книги из ГПНТБ / Емельянов Г.А. Передача дискретной информации и основы телеграфии учеб. для вузов

тора, поскольку питание и синхронизацию он получает от приемни­

фазовых звеньях — в 50—100 раз.

Оба описанных типа корректоров относятся к классу предва­ рительно настраиваемых. Для их настройки необходимы передача специальных сигналов и определенное время настройки до начала работы. Возможны неточности корректирования за счет различия между рабочими сигналами и сигналами настройки. Поэтому в по­ следние годы были разработаны так называемые адаптивные кор­ ректоры, настраивающиеся по рабочим сигналам. Они непрерывно следят за условиями передачи по каналу и перенастраиваются так, чтобы постоянно обеспечивать наилучшую коррекцию. Они обеспе­ чивают еще большую точность корректирования, чем предваритель­ но настраиваемые корректоры, поскольку в процессе их настройки участвует рабочий сигнал. Адаптивные корректоры позволили по­ лучить скорость передачи дискретной информации в канале тч свыше 10 тыс. бод.

8.4. ПЕРЕДАЧА ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО КАНАЛАМ ВРЕМЕННОГО УПЛОТНЕНИЯ

ПРИНЦИПЫ ИКМ ПЕРЕДАЧИ

Среди систем с временным уплотнением наибольшее практиче­ ское применение (особенно в проводной связи) нашли системы с импульсно-кодовой модуляцией — ИКМ.

Функциональная схема системы уплотнения с ИКМ и времен­ ным делением каналов — ИКМ-ВД—представлена на рис. 8.34. На

ФИЧ,

Рис. 8.34. Функциональная схема системы уплотнения ИКМ-ВД

— 181 —

передающем конце ключевые схемы Кл превращают непрерывные сигналы тональной частоты в индивидуальные сигналы с ампли­ тудно-импульсной модуляцией (АИМ). Замыкание и размыкание контактов ключей происходит поочередно и периодически через

время Т, соответствующее частоте дискретизации / д = - ^ - . Фильтры нижних частот ФНЧ на входе каждого канала ограничивают спект­

и размыканием ключей на передающей и приемной станциях осу­ ществляют управляющие генераторы <КГпер и УГпр, работающие синхронно и синфазно.

Временная диаграмма системы временного уплотнения на вхо­ де кодирующего устройства представлена на рис. 8.35. Как видно,

f(t)

Рис. 8.35.. Временная диаграмма системы временного уплот­ нения

в интервале Т между смежными импульсами длительностью т0 , относящимися к первому речевому сообщению (f[ -r-fl ) , распола­ гаются импульсы всех других N—1 речевых сообщений, разделен­ ные между собой защитными временными интервалами т3 . Сово­ купность импульсов речевого сообщения К (где l ^ A ' ^ / V J запаз­ дывает по сравнению с совокупностью импульсов сообщения К—1 на время т3 .

Таким образом, У Г п е р и ключи Кл обеспечивают не только дис­ кретизацию входящих речевых сообщений, но и располагают .V импульсных сигналов последовательно в промежутке времени Т. В этом, собственно, и заключается временное уплотнение.

тования. Квантование заключается в том, что фактически сущест­ вующие в момент отсчета значения амплитуды импульсов заменя­ ются ближайшими к ним — большими или меньшими — нормиро­ ванными значениями амплитуды. Квантование связано с тем, что при кодировании каждый импульс передается в виде закодирован­ ной цифры, соответствующей его амплитуде, т. е АИМ импульсы передаются в виде кодовых групп импульсов. Поскольку при коди­ ровании речевого сигнала амплитуда импульса изменяется непре­ рывно в широком динамическом диапазоне, то потребовался бы код с очень большим основанием. Поэтому обычно при передаче рече­ вых сообщений ограничиваются 7-разрядными кодовыми комбина­ циями, обеспечивающими 128 ступеней квантования.

Кодирующее устройство является групповым, т. е. общим для всех индивидуальных сигналов. На его вход поступают сигналы индивидуальных каналов при последовательном замыкании Кл\~- -г-Кля, а на его выходе поочередно образуются кодовые комбина­ ции, соответствующие мгновенным значениям сигнала в каждом канале. Кодирующее устройство обычно выполняет и функции квантования.

Кодовые комбинации, образующие в совокупности групповой ИКМ сигнал, передаются в линейный тракт. Поскольку в процес­ се кодирования каждый АИМ сигнал превращается в кодовую по­ следовательности из п элементов, то длительность импульсов в ли­

Для передачи таких импульсов необходима согласно критерию Найквиста полоса частот A F = 1/2 т0 л Т р, кГц, т. е. в 13 раз более широкая, чем при частотном разделении. Поэтому передачу ИКМ сигналов по проводным линиям связи осуществляют, как правило, путем передачи импульсов постоянного тока по физическим цепям. Передача ИКМ сигналов методом модулированной несущей может осуществляться по групповым трактам существующих систем пе­ редачи с частотным делением каналов, но это неэкономично. Ме­ тод передачи с модулированной несущей используется в широкопо­ лосных системах связи, например в радиорелейных и волноводных линиях связи.

