Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
24
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
17.73 Mб
Скачать

и ТОФМ) 2Аф2 =90°, 2Дфз=45°. Правило кодирования при ДОФМ иллюстрируется табл. 8.4.

Наличие двух вариантов фазового угла в табл. 8.4 связано с тем, что первый вариант несколько проще для реализации, в то

время как второй имеет преимущество в отношении

возможности

выделения

из принимаемого

сигнала

синхронного

опорного

коле­

 

 

 

„о до"

 

 

 

бания

при длительной пе­

 

 

 

 

 

 

редаче

 

по каналу

 

одина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

135

 

 

45"

 

ковых

 

символов.

 

Дей­

 

 

 

 

 

 

 

ствительно,

при

длитель­

 

 

 

 

 

 

 

ной

передаче

нулей по

 

 

 

/

Второй нанал

обоим

каналам

в

первом

180-

 

 

варианте

отсутствуют по­

 

 

 

 

 

 

вороты

фазы, в

результа­

.1"

 

 

 

 

 

 

те чего

 

оказывается не­

 

 

/

 

\

 

 

возможным выделить так­

 

 

 

 

 

товую частоту, что приво­

225

 

 

J-О

315°

 

дит

к

 

нарушению

син­

 

 

 

хронизации.

 

 

 

 

J"-

1"

 

270"

 

 

 

 

При ДОФМ для пере­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Первый канал

 

 

дачи информации

по пер­

 

 

 

 

 

 

 

вому

двоичному

каналу

Рис.

8.55.

Векторные

диаграммы

при

используются,

например,

 

 

 

ДОФМ

 

 

 

фазовые

сдвиги

 

несущей

 

 

 

 

 

 

 

90

и 270°, а

по

 

второму

двоичному

каналу 0 и 180° (рис. 8.55). На рисунке сплошными ли­

ниями показаны фазовые положения векторов

отдельных

каналов,

а пунктиром — фазовые положения

векторов при совместной

рабо­

те двух

каналов, соответствующие второму варианту

табл. 8.4. Та-

 

 

 

 

Т а .6 л и ц а

8.5

 

 

 

 

 

 

 

 

1-й канал

0

1

1

0

1

0

 

 

 

0

 

 

1

2-й канал

0

0

1

0

1

1

 

 

 

1

 

 

0

 

 

45

45+

0 +

225+ 270+225= 135+135= 270+135= 45+315=

 

 

 

+315= +225=

+45=

= 135

=270

 

 

=45

 

=360=0

 

 

 

=360=

=225

=270

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—фл-1

 

45

315

225

45

225

135

 

 

135

 

 

315

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ким образом, любой из комбинаций посылок в каждом из двоичных каналов соответствует определенный сдвиг по фазе, что иллюстри­ руется табл. 8.5.

Демодулятор ДОФМ устроен так, что при сдвиге фаз между предыдущей и последующей посылками Дф на 45° на выходах обоих

каналов получается «О»,

при Л<р = 225° на

выходах

обоих

кана­

л о в — «1»,

при

Лф=135°

на выходе первого канала—«О»,

второ­

г о — «1» и

при

Аф = 315°

на выходе первого канала

«1»,

а вто­

рого — «О».

 

 

 

 

 

 

 

Необходимо отметить, что ДОФМ при той же скорости передачи

информации в канале

бодах), что и ОФМ, обеспечивает

вдвое

большую эффективную

скорость передачи

(в бит/с),

поскольку

каждое фазовое состояние соответствует не одному биту инфор­

мации

(как при ОФМ), а двум

битам (по одному

в каждом ка­

нале).

Естественно также, что вследствие меньшей разницы фаз

между

смежными

фазовыми

состояниями

( 2 Д ф ^ 0 ф М =90°,

2 А ф О Ф М

=180°) помехоустойчивость ДОФМ ниже ОФМ. '

Аналогично ДОФМ может быть построена трехкратная относи­ тельная фазовая манипуляция ТОФМ. При этом снижается поме­ хозащищенность по сравнению с т , д ДОФМ и сильно усложняется оборудование. Поэтому увеличе­ ние удельных скоростей передачи свыше 1,5 бод/Гц идет по пути совместного использования мно­ гопозиционной амплитудной и фазовой модуляций. При этом для сокращения спектра сигнала применяются методы передачи одной боковой полосы частот.

