книги из ГПНТБ / Шляпоберский В.И. Элементы дискретных систем связи

Схема И построена аналогично, только триод П Т4 при о тсут­ ствии коррекционных импульсов открыт. Поэтому импульсы задаю­

базу ПТ4 коррекционного импульса срабатывает схема И и на вход усилителя поступает дополнительный импульс.

В заключение заметим, что коррекционные устройства с дис­ кретным управлением наряду с малой динамической погрешностью

при скоростях телеграфирования от десятков до тысяч бод.

§ 34. РЕЗОНАНСНЫЕ ФАЗИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Выше указывалось, что наряду с коррекционными устройства­ ми автоматической подстройки фазы в дискретных системах связи применяются резонансные фазирующие устройства, в которых управляющие импульсы на приеме формируются не местным гене­ ратором, а посредством выделения из последовательности прини­

стоты телеграфирования исходный сигнал не представляется воз­ можным, так как фазы первой гармоники частоты телеграфирова­ ния при кодовых комбинациях с четным и нечетным числом импульсов отличаются друг от друга на 180° (рис. 144, б).

Если же из каждой границы принимаемых импульсов сформировать импульсы длительностью уt0 , то из такого сигнала можно

отфильтровать колебания с устойчивой фазой, частота которых равна скорости телеграфирования (рис. 144,в). Для этого перед фильтром ставится удвоитель (рис. 144,а).

Очевидно, что устойчивая работа резонансных фазирующих устройств будет обеспечена в том случае, если отклонение частоты генератора передачи от резонансной частоты фильтра не превысит половины полосы пропускания.

Чем шире полоса пропускания фильтра, тем менее жесткие тре­ бования предъявляются к его стабильности и к стабильности гене­

180

ратора передачи. Однако при этом резко падает точность синфазности, так как с изменением структуры принимаемых комбинаций импульсов в больших пределах изменяется фаза выделенной филь­ тром основной частоты телеграфирования, а следовательно, и фаза регистрирующих импульсов. Если же полосу пропускания фильтра взять весьма узкую (порядка 0,5 гц), то необходимая точность синфазности обеспечивается, но требования к стабильности частоты фильтра и генератора повышаются.

Таким образом, построение пригодных для практического ис­ пользования резонансных фазирующих устройств возможно только при наличии стабильных узкополосных фильтров.

Наибольшие трудности в создании резонансных фазирующих устройств встречаются при разработке их для' телеграфных систем с малой скоростью телеграфирования (50—100 бод). Чем выше скорость телеграфирования, тем проще создать стабильный узко­ полосный фильтр.

Основное преимущество резонансных фазирующих устройств по сравнению с системами с автоматической подстройкой фазы со­ стоит в том, что они содержат примерно вдвое меньшее число эле­ ментов. Однако им свойственны следующие недостатки:

— при кратковременных перерывах связи система полностью выходит из синхронизма и для введения ее в фазу требуется до­ полнительное время;

— отсутствие замкнутого контура регулирования требует не­ прерывного контроля за фазой формируемых управляющих им­ пульсов, так как по мере увеличения расхождения частоты генера­

предназначаются для автоматической установки и поддержания определенного соотношения фаз между приемным и передающим распределителями работающих друг с другом систем.

Устройства фазирования по циклам должны обеспечивать бы­ строту установки фазы как при первоначальном включении, так и при потере синфазности в процессе работы, и высокую помехоза­ щищенность устройств фазирования, исключающую установку ложной фазы.

Устройства фазирования по циклу являются одним из наибблее важных узлов аппаратуры дискретной связи, так как нарушение их правильной работы приводит к полной потере связи.

Если в стартстопных системах фазирование по циклам осущест­ вляется стартстопным способом корректирования, то в большин­ стве синхронных систем для фазирования по циклу необходимо

181

иметь специальное устройство. Исключение составляют электроме­ ханические системы с коррекцией специальными импульсами.

Рассмотрим принцип построения устройств фазирования по цик­ лам применительно к синхронным системам на бесконтактных эле­ ментах.

Принцип построения устройств фазирования по циклам

Предположим, что имеется синхронная система, в которой за цикл работы передающего распределителя передается т импуль­ сов (рис. 145) *.

Тогда для обеспечения синфазности приемного и передающего распределителей можно использовать один из следующих спо­ собов. '

В режиме покоя, когда информация с накопителя не поступает, за каждый цикл распределителя в канал передается вполне опре­

тора в конце каждого цикла указывает на расхождение по фазе. В этом случае с управляющего устройства подается импульс, который смещает фазу приемного распределителя на один шаг

(контакт).

Смещение приемного распределителя по фазе в конце каждого цикла на один контакт будет происходить до тех пор, пока не уста­ новится правильная фаза. В режиме синфазности дешифратор под действием фазирующей комбинации сработает и выключит управ­ ляющее устройство. С этого момента при правильной работе кор­ рекционного устройства распределители будут находиться в фазе.