На приемной станции системы временного уплотнения групповое декодирующее устройство производит поочередное декодирование кодовых комбинаций, в результате чего на его выходе возникает групповой АИМ сигнал. Этот сигнал поступает на систему ключей, управляемых УГп р и аналогичных ключам передающей станции. Замыкание каждого ключа приемной станции происходит синхрон­ но и синфазно с ключами передающей станции, т. е. в тот момент, когда на общий вход ключей поступает импульс соответствующего канала.

Демодуляция индивидуальных АИМ сигналов, т. е. превраще­ ние их в исходный непрерывный сигнал, осуществляется в каждом канале с помощью ФНЧ.

ПЕРЕДАЧА ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО КАНАЛАМ ИКМ

Как было показано в предыдущей главе, при передаче дискрет­ ной информации по каналам с частотным делением ее преобразо­ вывают в аналоговую форму с помощью амплитудной, час­ тотной или фазовой модуляции. Подобным способом может быть организована передачи дискретной информации и по каналам ИКМ-ВД, однако при этом приходится совершать двойное цифро-

в аппаратуре ИКМ-ВД преобразуется в дискретный (первое ана­ лого-цифровое преобразование). На приемной станции осуществ­ ляются подобные, но обратные преобразования. При этом скорость передачи дискретной информации составляет на нынешнем уровне техники около 5000 бод, а с перспективой развития — порядка ЮОООбод.

ИКМ системы позволяют избежать двойного преобразования информации на передаче и приеме путем непосредственного ввода дискретной информации в групповой ИКМ тракт, минуя низкочас­ тотное оборудование телефонных каналов. При этом возможны значительно более высокие скорости передачи дискретной инфор­ мации. Так, например, если дискретный сигнал преобразуется не­ посредственно в сигнал ИКМ, то при синхронной системе инфор­ мация может передаваться со скоростями 56-f-64 тыс. бод. Несколь­ ко меньших, но достаточно высоких скоростей можно добиться при асинхронной системе.

При синхронном способе ввода дискретной информации возни­ кают существенные трудности, вызываемые необходимостью син­ хронизации всех источников информации, сигналы которых объе­ диняются в один групповой сигнал. Для обеспечения синхрониза­ ции все источники дискретной информации должны питаться от одного задающего генератора. Поэтому при размещении абонен­ тов в разных пунктах приходится гари подаче тактовых частот по соединительным линиям учитывать не только их длину, но и флук­ туации времени распространения. Это приводит к значительному усложнению аппаратуры, и поэтому синхронные способы ввода дискретной информации нашли весьма ограниченное распростране­ ние и применяются только в тех случаях, когда источники инфор­ мации находятся вблизи друг от друга.

Наибольшее распространение получили асинхронные способы ввода дискретной информации в каналы ИКМ, к рассмотрению которых мы и переходим. При асинхронном способе ввода источ­ ники информации имеют самостоятельные задающие генераторы, отличающиеся по частоте от импульсных несущих частот линейно­ го тракта аппаратуры ИКМ. Известны два основных асинхрон­ ных метода передачи дискретных сигналов по каналам ИКМ —

наложения и фиксации характеристических моментов модуляции (ХММ).

Метод наложения заключается в том, что информация о состоя­ нии каждой элементарной посылки передается в канал їв течение всего времени длительности этой посылки. Достигается это тем, что состояние каждой посылки бинарной последовательности (рис. 8.36а) опробовается регулярной последовательностью стробирую-

кают краевые искажения. Максимальное смещение границ посыл­ ки равно шагу стробирования to, поэтому относительная величина искажений не превышает

с синхронным способом вызывается большой избыточностью ме­ тода наложения, возникающей потому, что при большом т, необ­ ходимом для получения малого б, большая часть стробирующих импульсов, передаваемых в капал, -не содержит новой информации, так как только подтверждает ранее переданное состояние моду­ лирующего сигнала.

Однако вследствие простоты реализации метод наложения ис­ пользуется на коротких линиях, где низкая стоимость аппаратуры более важна, чем высокий коэффициент использования пропуск­ ной способности тракта.

тод имеет несколько модификаций. Одна из них называется мето­

двоичные сигналы, определяющие наличие фронта во входном сиг­

для упрощения рисунка положение фронта между двумя соседни­ ми тактовыми импульсами определяется одним разрядом, что поз­ воляет только различить, в каком полуинтервале (левом или пра­ вом) находится фронт. Для получения меньших краевых искаже­ ний необходимо более точно определять положение ХММ, что тре­ бует соответственно большего числа разрядов для кодирования.

Так, например, при передаче каждого фронта тремя разрядами скорость передачи методом скользящего кодирования в группо­ вом канале ИКМ, эквивалентном одному телефонному каналу, со­ ставляет £ =i//m = 56000/3^ 19 кбод. Величина краевых искажений при этом может достигать

где п — число двоичных символов, используемых для передачи ин­

ность получить значительно большую скорость передачи дискрет­ ной информации по сравнению с методом наложения.

Другая модификация метода фиксации ХММ носит название

тельности элементарной посылки передаваемой дискретной инфор­