считывания запоминаемых в накопителе сигналов.

Процесс накопления сообщения в устройстве для за ­ поминания четырех элементарных посылок (для запоми­ нания одной элементарной посылки нужен один сердеч­ ник) поясняет рис. 52, б. Пусть в начальном состоянии магнитный поток в сердечниках направлен против хода часовой стрелки. Для накопления, например, в сердеч­ нике Б положительной посылки через провода первой строки и второго столбца одновременно нужно пропу-

стать положительный импульс тока с амплитудой + у .

Вследствие прохождения тока одновременно по обеим обмоткам на этот сердечник действует удвоенный маг­ нитный поток. Он перемагничивает сердечник Б (маг­ нитный поток направлен по ходу часовой стрелки), на­ капливая положительную посылку. Сердечники же А и

Г, у которых положительный ток с амплитудой + у про­

текает лишь по одной обмотке, а также сердечник В останутся в начальном, состоянии.

Для считывания посылки сообщения, накопленной в сердечнике Б, по тем же проводам одновременно про­ пускают импульсы тока отрицательного знака с ампли­

тудой —у . Суммарный магнитный поток, создаваемый

обеими обмотками, перемагнитит этот сердечник в на­ чальное .состояние. Поэтому в считывающей обмотке, соединяющей все сердечники матрицы по диагонали, ин­ дуцируется импульс напряжения большой величины, ко­ торый подается в оконечную аппаратуру. При считыва­ нии отрицательной посылки, накопленной в сердечнике, в обе его обмотки также вводится отрицательный им­

пульс с амплитудой —у.Создаваемый этим током сум­

марный магнитный поток изменяется незначительно, не перемагничивая сердечник. Поэтому в считывающей об­ мотке индуцируется импульс напряжения небольшой ве­ личины.

Из ферритовых сердечников, объединяемых в мат-

170

рицу, собираются устройства для накопления большого числа элементарных посылок. Величина памяти накопи­ теля определяется скоростью передачи и объемом пере­ даваемых сообщений. Для увеличения общей памяти возможно поочередное использование нескольких нако­ пителей [78].

Оконечная передающая и приемная аппаратура ско­ ростной телеграфии может быть различной в зависимо­ сти от требуемой скорости передачи, объема передавае­ мого сообщения, способов его регистрации.

Скоростная передача сообщений по радиолинии воз­ можна сеансами по расписанию или в произвольное вре­ мя. В последнем случае приемные устройства на концах радиолинии работают непрерывно в.дежурном режиме. При необходимости сообщения корреспонденту передают лишь тогда, когда в его приемном устройстве высокий уровень сигнала. Прекращают передачу по команде кор­ респондента, если уровень принимаемого сигнала стано­ вится ниже допустимого. Это позволяет эффективно ис­ пользовать периоды хороших условий радиосвязи [93].

Выбор скорости телеграфирования [38, 47]. Скорость радиотелеграфной связи определяется в основном вели­ чиной и характером искажений формы передаваемых сигналов. С возрастанием скорости телеграфирования длительность по времени элементарных посылок то уменьшается (при скорости 50 бод то = 20 мсек, а при скорости 300 бод то = 3,3 мсек), а искажения формы для сигналов короткой продолжительности становятся осо­ бенно опасными.

Наиболее существенны искажения телеграфных сиг­ налов, возникающие при распространении радиоволн в ионосфере. Многолучевой характер распространения ра­ диоволн приводит к быстрым колебаниям амплитуды (замираниям) принимаемых сигналов и изменению дли­ тельности телеграфных посылок за счет расплывания переднего и заднего фронтов их. Искажения формы посылок оказываются настолько сильными, что передача с высокой скоростью (малая длительность посылки) становится невозможной, так как посылки практически сливаются. Эти явления ограничивают скорость телегра­ фирования, начиная практически сказываться уже при длительностях элементарных посылок меньше 6—7 мсек. Для надежной радиосвязи длительность 'элементарной

171

посылки должна в несколько раз превышать время за­ паздывания сигнала за счет разности хода лучей. Для

Для скоростного телеграфирования с высокой надеж­ ностью на коротковолновых радиолиниях используют параллельную передачу сообщения по частям одновре­ менно по нескольким каналам с небольшой скоростью. В этом случае может одновременно передаваться опре­ деленное число элементарных посылок, составляющих знак. Длительность элементарной посылки в каждом ка­ нале выбирают не менее 10 мсек, что обеспечивает до­ статочно высокую устойчивость работы при скорости пе­ редачи 50—100 бод. Прием посылок такой длительности из-за влияния многолучевого распространения практи­ чески не нарушается.

Принцип скоростной передачи по многоканальным радиолиниям. Для скоростной передачи стандартный те­ лефонный канал однополосной радиолинии должен быть уплотнен аппаратурой многоканального частотного или фазового телеграфирования. Упрощенная структурная схема радиолинии для передачи в одном направлении показана на рис. 53 [69, 71, 72].

