![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Теория и техника передачи данных и телеграфия учебник
..pdfлюбая из схем, рассмотренных ранее (рис. 2.42 и 2.43), может быть применена для этой цели.
Структурная схема преобразователя кода в напряжение по казана на рис. 2.46а.
Регистр числа служит для временного хранения преобразуе мой кодовой комбинации, выработки управляющих сигналов и выдачи их к источнику эталонных напряжений.
Схема источника эталонных напряжений преобразователя «Код — аналог» проще, чем у аналогичного устройства преобра зователя «Аналог — код», за счет исключения в последней узла формирования элементов кодовой комбинации (группа ключей
Кг на рис. 2.42 |
и 2.43) |
и упрощения порядка управления клю |
чами К%. Теперь |
ключи |
Кг не обязательно должны включаться; |
источник
^эталонных напряжений1 £ = /
3)
ых
Рис-2.46.
поочередно, а могут срабатывать одновременно. Управление к л ю чами в преобразователе «Код — напряжение» производится так,, что Кг срабатывает, если в і-м разряде кодовой комбинации «1»,. и не срабатывает, если «О».
Принципиальная схема источника эталонных напряжений,, работающего по принципу, рассмотренному в п. «г» данного па раграфа, и предназначенного для формирования и суммирования эталонных напряжений в преобразователе «Код — напряжение», изображена на рис. 2.466. Управление ключами производится сигналами регистра числа. Если на вход регистра последова тельно подавать числа в порядке их возрастания от 0 до 2 г — 1 , . то на выходе преобразователя получится ступенчатое напряже ние, форма которого при /=3 показана на рис. 2.46в. На каж дой ступеньке указана соответствующая данному уровню напря жения кодовая комбинация.
ПО
§ 2.8. Автоматическая регистрация информации
2.8.1.Общие положения
Характерной особенностью современных боевых действий яв ляется быстрота изменения обстановки, поэтому для принятия командирами обоснованных решений штабы должны собирать большие объемы весьма разнообразной информации в ограни ченное время. G этой целью предпринимаются попытки автома тизировать процессы сбора информации.
Так, в состав автоматизированных систем управления вклю чаются специальные автоматические устройства — датчики ин формации,— предназначенные для добывания информации, ис пользуемой при решении задач по управлению боевой деятель ностью войск или оружием.
Датчики в своем составе имеют чувствительные элементы, при помощи которых производится регистрация и измерение па раметров физических процессов — носителей информации. Дат чики являются аналоговыми устройствами, т. е. такими, резуль таты измерения в которых представляются в виде непрерывных величин различной физической природы. Этим объясняется не обходимость преобразования аналоговых величин в цифровую форму при сопряжении датчиков с дискретными каналами связи (см. рис. 2.1).
Применение в качестве датчиков автоматических приборов облегчает решение комплексной проблемы автоматизации про цессов добывания информации и ввода ее в аппаратуру связи. К сожалению, современный уровень науки и техники не позво ляет регистрировать с помощью автоматических устройств всю необходимую информацию. Решенной эту задачу можно считать применительно к таким случаям, как получение информации (данных) о радиационной, химической, метеорологической об становке, определение местоположения (координат) воздушных,, морских объектов и подвижных объектов сухопутных войск.
2.8.2. |
Принцип |
регистрации |
радиационной |
обстановки |
|
Основным параметром радиационной обстановки является |
|||||
мощность |
(Р-,) |
или |
доза (£)т ) гамма-излучения. |
||
В качестве |
чувствительного |
элемента |
датчика радиацион |
ной обстановки ( Д Р О ) применяется ионизационная камера (ИК), выполненная в виде баллона, внутрь которого помещен изо лированный от баллона стержень. Для измерения Я 7 (D T ) ис пользуется известный эффект изменения под воздействием радиоактивного излучения величины заряда конденсатора, сообщенного ему до облучения. Ионизационная камера, обла дая определенной электрической емкостью С, включается в электрическую цепь как конденсатор.
