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

бы первая кодовая посылка попадала на первый контакт приемного 'распределителя и соответственно в ЭМи вторая — на «торой и т. д., кроме синхронности, необходимо, чтобы между щетками передаю­ щего и приемного распределителей имелось вполне определенное соотношение фаз — синфазность.

Для обеспечения полного соответствия принятых кодовых ком­ бинаций переданным должны соблюдаться следующие два усло­ вия: поддержание синфазности, которое получило название фазиро-

і-го контакта передающего распределителя, попадали на i-й кон­ такт приемного распределителя — фазирование по циклам.

Применяют два основных метода фазирования: синхронный и стартстопный. При синхронном методе фазирования распредели­ тели после установления связи работают непрерывно и, следова­ тельно, на приемной станции непрерывно формируются управляю­ щие импульсы независимо от того, передается информация или нет. Для поддержания синфазности по импульсам и по циклам преду­ сматриваются специальные фазирующие (коррекционные) устрой­ ства. При стартстопном методе фазирования в промежутках меж­ ду передачей сообщений передающий и приемный распределители не работают («стоят на стопе»). Перед началом передачи сооб­ щений передается сигнал начала передачи («старт»), под воздей­ ствием которого распределители передачи и приема начинают синфазно работать в течение передачи одной кодовой комбинации. По ее окончании б^ба распределителя останавливаются «на стопе». При этом расхождение по фазе, накопившееся за время передачи ко­ довой комбинации, ликвидируется.

1.4. КАНАЛЫ И СЕТИ П Е Р Е Д А Ч И Д И С К Р Е Т Н О Й ИНФОРМАЦИИ

Задачу доставки дискретной информации по заданному адресу с обеспечением соответствующих качественных показателей по ско­ рости, верности и надежности выполняет сеть ПДИ (передачи дис­ кретной информации), передающая электрические сигналы, несу­ щие информацию. При создании сети ПДИ, как и любой другой сети связи, возникают две проблемы: 1) возможность передачи ин­ формации на расстояние, 2) возможность распределения и достав­ ки информации по заданным адресам. Первая проблема связана с созданием каналов для передачи дискретной информации, а вто­ рая — с коммутацией этих каналов и сообщений.

Структурная схема канала передачи дискретных сообщений приведена на рис. 1.5. Сообщения от источника информации по­

Рис. 1.5. Структурная схема канала передачи дискретных сообщений

рое обеспечивает согласование источника информации и канала передачи дискретной информации по скорости, темпу1 ) и коду. Устройство сопряжения является составной частью абонентского устройства (устройства обработки информации). Цепи, соединяю­ щие устройство сопряжения с передатчиком аппаратуры П Д И , и сигналы, передаваемые по этим цепям, регламентируются рекомен­ дациями МККТТ. Из УС сообщения в виде кодовых комбинаций передаются в устройство защиты от ошибок (УЗО), которое обе­ спечивает повышение верности передачи путем использования по­ мехозащитных кодов. Из УЗО посылки поступают в устройство преобразования сигналов (УПС), где осуществляется процесс мо­ дуляции. Модулированные сигналы передаются по каналам свя­ зи в приемник аппаратуры ПДИ, в котором происходят демоду­ ляция и декодирование кодовых комбинаций. Декодированные со­ общения через устройство сопряжения выдаются получателю ин­ формации. В качестве каналов связи используют как физические цепи, так и каналы, образованные путем частотного и временного, уплотнений физических цепей.

') Темп передачи характеризуется периодичностью обновления информации.

— 21 —

оказывается ниже требуемой. В таких случаях для повышения на­

Параллельную работу применяют в тех случаях, когда время пе­ реключения превышает допустимое время перерыва при передаче сообщений. Групповые устройства ГУ на передающем конце обе­

тором она в данный .момент принимается с 'большей верностью.

Сеть передачи дискретной информации состоит из следующих основных компонентов: оконечных пунктов (абонентов сети), ком­ мутационных узлов и каналов ПДИ . В оконечных пунктах нахо­ дится аппаратура ввода—вывода информации. Аппаратура ввода служит для преобразования поступающей информации в электри­ ческие сигналы, отражающие эту информацию, ее адрес и удоб­ ные для передачи по каналам П Д И ; аппаратура вывода преобра­ зует эти сигналы в форму, удобную для получателя информации. Коммутационный узел — пункт сети, в котором происходит рас­ пределение электрических сигналов по различным направлениям. Распределение дискретной информации на узле может осущест­ вляться двумя основными методами: созданием прямого тракта из каналов для транзитной передачи — метод коммутации кана­ лов (КК); переприемом информации в узле с запоминанием и пе-

редачей по мере возможности — метод коммутации сообщений (КС).

Создание прямого тракта из каналов может быть осуществлено следующими способами: постоянным соединением каналов; обра­ зованием временных соединений каналов с возможностью пере­ ключений по специальным командам — кроссировка; оперативной ( коммутацией для передачи отдельных сообщений.

Сети П Д И являются одним из видов вторичных сетей, посколь­ ку они предназначаются для передачи какого-либо одного вида информации, например передачи данных (сеть ПД) или телеграф­ ной информации (сеть ТГ) . Вторичные сети образуют на базе первичной сети связи, под которой понимается совокупность всех средств связи.