На рис. 8.56 показан пример

Р и с . 856_ восьмипозициониый сигнал

восьмипозиционного сигнала, соз-

AM—ФМ

даваемого путем комбинации че­

 

тырехуровневой амплитудной и однократной фазовой модуляции AM—ФМ. Аппаратура ПД, построенная на таких принципах с пе­ редачей в канал одной боковой полосы частот (AM—ФМ ОБП), работает с удельной скоростью до 2,5ч-3 бит/Гц.

ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО РАДИОКАНАЛАМ

Для передачи дискретной информации наряду с линиями про­ водной связи широко используются каналы радиолиний: радио­ релейных, тропосферных, коротко-волновых, 'опутниковых. Характе­ ристики каналов радиорелейных, тропосферных и спутниковых ли­ ний связи, как показали исследования ЦНИИС, весьма близки к характеристикам каналов кабельных линий связи. Коротковол­

новые каналы имеют характерную особенность — наличие

силь­

ных изменений затухания (фединг), что требует применения

систем

модуляции, обладающих высокой помехозащищенностью, как, на­ пример, ЧМ и ОФМ.

Для повышения устойчивости действия кв связи применяется метод сдвоенного приема. Различают два способа сдвоенного прие­

ма:

пространственное

разнесение

каналов и

разнесение

каналов

по частоте. При пространственном

разнесении

каналов на прием­

ном конце используют два территориально разнесенных

приемни­

ка, на выходах которых сигналы

объединяют. При разнесении

ка­

налов

по частоте на

передаче каждым сигналом модулируют

не

одну, а две несущие частоты и на приеме объединяют сигналы от двух приемников, работающих на соответствующих частотах. При этом используют свойство отсутствия корреляции между федин­ гами на разных трассах и разных частотах.

Другой характерной особенностью кв каналов является эффект многолучевости, проявляющийся в распространении сигналов по разным траекториям. Наличие сильно запаздывающих друг отно­ сительно друга лучей ограничивает использование в кв каналах коротких посылок (длительностью менее 2-ьЗ мс). Это не позво­ ляет в одноканальной двоичной системе получить скорость пере­ дачи более 300— 500 бод. Использование многократных систем мо­ дуляции (ДОФМ—ТОФМ) позволяет повысить скорость передачи до 1000-+1500 бод.

Стремление к обеспечению более высоких скоростей привело к разработке и применению многоканальных систем. В современ­ ных многоканальных системах с частотным уплотнением исполь­

зуют в основном два типа сигналов

и два способа

их

разделения.

В системах с ортогональными

сигналами

в качестве канальных сиг­

налов используются отрезки

гармонических

колебаний,

ортого­

нальные на интервале

т < т о ,

где то — длительность

элементарной

посылки. Спектры канальных

сигналов

при

этом

перекрываются,

а их разделение производится при помощи

согласованных

филь­

тров.

фильтровых

системах

 

 

 

 

В многоканальных

спектры

канальных

сигналов не перекрываются и разделение каналов

осуществляется

при помощи полосовых фильтров. В системах с ортогональными

сигналами интервалы

между канальными

сигналами

составляют

\/Т, Гц, в фильтровых

системах интервалы

между канальными сиг­

налами больше 2/то, Гц. Поскольку Г<то,

то пропускная способ­

ность систем с ортогональными канальными сигналами

примерно

вдвое больше фильтровых систем. Поэтому, несмотря на большую сложность аппаратуры систем с ортогональными сигналами по сравнению с аппаратурой фильтровых1 ) систем, она получает-на кв каналах все большее распространение.

*) Типичным представителем аппаратуры фильтровых систем является ап­ паратура тонального телеграфирования.