Недостатком данного способа фазирования является то, что после любого нарушения синфазности в процессе работы введение

* Для наглядности на рис. 145 изображены контактные распределители.

182

в фазу возможно только по прекращении передачи информации и снятии блокировки с управляющего устройства.

Отмеченные недостатки могут быть устранены, если для фази­ рования по циклу использовать один из контактов передающего и приемного распределителей.

При таком способе датчик фазирующей комбинации подклю­ чается к одному из контактов передающего распределителя (рис. 146) и за каждый цикл распределителя передается один эле­ мент фазирующей комбинации.

Передающий Приемный распределитель распределитель

Рис. 146. Фазирование по циклу с выделением спе­ циального контакта для передачи фазирующей ком­ бинации

На приеме к соответствующему контакту распределителя под­ ключается дешифратор фазирующей комбинации, выход которого соединен с управляющим устройством.

Если фазирующая комбинация состоит из п элементов, то при несовпадении распределителей по фазе с выхода управляющего устройства через каждые п циклов будет поступать импульс, сме­ щающий фазу распределителя на один контакт. Как только деши­ фратор зарегистрирует фазирующую комбинацию, управляющее устройство блокируется и с этого момента распределители будут вращаться синфазно.

В режиме синфазности при правильной регистрации принимае­ мых импульсов с выхода дешифратора через каждые п циклов бу­ дет поступать фазирующий импульс, подтверждающий наличие правильного соотношения фаз распределителей.

При потере синфазности поступление фазирующего импульса прекратится и спустя определенное время, равное, например, 3п циклам, снимется блокировка с управляющего устройства и си­ стема перейдет в режим поиска.

/ 1 8 3

ГЛАВА 9

ИСПРАВЛЯЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ПРИЕМНИКОВ ДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ

§ 36. ПОНЯТИЕ ОБ ИСКАЖЕНИЯХ ПРИНИМАЕМЫХ ИМПУЛЬСОВ

Как известно (гл. 3), двоичная информация по каналу связи передается в виде последовательности электрических импульсов определенной длительности, .отличающихся один от другого ампли­ тудой, частотой или фазой. На приеме посредством демодулятора выделяются границы между импульсами, по которым восстанавли­ вается переданная информация.

Если на передаче границы между импульсами посредством рас­ пределителя смещены относительно друг друга по времени «а величину, равную или кратную /0, то на приеме вследствие воздей­ ствия помех в канале связи это расстояние между границами импульсов изменяется, что приводит к удлинению одних импуль­ сов и укорачиванию других. Любое смещение границ импульсов, вследствие которого принятые импульсы по длительности оказы­ ваются неравными переданным, называется искажением импульсов.

Понятие об искажениях передаваемых импульсов можно пояс­ нить, пользуясь рис. 147.

Вследствие запаздывания, обусловленного распространением электромагнитной энергии, каждая граница переданного импульса принимается спустя некоторое время (рис. 147, а).

Если все границы импульсов воспроизводятся приемным устройством с запаздыванием на одинаковую величину, т. е. если tx— t2 — tz= , то длительность принятых импульсов равна длитель­ ности переданных и искажения равны нулю. Если же указанное условие не выполняется, то принимаемые импульсы воспроизводятся с искажениями. Например, из графика рис. 147, а видно, что вслед­ ствие неодинакового запаздывания первый импульс удлиняется по

185

запаздывание границ импульсов, передаваемых по каналу Связи, рав­ но ^Сред (рис. 147,6) Тогда при наличии помех приемное устройство будет воспроизводить границы импульсов либо позже этого вре­ мени, либо раньше. Таким образом, вследствие искажений границы принимаемых импульсов будут смещаться на некоторую величи­ ну б. Если известна величина максимального t MaKC и минимального 4шн запаздывания, то зона наибольшего смещения границ импуль­ сов 0 = fMaKc — hum называется абсолютной величиной искажений принимаемых импульсов.

где i0 — длительность элементарного импульса.

Выражение (9.1) позволяет определить величину искажений принимаемых импульсов.

Так как поступающие с канала связи импульсы, составляющие кодовые комбинации, в приемниках дискретных систем регистри­ руются элементами наборных устройств (§ 8), то правильная ра­ бота последних не может не зависеть от величины искажений при­ нимаемых импульсов.

Однако особенность приемников дискретных систем состоит в том, что их устойчивая работа нарушается только в случае, когда величина искажений принимаемых импульсов 8 становится больше некоторой определенной величины 8Д0П. До тех пор пока 8 < 8 ДОп, устойчивая работа приемников не нарушается.

Очевидно, что чем больше 8ДОп, тем более помехоустойчива система.

В настоящее время для характеристики помехоустойчивости дискретных систем связи используется более широкий критерий — исправляющая способность. Ниже рассматриваются вопросы, свя­ занные с исправляющей способностью приемников дискретных си­ стем связи.