1.5. ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Основными качественными показателями систем передачи ди­ скретной информации являются: пропускная способность, верность

должна быть на порядок ниже той, которую вносят оконечные уст­ ройства или оператор. Как показали эксперименты, вероятность ошибок, вносимых оператором, имеет порядок 1-Ю- 3 . Поэтому при телеграфной передаче регламентируется вероятность ошибок в тракте не выше 3 - Ю - 5 . Вероятность ошибок электронно-вычисли­ тельных машин составляет 10~6 -f-10- 1 0 . Поэтому вероятность оши­ бок, допустимая при передаче данных, составляет 10"7 -=-10- 1 1 , хо­ тя большинство потребителей удовлетворяется более скромными цифрами —10- 6 -f-10~7 . Для среднескоростных систем передачи дан­ ных установлены следующие нормы для коэффициентов ошибок:

—по посылкам для некоммутируемых каналов (арендованных)

—5 - Ю - 5 ; коммутируемых — 2 - Ю - 4 ;

—по знакам (с устройствами повышения верности) для неком­ мутируемых и коммутируемых каналов — Ю - 6 .

В зависимости от назначения системы П Д И требования к ее надежности могут быть очень различными. Поскольку надежность очень тесно связана со стоимостью системы, то требования к на­ дежности устанавливаются с учетом технико-экономических пока­ зателей.

2

Г Л А ВА

Искажения двоичных сигналов

2.1. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СВЯЗИ ПО И С К А Ж Е Н И Я М ПРИНИМАЕМЫХ СИГНАЛОВ

Простейшая схема для передачи двоичных сигналов постояншым током одного направления (однополюсная работа) была при­ ведена на рис. 1.2. При замыкании ключа Кл на станции А в ли­ нии проходит ток и электромагнит станции Б притягивает свой якорь (срабатывает). Таким образом, работа якоря электромагни­ та соответствует работе ключа.

кающий в обмотках электромагнита. Если после выключения тока линия не остается изолированной, а соединяется с землей, то кри­ вая спадания тока обратно симметрична относительно кривой на­ растания тока. Для простоты рассмотрения будем считать, что ток срабатывания электромагнита равен току отпускания, а время дви­ жения якоря пренебрежительно мало по сравнению с длительно­ стью замыкания и размыкания ключа.

Если выбрать ток срабатывания электромагнита t'Cp равным по­ ловине рабочего значения тока в электромагните, то работа якоря электромагнита полностью соответствует работе ключа, т. е. вре­ менные интервалы притянутого положения якоря равны времен­ ным интервалам замыкания ключа, хотя и сдвинуты на время рас­

к искажению формы сигнала на входе приемника. На рис. 2.2 по­

Если из последовательности интервалов работы якоря электро­ магнита при отсутствии помех (рис. 2.3а) вычесть интервалы ра­ боты якоря при наличии помех (рис. 2.36), то можно получить по­ следовательность временных несоответствий принятых интервалов

о

относительно переданных (рис. 2.За). Эти несоответствия служат мерой искажений принятых двоичных сигналов относительно пере­ данных.

Рассмотренный пример можно распространить и на более общий случай передачи двоичных посылок, когда передача в канале связи осуществляется с частотным преобразованием — модуляцией. Изза неидеальности амплитудных, частотных и фазовых характери­ стик канала связи, а также под действием различного вида по­ мех форма посылок в приемнике может исказиться. Эти искаже­ ния устраняются подачей сигналов на пороговое спусковое уст­ ройство, например триггер. На его выходе получаются прямо­ угольные посылки, но искажения в длительности и знаке посылок остаются.

На рис. 2.4 изображена последовательность элементарных по­ сылок на передающем конце. Точки а, б, в, г я т. д. отстоят друг от друга по оси времени на длительность элементарной посыл-

ЗХМЬ *»В

ки т0 . В зависимости от передаваемой кодовой комбинации в этих

посылки на передающем конце может измениться на противопо­

При наличии в каналах связи мешающих факторов ЗХМВ сме­ щены относительно ЗХММ на время, отличающееся от времени распространения /р .

На рис. 2.5 показан пример последовательности переданных и принятых посылок и последовательности их временных несоответ­ ствий. Рассматриваемую последовательность несоответствий мож­ но разделить на четыре группы:

ЗХМВ вправо относительно ЗХММ. Это смещение хорошо замет­ но, если сравнить последовательность рис. 2.5 а и б;

ся внутри одной элементарной посылки (см. посылку между точ­ ками в и г ) . Это несоответствие сопряжено с появлением допол­ нительных ЗХМВ по сравнению с ЗХММ;

IV группа — несоответствия, начинающиеся от ХМВ и закан­ чивающиеся на другом ХМВ (точки и, к рис. 2.5в). Это несоот­ ветствие сопряжено с уменьшением ЗХМВ по сравнению с ЗХММ.

Заметим, что несоответствия I и I I групп не сопровождаются разрывом знака посылки («О» или «1»), а вызваны лишь измене­ нием ее длительности. Несоответствия I I I и IV групп вызваны из­ менением знака внутри посылки, изменением знака всей посыл­ ки или изменением знака внутри последовательности посылок одного типа (последовательность «1» или «О»).

В соответствии с изложенным искажения посылок можно раз­ делить на краевые искажения и дробления. Краевые искажения— это изменение длительности принятых временных интервалов (по­ сылок) относительно переданных. Краевые искажения вызывают­ ся смещениями ЗХМВ относительно их идеального положения.

Вследствие неодинакового смещения ЗХМВ первая посылка

Рис. 2.5. Последовательность посылок:

— переданные посылки; б — принятые посылки; в — временное несоответствие переданных принятых посылок