l i t
Уменьшение |
электрического |
заряда |
ионизационной |
камеры |
|||||||||
AQ равно сумме электрических зарядов пар ионов, образованных |
|||||||||||||
внутри |
камеры под влиянием радиоактивного |
излучения: |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
AQ = |
е Л/,, |
|
|
|
|
|
|
|
где е = |
1,6-10~1 9 |
Кл — заряд |
иона |
(электрона); |
7Vs = |
|
2,08X |
||||||
X 1 0 9 D T |
l / — общее число |
пар ионов, |
созданных в |
ионизацион |
|||||||||
ной камере объемом |
V с м 3 |
при сообщении |
ей |
дозы |
радио |
||||||||
активного |
излучения |
D T |
Р; |
2,08-10" — число |
пар |
ионов, |
обра |
||||||
зуемых |
в |
1 см 3 |
воздуха, |
находящегося |
при температуре |
0° С |
|||||||
и давлении 760 |
Па, при D T |
= |
1 Р. Таким образом, AQ = |
3,3 X |
|||||||||
X 1 0 - 1 0 D T K . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.47.
Измерить изменение электрического заряда ионизационной камеры проще всего путем оценки уменьшения напряжения
на ее электродах. Так как Ш = |
ДО |
, то /JT = |
3 - 10 9 |
С |
|
—~ |
-у Ml. |
||||
Учитывая, что между |
дозой |
радиоактивного |
излучения |
||
и мощностью дозы существует простая связь |
Р т = dD^/dt или |
||||
при постоянной мощности |
излучения |
Я т = D1/t, |
получаем |
||
Я т = 3 - Ю 9 |
С |
Ш |
|
|
|
V |
t |
|
|
Измерение времени t, в течение которого напряжение на элек тродах ионизационной камеры изменяется на Д(/, производитсякосвенными способами. Сущность одного из них, легко реали зуемого на практике, заключается в следующем. Ионизационная, камера используется как задающее устройство генератора им пульсов и включается в сеточную цепь его лампы (рис. 2 . 47а) . В исходном состоянии камера заряжена сеточным током лампы до определенного уровня и лампа оказывается закрытой. Когда под действием дозы облучения D T напряжение на электродах камеры изменится на величину AU, приводящую к отпиранию лампы, генератор вырабатывает имнульс длительностью т и схема возвращается в исходное состояние. В следующий раз
лампа откроется через время t, необходимое для получения ионизационной камерой дозы Dr и уменьшения напряжения на ее электродах на величину Д£Л При x<(..t, что имеет место на практике, за время наблюдения берется период следования им пульсов Т, и, следовательно, можно записать соотношения:
Я |
1 = 3-109 — |
- ^ |
или |
Я т = 3 - 1 0 9 - £ MJF, |
где F = 1 ;Т |
— частота |
следования |
импульсов. |
Аналоговой величиной, несущей информацию о мощности гамма-излучения, является период (частота) следования импуль сов, вырабатываемых генератором (рис. 2.47а). Преобразование периода следования серии импульсов в код производится спосо бом последовательного счета, описанным в § 2.7.
2.8.3. Принцип регистрации данных о химической обстановке
Химическая обстановка оценивается концентрацией отрав ляющего вещества в единице объема воздуха (К0в), измеряемой в миллиграммах на литр. Одним из простых способов определе ния концентрации отравляющих веществ является ионизацион ный, основанный на способности отравляющих веществ стимули ровать рекомбинацию ионов воздуха.
Реализуется этот способ в устройстве, состоящем из колбы, внутрь которой помещены электроды и через которую прокачи вается воздух, источника напряжения, резистора и усилителя (рис. 2.476). Под воздействием источника радиоактивного излу чения, находящегося в колбе, внутри нее создается некоторый начальный уровень ионизации. При этом в электрической цепи протекает ток и с резистора снимается определенное начальное напряжение. Если прокачиваемый через колбу воздух содержит частицы ОВ , то под воздействием последних число ионизирован ных частиц в колбе уменьшается, вследствие чего уменьшается ток в цепи и напряжение на резисторе. В определенных пределах существует прямая зависимость между концентрацией О В и на пряжением на резисторе. Таким образом, аналоговой величиной, несущей информацию о концентрации О В в рассмотренном дат чике, является уровень напряжения постоянного тока. Для со^ пряжения такого датчика с дискретным каналом связи в схеме
на рис. 2.1 должен |
использоваться |
преобразователь напряжения |
в код, работающий |
по методу сравнения и вычитания. |
|
2.8.4. Принцип регистрации |
местоположения |
|
|
подвижных |
объектов |
Местоположение подвижных объектов задается координатами X и У той точки земной поверхности, где в данный момент нахо дится объект. Для определения местоположения объектов, пере мещающихся по поверхности земли со скоростью до нескольких
8 Зак 169. |
и з |
десятков километров в час на относительно небольшие расстоя ния (деоятки-сотни километров), наиболее приемлемы навигаци онные методы, основанные на ориентации с помощью гироскопа или относительно известного магнитного поля земли.
