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

интегрирующих конденсаторах Сi и С2 будет достигать U0. Под действием регистрирующих импульсов конденсаторы быстро разря­ жаются и появляющийся при этом разрядный импульс вызывает соответствующее срабатывание дополнительного триггера.

Если же принимаемые импульсы искажены (рис. 150,6), то за время t0 заряжаются оба конденсатора. Направление срабатывания

воздействия регистрирующих импульсов. Если к моменту воздей­ ствия регистрирующего импульса напряжение на конденсаторе Cj было больше, чем на С2, то результирующий магнитный поток, соз­ даваемый токами разряда конденсаторов, будет иметь такое на­ правление, при котором индуктируемый во вторичной обмотке им­ пульс откроет ПТ7 (ПТц закроется). При Uc2 >Uc1 индуктируемый разрядный импульс опрокинет дополнительный триггер (ПТ7 и flTs) в противоположное состояние.

Таким образом, дополнительный триггер будет воспроизводить ’(регистрировать) принимаемые с канала импульсы, восстановлен­ ные до нормальной длительности (рис. 150,в).

190

Дальнейшее распределение принимаемых импульсов по элемен­ там наборного устройства осуществляется так же, как при реги­ страции стробированием.

Рис. 151. Схема устройства регистрации принимаемых импуль­ сов интегральным методом

Сравнение помехоустойчивости методов регистрации стробиро­ ванием и интегрального будет приведено ниже.

§ 38. ПОНЯТИЕ ОБ ИСПРАВЛЯЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

Исправляющая способность является одним из основных кри­ териев, характеризующих устойчивость работы приемников дис­ кретных систем связи.

Из рассмотрения методов регистрации следует, что правильный прием импульсов, составляющих кодовые комбинации, возможен и при наличии искажений.

Это свойство дискретных приемников правильно регистрировать принимаемые искаженные (в некоторых пределах) импульсы назы­ вается исправляющей способностью.

Численно исправляющая способность измеряется той наиболь­ шей допустимой величиной искажений принимаемых импульсов, при которой приемник правильно их регистрирует.

191

Например, если при методе стробирования правильная реги­ страция импульсов не нарушается при смещении границ не более чем на 8М (рис. 152), то величина этих искажений характеризует исправляющую способность приемника.

Обычно исправляющая способность вычисляется в процентах элементарного импульса t0 и обозначается буквой р:

принято различать:

-теоретическую исправляющую способность — рт;

—номинальную исправляющую способность — рн;

рабочую, или эксплуатационную, исправляющую способ-

НОСТЬ [Лр .

§ 39. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ИСПРАВЛЯЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ

Исправляющая способность рт зависит только от способа реги­ страции принимаемых импульсов и инерционности регистрирующих элементов. Ее величина определяется при условии, что между пере­

Следовательно, теоретическая исправляющая способность прием­

192

Из выражения (9.3) следует, что чем меньше z, тем больше ис­ правляющая способность приемника. При г<САь что имеет место в современных бесконтактных дискретных системах, piT«s50%. Это значит, что, не нарушая правильной работы приемника, границы импульсов могут смещаться (искажаться) на 50% от to-

При интегральном методе регистрации расчет теоретической

времени заряда интегрирующего конденсатора до потенциала, до­ статочного для срабатывания дополнительного триггера (^i), и вре­ мени разряда (закорачивания) интегрирующего элемента {t2):

£ = /]-(- t->.

Численно теоретическая исправляющая способность при инте­

ляющей способности при методе стробирования и при интеграль­ ном методе принципиально различны. При регистрации импульсов методом стробирования можно допустить одновременное укорачи­

регистрации суммарная величина искажения импульса в начале » в конце не должна превышать величины, определяемой также фор­

правляющую способность приемника с учетом искажений, вноси­ мых распределителями (8Р), и погрешности синфазности (8К), об­ условленной нормальной работой коррекционных устройств при от­ сутствии искажений коррекционных импульсов.

Так как 8Р суммируется с искажениями, обусловленными поме­ хами в канале связи, а 8К характеризует смещение моментов реги­ страции в процессе корректирования, то номинальная исправляю­ щая способность будет меньше теоретической на величину 8Р и 8К

(5р= 5%).

