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

Ф 2 — на частоту f a напряжения на их выходах выпрямляются ам­ плитудными детекторами АД\ и АДг и сравниваются в схеме срав­ нения СС. Полярность выходного напряжения зависит от того, ка­ кое из сравниваемых напряжений больше.

Назначение ФНЧ и ВУ при ЧМ то же, что и при A M .

При конструировании модемов с ЧМ (равно, как A M и ФМ) для каналов тч возникают трудности, связанные с малым отноше­ нием несущей частоты к модулирующей частоте. Действительно,

три основных способа борьбы с вредным влиянием качания фронтов:

после ограничения спектра сигнала полосовым фильтром осущест­ вляется перенос его в полосу тональных частот. В приемнике про­

тора ставится фильтр нижних частот, при этом модуляция произ­ водится не прямоугольными, а скругленными импульсами. Этот

котором сигнал после амплитудного ограничителя дифференци­ руется и выпрямляется. Полученные короткие импульсы соответ­ ствуют сменам полярности посылок принимаемого сигнала. Затем эти короткие импульсы интегрируются (расширяются), и с по­ мощью ФНЧ формируется постоянное напряжение, пропорциональ­ ное частоте принимаемого сигнала.

Структурная схема многоканальных систем тонального теле­ графирования с ЧМ аналогична схеме с A M (рис. 8.43).

При построении многоканальных систем возникают два вопроса:

канала; с другой стороны, чем меньше т, тем меньше девиация частоты Af, меньше энергия боковых частот и, следовательно, мень­ ше помехозащищенность. Если положить, что без практического ущерба для верности передачи можно отбросить составляющие

спектра, несущие менее 10% энергии сигнала, то, как следует из

димая ширина канала составит 6F. Из технико-экономических со­ ображений для систем ТТ принят индекс модуляции т ч м = 1,8-~2,0.

ствительность приемников систем с ЧМ имеет место на средней частоте канала fc p . Поэтому стремятся, чтобы комбинационные ча­ стоты второго порядка, возникающие вследствие взаимодействия

между каналами, либо совпадали со средними частотами. Чтобы

Д/ = 45 Гц такой частотой может быть 8А/ = 360 Гц или 10Af = 450 Гц (рис. 8.49). При /С р = 360 Гц /ц = 315Гц оказывается очень близко

Канал Г Канал 2

Расстояние между несущими частотами соседних каналов ТТ должно быть наименьшим и в то же время четно кратным Af. Как

— зо: —

следует из рис. 8.49, это расстояние должно быть больше 2А/, по­

где N — номер канала. Соответственно для нижних и верхних ха­ рактеристических частот имеют место следующие соотношения, не­ посредственно вытекающие из рис. 8.49:

мах передачи данных, так и в системах тонального телеграфиро­ вания, несмотря на то, что в случае малых вероятностей ошибки при одинаковых средних отношениях сигнал/помеха некогерентный прием *) сигналов A M и ЧМ обеспечивает одинаковую помехоустой­ чивость, а система с ЧМ занимает примерно вдвое большую полосу частот, чем система с AiM. Однако серьезным преимуществом ЧМ по

нулевым порогом, не зависящим от отношения сигнал/помехи, и за счет этого получается значительный выигрыш в верности передачи.

Достоинством систем с ЧМ по сравнению с системами с ФМ является возможность получения (при некогерентном приеме) та­ кого канала, передача по которому может производиться как син­ хронно, так и асинхронно. Недостатком систем с ЧМ является чув­

ется, так как если существует возможность формировать и поддерживать коге­ рентное опорное напряжение, то целесообразнее использовать фазовую манипу­ ляцию.