В оконечной аппаратуре скоростной передачи подле­ жащее передаче сообщение с помощью телеграфного ап­ парата предварительно накапливается в накопителе, как было указано ранее. Ввод с высокой скоростью накоп­ ленного сообщения в каналы аппаратуры вторичного уплотнения АВУ радиолинии осуществляется через устройство ввода сообщения. В нем поступающие несин­ хронные кодовые комбинации стартстопного аппарата сначала преобразуются в кодопреобразователе в син­ хронные семиэлгментные кодовые комбинацииЗатем последовательный код сообщения преобразуется в па­ раллельный код. При передаче параллельным кодом одновременно передается определенное число элементов, составляющих некоторую часть сообщения (например, все элементарные посылки, составляющие кодовую ком­ бинацию знака— буквы или цифры). В таком преобра­ зованном виде сообщение вводится одновременно во все каналы АВУ.

Для преобразования последовательного кода в па-

172

раллельный и ввода сообщения в каналы служит сдви­ гающий регистр— устройство, предназначенное для за­ поминания и преобразования двоичных сигналов, со­ ставляющих передаваемое сообщение.

Сдвигающий регистр состоит из цепочки последова­ тельно соединенных переключающих магнитных ячеек (ферритовых сердечников) и имеет п ячеек памяти со­ ответственно количеству телеграфных каналов АВУ, ис­ пользуемых для одновременной передачи. Каждая ячей­ ка регистра соединена отдельной обмоткой с магнитным накопителем, с которого сообщение вводится в теле­ графный канал. На вход первой ячейки сдвигающего регистра (рис. 53) с высокой скоростью v поступает по­ следовательность импульсов сообщения ИС, имеющих длительность то- К последовательно соединенным обмот­ кам считывания всех ячеек подводятся сдвигающие им­ пульсы СдИ, частота следования которых fcn должна соответствовать скорости телеграфирования и; иными словами частоты следования импульсов сообщения и сдвигающих импульсов должны быть одинаковы. Во вторую группу соединенных последовательно обмоток считывания вводятся тактовые импульсы ТИ, частота следования /т которых в п раз меньше частоты /сд сдви­ гающих импульсов.

Поступающая на вход регистра серия из п импуль­ сов сообщения проходит по нему, заполняя все ячейки от 1 до п-й. Затем тактовый импульс (с частотой следо­ вания /т) во второй группе считывающих обмоток пере­ носит (проталкивает) одновременно всю последователь­ ность п импульсов сообщения из ячеек регистра в ячейки накопителя. Этот же тактовый импульс поступает в счи­ тывающие обмотки ячеек накопителя и переносит (про­ талкивает) накопленную ранее в них серию импульсов сообщения одновременно во все каналы АВУ.

■ Рассмотрим процесс прохождения импульсов сообще­ ния по регистру (рис. 54) [77].

При отсутствии на входе регистра импульсов сообще­ ния все магнитные элементы его находятся в состоя­ нии 0, соответствующем передаче бестоковой элементар­ ной посылки. Импульс сообщения (токовый), поступаю­ щий во входную обмотку а первой ячейки регистра, реремагничивает. ее в состояние 1. Первый сдвигающий импульс СдИ, действующий одновременно во всех со-

174

Рис. 54. Функциональная схема сдвигающего регистра на магнитных элементах,1

ТИ тактовые импульсы; ИС — импульсы сообщения; СдИ — сдвигающие импульсы

единенных последовательно сдвигающих обмотках б, перемагнитнт сердечник этой ячейки в состояние 0. Воз­ никающий при этом в выходной обмотке в первой ячей­ ки импульс проходит цепь задержки (диод, конденсатор и резистор) и входную обмотку а последующей второй ячейки, перемагннчивая ее в состояние 1. Очередной сдви­ гающий импульс приведет в состояние 1 третью и возвра­ тит в состояние 0 вторую ячейку и т. д. Так поступивший па вход регистра импульс сообщения с каждым сдвигаю­ щим импульсом перемещается от ячейки к ячейке и через п импульсов войдет в последнюю ячейку регистра.

Цепь задержки, через которую соединяются ячейки регистра, смещает во времени записываемые импульсы относительно сдвигающих импульсов, исключая их сов­ падение. Если бы записываемый и сдвигающий импульсы совпадали во времени и действовали на сердечник ячей­ ки одновременно, запись сообщения в регистре была бы невозможна. Действие цепи задержки состоит в том, что при перемагничивании сдвигающим импульсом сердеч­ ника возникающее в его выходной обмотке в напряже­ ние заряжает через диод Д конденсатор С. По истече­ нии . действия сдвигающего импульса сопротивление диода Д станет очень большим и заряженный конденса­ тор С разрядится через резистор R и входную обмотку а сердечника последующей ячейки, перемагннчивая его в состояние I. Поэтому запись импульса сообщения про­ исходит позже окончания действия считывающего им­ пульса на промежуток времени, определяемый временем заряда конденсатора С. Очередной сдвигающий импульс проталкивает записанный импульс сообщения в после­ дующую ячейку.