В системах с кольцевыми электронными или магнитными рас­ пределителями и бесконтактными передающими и приемными реле 8Р практически равна нулю.

Погрешность синфазности 8К зависит как от способа корректи­ рования, так и от стабильности приводов (генераторов).

В синхронных системах погрешность синфазности определяется величиной коррекционного эффекта. Так, для электромеханических

систем §ц составляет примерно 3,3%. В системах корректирования с дискретным управлением (§ 32) погрешность синфазности может быть уменьшена до 1%.

Таким образом, номинальная исправляющая способность син­ хронных электромеханических систем составляет примерно

ан = 42,5 — 5 — 3,3 =s 34% *,

Номинальная исправляющая способность синхронных систем с электронными или магнитными распределителями и бесконтакт­ ными входными и выходными устройствами может быть получена примерно равной 48%.

В стартстопных системах погрешность синфазности опреде­ ляется углом расхождения по фазе между передающим и прием­ ным распределителями в момент приема середины последнего кодо­ вого импульса. Это расхождение обусловливается нестабильностью

Поясним сказанное на примере работы обычного стартстопного аппарата.

Если бы скорости двигателей двух аппаратов были одинаковы, то расхождение по фазе между распределительной муфтой передат­ чика и наборной муфтой приемника к концу оборота равнялось нулю (рис. 154, а). В этом случае регистрация импульсов происхо­ дила точно в середине. Но вследствие расхождения скоростей рас­ пределительная муфта передатчика и наборная муфта приемника к концу оборота разойдутся по фазе и регистрация пятого импуль­ са произойдет не в середине, а раньше или позже (рис. 154,6, в). Это смещение моментов регистрации, обусловленное разностью скоростей двигателей, и есть погрешность синфазности 5К.

Величина 8Кзависит от возможного расхождения скоростей дви­ гателей. Так, измерениями установлено, что в стартстопных аппа­ ратах вследствие несовершенства электроконтактных регуляторов расхождение скоростей двигателей при правильной их регулировке по камертонам составляет ±1%.

* При расчете рт принимаем 2=0,15 U.

194

При такой разности скоростей угол расхождения по фазе при­ емного и передающего распределителей при приеме середины пя­ того импульса будет равен

или в процентах от нормального импульса 8К= 5,5%.

Таким образом, теоретическая исправляющая способность

Под рабочей, или эксплуатационной, исправляющей способно­ стью р.р следует понимать такое значение исправляющей способ­ ности, которым обладает приемник с учетом расхождения по фазе, обусловленного искажением коррекционных импульсов:

Следовательно, рабочая исправляющая способность характери­ зует устойчивость-работы приемника в реальных каналах связи.

В синхронных системах (см. § 32) точность синфазности зави­

грешности синфазности (динамическая бшибка) возрастает вслед­ ствие искажений принимаемых импульсов. Это обусловлено тем, что каждая искаженная (смещенная) граница регистрируется фа­ зовым дискриминатором как находящаяся в режиме отставания или опережения, т. е. имеет место ложное корректирование. Вслед­

в канале без помех на работу в канале с помехами, характеризуе­ мое разностью между динамической и статической ошибками, и есть 8Ьц.

Следовательно, рабочая исправляющая способность современ­ ных бесконтактных синхронных дискретных систем равна примерно

ир = 4 8 - ( 3 - 1) = 46%.

Рабочая исправляющая способность различных электромехани­ ческих систем колеблется от 28 до 35%.

Из определения рабочей исправляющей способности следует, что устойчивая работа синхронной системы будет обеспечена во всех случаях, когда максимальная величина искажений границ принимаемых импульсов не превысит рабочей исправляющей спо­ собности:

Для определения рабочей исправляющей способности стартстопных систем рассмотрим диаграммы, приведенные на рис. 155.

Предположим, что при работе стартстопного аппарата, номи­ нальная исправляющая способность которого рн, искажается на­ чало пускового импульса.

страции относительно среднего положения на величину искажения

пускового импульса.

Если при среднем положении моментов регистрации аппарат имел исправляющую способность рн, то, очевидно, при смещении моментов регистрации на величину

г;, = 17-100"/.