СХЕМА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ДИСКРЕТНЫХ КАНАЛОВ С ФМ

Как известно из теории передачи сигналов, оптимальный (в от­ ношении минимальной ошибки при флуктуационной помехе) ме­ тод передачи двоичной информации заключается в представлении двух информационных символов («О» и «1») двумя реализациями сигнала, отличающимися только алгебраическим знаком; при этом схема приема должна обеспечивать перемножение принимаемого сигнала с точной копией каждого передаваемого сигнала и после­ дующее интегрирование. Этим требованиям полностью отвечает фазовая манипуляция несущего колебания постоянной амплитуды, когда фаза скачком меняется между двумя значениями, отличаю­ щимися на я радиан. Высокой помехоустойчивостью и объясняется широкое применение ФМ в системах передачи данных с высокой относительной *) скоростью передачи.

Структурная схема дискретного канала с ФМ представлена на рис. 8.50. Сигнал от ИИ поступает на фазовый модулятор ФМ, на

Рис. 8.50. Структурная схема дискретного канала с ФМ

выходе которого получается последовательность положительных и отрицательных импульсов, умноженных на синусоидальное несу­ щее колебание, создаваемое генератором импульсов Г. Назначение

фазы принятых колебаний с фазой когерентного (синхронного и

') Относительная скорость передачи дискретной информации измеряется в бод/Гц и характеризует скорость на единицу полосы частот канала. Так, напри­ мер, аистемы с ЧМ обеспечивают относительную скорость порядка 0,4-ь 4-0,6 бод/Гц, а системы с ФМ—-до |1,5 бод/Гц.

(рис. 8.53а). Для осуществления модуляции необходимы тактовые импульсы ТИ, частота следования которых синхронизирована со скоростью передачи посылок. Процесс манипуляции при ОФМ по­ ясняется графиками рис. 8.536. Транзистор TP при подаче на его

r ^ J \ J \ f r \ r < \ T \ J \ J №

и,*

Рис. 8.54, Приемник ОФМ, построенный по мето­ ду сравнения фаз:

а — схема; б— временные диаграммы при нор­ мальной 'работе; в — то же, при скачке фазы

базу положительных импульсов имеет высокое сопротивление кол­ лектора относительно земли, а при подаче отрицательных импуль­ сов — низкое. Поэтому на вход триггера Те со счетным входом тактовые импульсы поступают только в моменты, соответствующие положительным модулирующим посылкам іУМОд. При этом каждый

больше двух значений. Так, например, известны многоуровневые методы AM, многочастотные методы ЧМ, многократные методы ОФМ.

Многоуровневые методы A M не получили широкого примене­ ния из-за низкой помехоустойчивости. В радиосвязи по коротко­ волновым каналам широко применяется двукратная частотная ма­

печивает вдвое большую пропускную способность, однако исполь­ зует вдвое большую полосу частот, вследствие чего несколько сни­ жается помехоустойчивость связи.

Метод многократной модуляции может рассматриваться и как своеобразное кодирование, при котором каждому значению манипулируемого параметра ставится в соответствие не двоичная еди­ ница информации 1 бит, как это имеет место в однократных ме­ тодах модуляции, а несколько бит. Так, например, при двукратной частотной модуляции каждой частоте соответствует 2бит (один дибит) информации: по одному биту в каждом из каналов.

В проводной связи наибольшее применение многократные ме­ тоды нашли при относительной фазовой модуляции, где они реа­ лизуются сравнительно простыми средствами. При многократной ОФМ каждой комбинации посылок, передаваемых по отдельным каналам, ставится в соответствие определенное изменение фазы несущей частоты. При передаче по N каналам двоичных посылок общее число комбинаций посылок равно 2N, следовательно, необ­ ходимо иметь 2^ значений фазовых сдвигов несущей частоты. По­ скольку фазовые сдвиги соседних посылок выбирают кратными некоторому минимальному углу, то 2Дфмин = 2л./2к . Таким образом, при наиболее распространенных дву- и трехкратных ОФМ (ДОФМ

') ДЧТ предложена Н. Ф. А г а п о в ы м в 1947 г.

— 209 —