Координаты текущего |
местоположения объекта |
М П О |
•(рис. 2.48а) определяются |
как сумма координат исходного |
|
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вт подобоа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
системы |
Мода |
Mj |
Устройство |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
объекта |
|
разложения |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Скорости |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скорости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
От KypcoSoiAjpmpOUcMсоставП |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
системы^ |
SSoda К - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
объекта |
игл об |
|
ляющие |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
2.48. |
|
|
|
|
|
||
пункта |
движения |
объекта ИПО |
и |
пути, |
пройденного |
объектом |
|||||||||||
по соответствующей |
координате: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
-^"мпо — •Xiln0 |
-\- S x |
И |
Умпо = |
^ипо Т" |
|
|
|||||||
|
Вычисление |
путей Sx |
и Sy |
производится |
разложением |
век |
|||||||||||
тора |
скорости |
движения |
объекта |
w на составляющие по |
осям |
||||||||||||
X |
и |
Y |
(wx |
и wy) |
|
и интегрированием |
их за |
время |
движения, |
||||||||
т. |
е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
t |
j wy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sx |
— J" wx dt |
|
и |
Sy |
= |
dt. |
|
|
|||
|
В |
соответствии |
с |
рис. 2.48а |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
wx |
— \w\ cos |
|3 cos |
|
Wy = |
I w I cos |
|3 sin Y, |
|
|
|||||
где |
|
(3 = fx (t) |
и |
f = / 2 ( * ) — углы, |
определяющие направление |
||||||||||||
вектора скорости. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом,
откуда
ЛГіию = |
Хиао + |
J |
I w I cos p cos 7 |
Л ; |
/мпо = |
^ино + |
j |
] W I COS P Sin у |
dt. |
о
Решение этих уравнений производите^ датчиком координат, структурная схема которого изображена на рис. 2.486.
Перед началом движения в сумматоры вручную вводятся координаты Липо и Ущіо, в процессе движения от ходовой системы объекта непрерывно поступает значение скорости | w |, а от курсо вой системы — значения углов р и у. Разложение вектора ско рости на составляющие производится, как правило, с помощью синуео-косинусных потенциометров, для интегрирования во вре мени применяются интегрирующие двигатели. Для повышения точности измерения координат принимаются определенные меры, например, вводят поправки на пробуксовку, а после прохожде ния некоторого расстояния для устранения накапливающихся ошибок осуществляют ввод новых значений Хило и УИпо, соответ ствующих данному Положению объекта.
В рассмотренном варианте построения датчика координат подвижных объектов выходные данные об Хмпо и Умпо представ ляются углом поворота валов интегрирующих двигателей. В ка честве сумматоров в этом случае используются дифференциаль ные механизмы. Для представления значений Хмпо и УМ П о в чис ловой форме необходим преобразователь, работающий по методу одного отсчета. Кодовая маска такого преобразователя должна быть укреплена на выходном валу, угол поворота которого яв ляется аналоговой величиной — носителем информации о значе нии координат А'мпо и У м п о .
КАНАЛЫ СВЯЗИ
ДЛ Я ПЕРЕДАЧИ Д И С К Р Е Т Н Ы Х СООБЩЕНИЙ
ИИСКАЖЕНИЯ В КАНАЛАХ
§ З.Ї. Виды каналов и их основные характеристики
3.J.I. Общие сведения
Каналы связи являются составной частью тракта передачи дискретных сообщений, определяющей в значительной степени принципы построения и основные характеристики оконечной ап паратуры телеграфной связи и передачи данных.