номинальная исправляющая способность уменьшается на такую же величину

h > = ^ - - V 100°/»

196

Следовательно, рабочая, или эксплуатационная, исправляющая способность стартстопной системы будет меньше его номинальной исправляющей способности на величину искажений начала пуско­ вого импульса.

Так как в эксплуатационных условиях искажения пусковых и кодовых импульсов равновероятны, то наибольшая величина иска­ жений кодовых импульсов, при которой обеспечивается устойчивая работа стартстопной системы, не должна превышать половины но­ минальной исправляющей способности:

Однако неравенство (9.7) характеризует лишь предельное усло­ вие устойчивой работы стартстопных систем. В действительности устойчивая работа определяется суммарной величиной искажений пускового и кодовых импульсов.

Эти условия можно определить, если пользоваться понятием стартстопных искажений 8СТст-

Согласно рекомендациям МККТТ за меру стартстопных искаже­ ний принимается отношение

0 К— величина запаздывания воспроизведения одной из границ кодовых импульсов.

Степень стартстопного искажения может быть выражена через смещение границ пускового и кодовых импульсов относительно средней величины запаздывания воспроизведения. Имея в виду, что

ны Д0Пи Д0К здесь понимаются алгебраически. Если границы пу­ скового и кодовых импульсов смещены в одну сторону, то абсолют­ ная величина стартстопных искажений будет равна разности этих смещений, а если границы сместились в противоположные сторо­ ны — их сумме.

Из определения стартстопных искажений следует, что устойчи­ вая работа стартстопных систем будет обеспечена во всех слу­ чаях, когда

Таким образом, условия устойчивой работы стартстопных си­ стем несколько отличаются от условий устойчивой работы синхрон­

ных аппаратов (9.6).

Весьма важным параметром, характеризующим устойчивость дискретной связи, является запас устойчивости.

Под запасом устойчивости связи s понимают разность между исправляющей способностью приемника и суммарной величиной искажений принимаемых импульсов:

сумм'

Запас устойчивости характеризует степень превышения исправ­ ляющей способности над величиной искажений импульсов в ка­ нале. Очевидно, что устойчивая работа системы обеспечивается при всех е>0. Однако если учесть, что величина искажений им­ пульсов в канале непрерывно меняется, то чем больше е, тем мень­ ше вероятность неправильной регистрации импульса.

Исходя из (9.6) и (9.10), выражения для определения запаса устойчивости синхронных и стартстопных систем можно записать так:

ГЛАВА 10

СТАРТСТОПНО-СИНХРОННЫЕ СИСТЕМЫ

§ 42. СРАВНЕНИЕ СТАРТСТОПНЫХ И СИНХРОННЫХ СИСТЕМ

Для передачи и приема дискретных сообщений, состоящих из букв, цифр и знаков препинания, в настоящее время используются главным образом стартстопные и синхронные телеграфные аппа­ раты.

Эти аппараты являются буквопечатающими и отличаются спо­ собом поддержания синфазности.

Синхронные телеграфные аппараты, появившиеся около 80 лет тому назад*, способствовали значительному увеличению как даль­ ности телеграфной связи, так и обмена. Дальнейшее усовершенст­ вование этих аппаратов привело к появлению различных модифи­ каций.

Основным преимуществом аппаратов Бодо является многократ­ ность и высокая помехоустойчивость (исправляющая способность). Однако в эксплуатации эти аппараты весьма неудобны. Громозд­ кость, сложность настройки и регулировки, необходимость работы на клавиатуре «в такт» — все это ограничивало расширение сети телеграфной связи.

В двадцатые годы в ряде стран были разработаны новые теле­ графные аппараты, которые получили название стартстопных. По­ явление этих аппаратов ознаменовало дальнейшее расширение сети документальной связи с доведением аппарата до подателя теле­ граммы (абонентская связь).

Применение стартстопного способа корректирования, клавиа­ туры типа пишущей машинки и ряда других устройств позволило создать малогабаритный, удобный в эксплуатации телеграфный аппарат. Стартстопные телеграфные аппараты стали основной аппаратурой низовой телеграфной связи.

* Первый синхронный аппарат был предложен Э. Бодо в 1874 г. Модифика­ ции этого аппарата стали называться в дальнейшем аппаратами Бодо.

199