По заполнении всех ячеек регистра импульсами со­ общения тактовый импульс ТИ с частотой следования /т во второй группе считывающих обмоток г выводит одно­ временно всю серию п импульсов в канальные магнит­ ные накопители, а из них в каналы АВУ радиолинии (из каждой ячейки в свой канал). Тем временем осво­ бодившийся регистр заполняет очередная серия я им­ пульсов сообщения; очередным тактовым импульсом-она

176

дельном коде. Поскольку при этом скорость телеграфи­ рования в каналах АВУ в п раз меньше скорости ввода сообщения в распределитель, длительность элементарной посылки в канале тк может быть выбрана соответственно в п раз больше го.

На приемном конце радиолинии принятые по п ка­ налам с относительно низкой скоростью импульсы сооб­ щения с выходов приемников АВУ поступают в каналь­ ные накопители устройства вывода сообщения (рис. 53). Тактовые импульсы с частотой следования /т, поступаю­ щие в считывающие обмотки накопителей, выводят из них одновременно п импульсов сообщения в соответ­ ствующие ячейки сдвигающего регистра от 1 до п-й. Здесь в сдвигающем регистре происходит обратное пре­ образование по сравнению с передающим устройством — параллельный код принятого по п каналам сообщения преобразуется в последовательный. Под действием сдви­ гающих импульсов с частотой следования fCR одновре­ менно на все ячейки регистра накопленные в них им­ пульсы сообщения продвигаются от последней ячейки к первой и выдаются из регистра в виде непрерывной по­ следовательности импульсов длительностью тоЧастота следования их в п раз выше, чем в каналах АВУ. В осво­ бодившиеся ячейки регистра тактовый импульс снова проталкивает из канальных накопителей очередную се­ рию п импульсов сообщения. Из регистра эту серию им­ пульсов выдвигают последовательно сдвигающие им­ пульсы СдИ с частотой следования fcдТаким образом, в каждой серии импульсы сообщения, входящие в ячей­ ки регистра параллельно, выходят из него последова­ тельно. Затем в кодопреобразователе последователь­ ность импульсов сообщения преобразуется из син­ хронного кода в стартстопные несинхронные кодовые комбинации. Они поступают в накопитель приемного комплекта оконечной аппаратуры скоростной телеграфии.

Необходимо отметить, что преобразования сообще­ ния из параллельного кода' в последовательный и наобо­ рот на передающей и приемной, сторонах радиолинии должны происходить строго синхронно и синфазно. Для этого частоты следования сдвигающих тактовых импуль­ сов fСд и /т в устройствах ввода и вывода сообщения образуются из высокостабильной частоты опорного квар­ цевого генератора. Синфазность колебаний опорных ге­

177

нераторов на концах радиолинии должна поддерживать­ ся посредством сигналов синхронизации.

Количество телеграфных каналов, используемых для параллельной передачи сообщения по частям, опреде­ ляется допустимой с точки зрения устойчивости работы длительностью элементарной посылки в каналах и об­ щей скоростью передачи в линии связи в целом. Ско­ ростная передача реализуется на коротковолновых одно­ полосных радиолиниях, например, при использовании рассмотренной ранее аппаратуры вторичного уплотнения с частотно-фазовым разделением каналов типа «Кинеплекс»- фирмы Коллинз (США). Эта аппаратура при 40 телеграфных каналах со скоростью до 75 бод позво­ ляет передавать телеграфные сообщения с общей скоро­ стью до 3000 бод [70].

Еще одна разновидность системы скоростной теле­ графии (рис. 55) применяется в линиях, метеорной ра­ диосвязи [57, 78]. Действие последней основано на отра­ жении ультракоротких волн от ионизированных следов, оставляемых за собой метеорами, непрерывно вторгаю­ щимися в огромных количествах из мирового простран­ ства в земную атмосферу. Благоприятные условия рас­ пространения сигналов на линии метеорной радиосвязи создаются на короткие промежутки времени (0,1 — 1,5 сек), определяемые продолжительностью существо­ вания ионизированного следа МС, причем заранее неиз­ вестно, когда на трассе метеорный след возникает и когда он исчезает. Поэтому сообщение передается с вы­ сокой скоростью (в 10—20 раз выше обычной) неболь­ шими порциями (кратковременными сеансами) лишь в моменты существования на трассе ионизированных сле­ дов, а приемопередающая аппаратура радиолинии ра­ ботает в непрерывном ждущем режиме.

На передающей стороне сообщение от телеграфного аппарата поступает в виде перфоленты. Трансмиттер ТП вводит его в накопитель Я, в нем оно хранится для не­ медленной скоростной передачи по радиоканалу. На приемной стороне поступающее короткими порциями со­ общение запоминается приемным накопителем Я ь затем считывается считывающим устройством СУ и непрерыв­ но поступает в приемный телеграфный аппарат. Линия радиосвязи работает автоматически.

Управляющее устройство УУ контролирует уровень

178

Рис. 55. Структурная схема линии метеорной радиосвязи:

<о