9

Г Л А В А

Аппаратура образования дискретных каналов

9.1. НИЗКОЧАСТОТНАЯ АППАРАТУРА ОБРАЗОВАНИЯ ДИСКРЕТНЫХ КАНАЛОВ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (ТТ-17ПЗ)

Аппаратура тонального телеграфирования с частотной модуля­ цией ТТ-17ПЗ предназначена для организации в спектре одного стандартного канала тч семнадцати низкоскоростных каналов, ра­

ботающих

со скоростями 50—75 бод. Метод разделения каналов —

частотный,

ширина полосы

пропускания

каждого

канала

AF =

=•135-=-140

Гц, полоса

расфильтровки

40

Гц, девиация частоты

Л/ = 50Гц,

расстояние

между

средними

частотами

соседних

кана­

лов 180 Гц.

 

 

 

 

 

 

 

Многоканальные системы тонального телеграфирования по схем­ ным и конструктивным решениям делятся на индивидуальные и групповые. В индивидуальных системах каждый канал оконечного комплекта имеет свое собственное оборудование (передатчики, фильтры и т . д.). Количество типов оборудования равно числу каналов.

В групповых системах существуют общие элементы для всех или части каналов. Исходная группа каналов многократно повто­

ряется посредством

групповой модуляции для заполнения рабо­

чего спектра частот.

По сравнению с индивидуальными системами

в групповых сокращается число типов генераторов, фильтров и т. д. Это упрощает производство аппаратуры, сокращает число запас­ ных изделий и приборов (ЗИП) и обеспечивает взаимозаменяе­ мость оборудования.

Аппаратура ТТ-17ПЗ — групповая (рис. 9.1). Основная группа каналов с № 7 по № 12 занимает спектр частот 1460-f-2500 Гц. Сигналы ооновной группы каналов поступают на вход канала тч без преобразований. Спектр частот 1—6-го каналов образуется пу­ тем модуляции несущей частоты 2880 Гц спектром основной груп­ пы и выделения нижней боковой полосы. Полученный спектр за­

нимает полосу

от 380 Гц (2880—2500 = 380

Гц) до

1420 Гц

(2880—1460=1420

Гц). Спектр частот 13—17-го

каналов

получают

путем модуляции частоты 4860 Гц спектром пяти каналов основной группы (14602320 Гц) и выделением нижней боковой полосы.

ІЧбО 2500Гц

ЗЄ00-1420Гц

Г і

ЧІНЕН

 

гвдоги

... _оП:

to

 

/ISO ПООГц

 

і?

ІЧ60-2500ГЦ

4 И — Ё

 

 

 

 

то-ззгога

р?°—@—Щ-\

от *

ч и —

Рис. 9.1. Структурная схема аппаратуры ТТ-17ПЗ

Рис. 9.2. Принципиальная схема передатчика канала

Полученный спектр расположен в полосе от 2540

Гц

(4860—2320 =

= 2540 Гц) до 3400 Гц (4860—1460 = 3400 Гц).

Таким

образом,

полный спектр частот, занимаемый всеми

каналами

аппаратуры,

составляет 380-^-3400 Гц. В приемной части

аппаратуры

производят

обратное преобразование спектров частотных групп.

 

 

Искажения, возникающие на выходе канала при плавных изме­

нениях уровня сигнала в диапазоне +8,7-4

17,4

дБ, не превышает

8%. Искажения посылок при действии гармонической помехи с раз­

ницей уровня сигнала

и помехи в 20 дБ не превышают 10%.

Наи­

большие

искажения

 

возникают при

сдвиге частот.

Сдвиг

частот

на 4 Гц вызывает искажения посылок до

10—12%. Общий

уровень

передачи

(уровень

в

канале тч) в соответствии с

рекомендацией

МККТТ составляет 8,7 дБ, что несколько ниже

максимально до­

пустимого

(см. табл.

10.3). Уровень

передачи

каждого

канала

ТТ 21.5 дБ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принципиальная

 

схема

передатчика

канала

приведена

на

рис. 9.2. Генератор

выполнен

на транзисторе Ті,

в

коллекторную

цепь которого по автотрансформаторной схеме включен колеба­

тельный контур

LiCi (обмотка

/ трансформатора

Трі). Модуляция

осуществляется

с помощью диодных мостов МІ и М2, включающих

в обмотку / Я трансформатора

Трі либо емкость

Сг, либо индуктив­

ность Lz-

 

 

 

Если от телеграфного аппарата не подается напряжение, то оба диодных моста МІ И М2 имеют большое сопротивление и обмотка / / /

оказывается практически разомкнутой. Частота генератора в дан­ ном случае определяется только элементами L i и Сі. Величина последних подбирается так, чтобы генерировалась средняя частота канала.