Под каналом связи понимается совокупность технических средств (каналообразующей аппаратуры оконечных пунктов, усилительной, ретрансляционной и другой аппаратуры промежу точных пунктов) и проводящей среды, обеспечивающих прохож дение сигналов от одного оконечного пункта до другого.
Каналообразующая аппаратура (КОА) бывает одноканальной (рис. 3.1а) и многоканальной (рис. 3.16). Многоканальная аппаратура уплотнения состоит из индивидуального оборудова ния для каждого канала и группового оборудования, объединяю щего работу отдельных каналов.
Как в одноканальной, так и в многоканальной аппаратуре индивидуальное оборудование каждого канала имеет в своем
составе передатчик Прд и приемник Прм, |
с помощью которых, |
как правило, обеспечивается двусторонняя |
(дуплексная) связь. |
Поэтому условно канал можно представить в виде двух незави симых направлений связи (рис. 3.1 в ) , обеспечивающих двусто роннюю передачу сообщений.
Бели одновременная работа передатчика и приемника КОА невозможна (сильное влияние передатчика на работу своего приемника, использование одних и тех же устройств в схемах передатчика и приемника и т. п.), то передатчик и приемник работают поочередно и обеспечивают полудуплексную связь. Иногда в составе КОА одного оконечного пункта имеется только передатчик, а другого — только приемник. В этом случае орга низуется симплексная связь.
В зависимости от айда среды различают проводные и радио каналы. Проводные каналы делятся на каналы воздушных и ка-
бельных линий связи, а радиоканалы — на радиорелейные, тро посферные, каналы коротковолновых ( K B ) , средневолновых (СВ) и длинноволновых ( Д В ) радиолиний.
По ширине полосы передаваемых частот, необходимой для передачи различных видов информации, различают телеграфные и телефонные каналы, каналы вещания и звукового сопровож дения телевидения, а также каналы первичной и вторичной группы систем ВЧ телефонирования (широкополосные каналы).
По характеру сигналов на входе и выходе |
|
КОА |
каналы |
раз |
|||
деляют на непрерывные и каналы постоянного тока. |
|
||||||
а) |
Ой |
КОЙ |
КОЙ |
і |
ОЙ |
|
|
ПрЗ |
|
Прм |
Прм |
|
|||
|
Прм |
\01рмГ—І—і— |
llpd |
і |
ПрЗ |
|
|
|
|
Канап |
сбязи |
|
|
|
|
|
ОЙ |
НОЯ |
коя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прд |
|
|
|
|
|
|
|
Прм |
|
|
|
|
|
|
6)' |
|
|
|
|
|
|
|
|
Прд |
|
|
|
|
|
|
|
Прм |
|
|
|
|
|
|
|
ОЙ |
Каналы |
связи |
|
ОЙ |
|
|
|
Прд |
= > |
|
Прм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Прм |
-Канал |
сбязи • |
|
Прд |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Рис. |
3.1. |
|
|
|
|
Непрерывным |
|
называют такой канал, на входе |
и выходе |
ко |
торого сигналы представляют собой непрерывную функцию вре мени. К непрерывным относятся телефонные каналы, каналы вещания и звукового сопровождения телевидения, а также ши рокополосные каналы.
Каналом постоянного |
тока |
называют такой канал, на входе и |
|||
выходе |
которого |
сигналами |
являются |
импульсы постоянного |
|
тока. К |
подобным |
каналам |
принадлежат все телеграфные, а |
||
также импульсные |
каналы. |
|
|
||
|
|
3.1.2. |
Телеграфные |
каналы |
Для передачи телеграфных посылок применяются физические цепи и провода, каналы тонального телеграфирования ( Т Т ) , ра диорелейные каналы, каналы KB радиолиний и др.