186

§37. МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ ПРИНИМАЕМЫХ ИМПУЛЬСОВ

Вприемниках дискретных систем связи принимаемые импульсы регистрируются двоичными накопительными элементами, которые принимают одно из двух положений — «О» или «1». При этом число накопительных элементов равняется количеству импульсов, обра­ зующих одну кодовую комбинацию.

(позицию), условно обозначенную «1», а третий и четвертый «0». Тогда для регистрации данной кодовой комбинации необходимо, чтобы при приеме первого импульса первый накопительный эле­ мент принял состояние «1», при приеме второго импульса второй элемент принял также состояние «1», затем третий принял состоя­ ние «0» и т. д. По окончании приема пятого импульса все пять эле­

щего импульса каждый накопительный элемент поочередно на какое-то время должен подключаться к приемному устройству.

Обозначим через z время, минимально необходимое для пере­ вода накопительного элемента из одного состояния в другое, кото­ рое назовем временем регистрации. Известно, что для современных бесконтактных двоичных элементов оно не превышает нескольких микросекунд. Поэтому можно считать, что для любой дискретной

Таким образом, для надежной регистрации импульсов достаточ­ но каждый накопительный элемент посредством приемного распре­ делителя (§ 24) подключить к приемному устройству на время z.

При этом принимаемые импульсы могут регистрироваться мето­ дом стробирования и интегральным методом.

При методе стробирования накопительный элемент, подключае­ мый на время z к приемному устройству, принимает положение, соответствующее тому, которое в этот момент имеет приемное устройство. При этом не. учитывается, какова была полярность импульса до момента регистрации и какова будет после.

В рассматриваемом случае принимаемые импульсы могут реги­ стрироваться в любой их части: в начале, в середине или в конце

(рис. 148).

Как видно, от расположения моментов регистрации по отноше­ нию к принимаемым импульсам зависит допустимая величина сме­ щения границ, обусловленная помехами в канале. Так, при распо­ ложении моментов регистрации ближе к началу импульсов увели­ чивается допустимое смещение границ импульсов в сторону опере­ жения (00 и уменьшается допустимое смещение в сторону запаз-

187

дывания (0j). При расположении моментов регистрации в конце импульсов увеличивается 6J и уменьшается 9"•

Очевидно, что устойчивость системы будет определяться мень­ шей из двух величин, характеризующих допустимое смещение гра­ ниц импульсов: в первом случае величиной 0', а во втором — вели­

чиной 0^. Если моменты регистрации расположить посередине им­ пульсов так, чтобы 9"'— 0'", то, не нарушая правильной работы на­

борного устройства, можно будет допустить наибольшее смещение границ импульсов.

П риним аем ы е неискаж енны е

■t импульсы

Рис. 148. Расположение моментов регистрации относительно принимаемых импульсов

Рис. 149. Регистрация принимаемых импульсов методом стро­ бирования

На рис. 149 представлен один из вариантов схемы регистрации импульсов методом стробирования.

В качестве приемного устройства (ПУ) используется триггер, собранный на триодах П1\ и ПТ2. Накопительные элементы (Ни Н2 и т. д.) также выполнены на триггерах.

188

Предположим, что посредством коррекционного устройства при­ емный распределитель сфазирован, т. е.. первый регистрирующий импульс, поступающий с распределителя, совпадает по времени с приемом середины первого импульса и т. д. Если первый прини­ маемый импульс положительный, то триод ПТ\ закроется, а ПТ2 откроется и диод Д 2 окажется запертым. Тогда под действием пер­

щего импульса, сдвинутого относительно первого на t0, триггер второго накопительного элемента (Н2) примет состояние, обратное Я] (ПТБ открыт, ПТ6 закрыт) и т. д.

Очевидно, что состояние приемного устройства до и после мо­ ментов воздействия регистрирующих импульсов не сказывается на положении накопительных элементов.

При интегральном методе регистрации в отличие от метода стробирования в течение продолжительности неискаженного им­ пульса накапливается энергия принимаемого импульса. Затем в момент, соответствующий концу неискаженного импульса, по­ дается регистрирующий импульс, под действием которого сраба­ тывает дополнительный двоичный элемент.

Если в течение времени интегрирования t0 приемное устройство больше, чем 4>-, находилось в состоянии «1», то дополнительный

мент зафиксирует нуль.

На практике в качестве интегрирующих элементов чаще всего используются конденсаторы. Постоянная времени заряда конден­ сатора выбирается в несколько раз больше t0, благодаря чему при ^зар<^о напряжение на конденсаторе изменяется пропорционально времени заряда.

Если считать, что за время to напряжение на конденсаторе на­ растает до Uо, то наименьшее пороговое напряжение, при котором возможна регистрация принимаемого импульса, должно быть не­

сколько больше 4р.

Для повышения надежности работы схемы регистрации обычно

189