Усилитель - ограничитель Устройство Олохиродни •

приемника, si

Рис. 9.3 Принципиальная схема

При поступлении на модулятор посылки положительной поляр­ ности открывается мост М2 'и к обмотке / / / подключается индуктив­

ность L2 , вследствие чего в обмотку / трансформатора

пересчиты-

вается дополнительная индуктивность L B H ) которая

оказывается

подключенной параллельно основной индуктивности L t

. Общая ин­

дуктивность колебательного контура уменьшается, и генератор ге­ нерирует верхнюю частоту / в = / с р + 50 Гц.

При поступлении на модулятор отрицательной посылки откры­ вается мост М\, а мост М2 в это время закрыт. К колебательному контуру подключается емкость С2. Генератор генерирует нижнюю частоту /н=/ср—50 Гц. Частотномодулированные сигналы далее по­

ступают

в усилитель

мощности и через согласующий удлинитель и

фильтр

передачи

— в групповую часть аппаратуры.

 

 

Принципиальная

схема приемника

канала

изображена

на

рис. 9.3. Частотномодулированные сигналы, пройдя

фильтр приема

индивидуального

канала и согласующие

удлинители, попадают

на

усилитель-ограничитель, который работает по двухтактной схеме и содержит два каскада. Усилитель при малых уровнях сигнала работает в режиме усиления, при повышении уровня оба каскада переходят в режим ограничения. Ограничение происходит за счет верхней отсечки полуволн тока в коллекторной цепи. Поскольку в усилителе использована двухтактная схема, ограничение поло­ жительных и отрицательных полуволн тока симметрично. Поэтому приемник работает с минимальными искажениями. Наличие огра­ ничения амплитуд перед частотным детектором устраняет влияние изменений уровня приема на процесс демодуляции сигнала. Этим устраняются искажения телеграфных посылок типа преобладаний, которые могли бы возникнуть при отсутствии ограничения.

элентрон- 'мо телешсрняму

приемника канала

После усилителя-ограничителя сигнал поступает в усилитель мощности, в коллекторную цепь которого включены последовательно два параллельных колебательных контура, образующие частотный детектор (частотный дискриминатор). При резонансе токов в кон­ туре, резонансная частота которого совпадает с частотой прихо­ дящего сигнала (верхний контур настроен на частоту і/в, нижний — на частоту / н ) , возникает значительное напряжение, которое вы­ деляется амплитудным детектором. Амплитудный детектор выпол­ нен по схеме двухполупериодного выпрямителя, напряжение ко­

торого управляет работой

усилителя постоянного

тока. Сигналы

с выхода усилителя поступают на вход электронного

телеграфного

реле, схема которого была

ранее подробно описана

(см. рис. 3.30).

Часть мощности частотномодулированного сигнала с трансфор­ матора Тр2 снимается устройством блокировки приемника, которое представляет собой анализатор амплитуд. При снижении уровня сигнала на 20 дБ относительно номинального устройство срабаты­ вает и подает на вход электронного реле сигнал, соответствующий полярности стоповой посылки. Одновременно замыкается цепь лам­ пы сигнализации занижения уровня.

Конструкция аппаратуры — блочная. Блоки расположены на од­ ной стойке стандартных размеров (2600X650X250 мм). Питание аппаратуры может осуществляться от сети переменного тока на­ пряжением 127 или 220 В (50 Гц) или от источников постоянного тока (—24 В и ± 6 0 В) . Потребляемая мощность (вместе с мест­ ными телеграфными цепями) — 200 Вт. Масса аппаратуры — 250 кг.

9.2. НИЗКОСКОРОСТНАЯ МАЛОКАНАЛЬНАЯ АППАРАТУРА ОБРАЗОВАНИЯ ДИСКРЕТНЫХ КАНАЛОВ С ЧАСТОТНОЙ М О Д У Л Я Ц И Е Й (ТНТ-6)

Аппаратура тонального телеграфирования ТНТ-6 предназначе­ на для уплотнения каналов тч, а также для уплотнения физичес­ ких стальных цепей и цепей из цветных металлов в тональном и надтональном спектрах частот. Аппаратура ТНТ-6 разработана на базе аппаратуры ТТ-17ПЗ и имеет с ней одинаковые параметры.