Физические цепи и провода позволяют осуществлять непо средственную передачу посылок постоянного тока. Телеграфиро
вание постоянным |
током производится по однопроводным линиям |
с использованием |
земли в качестве обратного провода (рис. 3 . 2а), |
по двухпроводным линиям и жилам подземных и морских кабе лей (рис. 3.26), а также по средним точкам двухпроводных ли ний. Последний случай является одним из простых методов уплотнения, позволяющим по двухпроводной цепи осуществлять одновременно телефонную и телеграфную связь. При этом ис
пользуются |
свойства |
сбалансированного |
моста, составленного |
|
с помощью |
дифференциальных трансформаторов Tpl |
и Тр2 |
||
(рис. 3.2е) и позволяющего образовать дополнительную |
искусст |
|||
венную цепь |
(средняя |
точка, земля) для |
телеграфной передачи. |
|
а) |
|
-Линия сВяэи- |
|
|
ОД |
|
ОЙ |
|
|
|
|
|
4^ |
|
б) |
OR |
|
|
|
|
Tpl |
|
|
|
ТЛФ
«те
OR '
Рис. 3.2.
При работе по проводным линиям различают дальность теле графирования без каких-либо промежуточных или усилительных устройств, которую называют дальностью непосредственного те леграфирования, и. дальность телеграфирования с промежуточ ными устройствами. Дальность непосредственного телеграфиро вания зависит от качества линии (сопротивление провода и.его изоляция), токов помех, наводимых в линии от посторонних источников, скорости телеграфирования, величины напряжения линейных батарей, чувствительности входного устройства прием ника и исправляющей способности оконечного аппарата.
При телеграфировании по воздушным линиям связи основной причиной, ограничивающей дальность работы, являются токи помех. Дальность непосредственного телеграфирования состав ляет 400—500 км для двухполярной работы (при максимальной величине напряжения линейной батареи 160 В и чувствительно-
•ста входного устройства 15—20 мА) и 200—250 км для однополярной работы (при чувствительности входного устройства 45—50 мА) .
Дальность непосредственного телеграфирования по кабель ным линиям ограничивается, в основном, характеристическими искажениями и допустимой величиной напряжения линейных ба тарей, а также зависит от типа кабеля.
При использовании на проводных линиях промежуточных устройств (регенеративных трансляций) дальность связи не огра ничена.
Воздушные и кабельные линии, протяженность которых соот ветствует дальности непосредственного телеграфирования, обес печивают передачу импульсов постоянного тока со скоростью телеграфирования 50—80 бод и позволяют осуществлять дуп лексную, полудуплексную и симплексную связь.
При включении |
оконечной |
аппаратуры |
(OA) |
согласно |
|
рис. |
3.2а, б, в обеспечивается полудуплексная |
или симплексная |
|||
связь. Дл я образования дуплексной связи необходимо |
подключе |
||||
ние |
дополнительного |
устройства — дифференцированной дуп |
|||
лексной схемы Д Д С (рис. 3.2г). |
Дуплексная схема обеспечивает |
переход от четырехпроводной схемы включения передатчика и приемника OA на двухпроводную схему линии связи. Особен ность дуплексной схемы при телеграфировании по проводам со стоит в том, что осуществляется одновременная передача и прием по двухпроводной цепи (провод — з е м л я или два провода). В от личие от этого под дуплексом при работе по радиоканалам и ка налам ТТ понимается одновременная передача и прием по двум частотно-разнесенным направлениям передачи и приема четырехпроводного тракта.
В настоящее время при телеграфной связи, а тем более при передаче данных, в редких случаях сигналы передаются на боль шие расстояния по проводам. В основном проводные линии яв ляются вставками в составные каналы, используются в качестве манипуляционных линий между приемником и передатчиком радиоканалоз или в виде соединительных линий с каналообразующей аппаратурой. Для передачи дискретной информации чаще всего применяются каналы ТТ, радиорелейные каналы и каналы K B радиолиний, имеющие модемы в составе каналообразующей аппаратуры и поэтому обеспечивающие непосредственный ввод дискретных сигналов.
Каналы тонального телеграфирования образуются путем вто ричного уплотнения телефонных каналов кабельных, радиоре лейных, тропосферных и других линий связи. По рекомендации М К К Т Т каналы ТТ рассчитываются на скорости телеграфирова ния 50, 100 и 200 бод.
Под стандартным телеграфным каналом понимается канал Т Т с частотной модуляцией, имеющий разнос частот 240 Гц для скорости телеграфирования 100 бод и позволяющий делить по-