Модификация ТТ-6 предназначена для организации шести дву­ сторонних каналов в спектре частот 0,3-=-1,5 кГц по четырехпроводным каналам тч или же по каналам двухполосной связи. В каче­ стве индивидуальных передатчиков и приемников использованы каналы основной группы (с 7-го по 12-ый) аппаратуры ТТ-17ПЗ. Перенос спектра группы (1460-Ч-2500 Гц) в спектр 380-ь 1420Гц осуществляется вторичным преобразованием частот путем моду­ ляции частоты 2880 Гц и выделением нижней полосы частот. По­ этому структурная схема аппаратуры ТТ-6 не отличается от верх­ ней части схемы (рис. 9.1) аппаратуры ТТ-17ПЗ.

Модификация

ТТ-5

работает

в спектре 25404-3400 Гц и обра­

зует пять двусторонних

каналов.

Используются каналы с № 7 по

№ 11 оановной группы. Перенос спектра (14604-2320 Гц) їв область 25404-3400 Тц осуществляется модуляцией несущей частоты 4860 Гц.

Поэтому схема

аппаратуры ТТ-5 аналогична

нижней

части

схемы ТТ-17ПЗ

(рис. 9.1).

 

 

 

 

Модификации

ТТ-5А

и ТТ-5Б

предназначены

для

работы п о

двухпроводным

цепям

в спектре

0,34-2,5 кГц. Поэтому

на

одной

станции (А) устанавливается аппаратура ТТ-5А, в которой пере­ дача осуществляется с преобразованием частот, а прием — без преобразования. Н а другой станции (Б) ставят аппаратуру ТТ-5Б. В ней прием происходит с преобразованием частот, а передача — без преобразования.

В качестве индивидуальных передатчиков и приемников исполь­ зован блок каналов с № 8 по № 12 основной группы. Исходный спектр частот (16404-2500 Гц) при передаче в направлении от А к Б переносится с помощью модуляции несущей частоты 2880 Гц. Обратная передача от Б к Л происходит без преобразования (16404-2500 Гц).

Модификация НТ-4 предназначена для организации четырех двусторонних каналов по физическим цепям из цветных металлов, или стальным цепям, а также по цепям, уплотненным аппаратурой высокочастотного телефонирования типа В-3. Поэтому аппаратура использует надтО'Нальный спектр частот.

Аппаратура может работать в двух режимах: режиме А и ре­ жиме Б. В режиме А передача ведется в полосе частотой 45804- 4-5260 Гц, а прием — в полосе 31404-3820 Гц. В режиме Б полосы передачи и приема — обратные. Переключение режимов осущест­ вляется заменой блоков генераторов. В качестве индивидуальных,

передатчиков и приемников использованы блоки

каналов

с №

8 до

№ 11 основной группы. Спектр основной группы

составляет

16404-

4-2320

Гц. Перенос

спектра основной

группы

в

область

31404-

4-3820

Гц происходит путем вторичной

модуляции

частоты

5460 Гц.

и выделения нижней полосы частот. Перенос

спектра

основной

группы

в область 45804-5260 Гц осуществляется

выделением

верх­

ней боковой полосы после преобразования на частоте 2940 Гц.

 

Конструктивно

все модификации

аппаратуры ТНТ-6

вы ­

полнены на базе унифицированной стойки, габариты которой 866X657X257 мм и масса 95кг. Три стойки, установленные друг на друга, образуют стандартную стойку высотой 2600 мм.

Питание аппаратуры осуществляется от сети переменного тока 127 или 220 В (50 Гц) или от источника постоянного тока —24 В. Потребляемая мощность не превышает 85 Вт.

Уровни передачи и приема при различных модификациях раз­ личны и зависят как от типа используемых каналов или цепей свя­ зи, так и от направления передачи. Более подробные сведения об аппаратуре ТНТ-6 приведены в {35].

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