1.3. Характеристика видов дискретной модуляции в телеуправлении

ДАМ(рис. 1.2),ДАИМ(рис. 1.3, 1.4, 1.5). Эти виды модуляции теоретически могут иметь бесконечно большое число значенийmсилы или амплитуды тока. Практически число значений силы (амплитуды) тока в устройствах ТУ, ТР, ТУУ, ТС и ТПИm=2. Эти значения выбираются в соответствие с [2]. Использование относительно малого числа значений этого параметра вызвано его низкой помехоустойчивостью. Значения силы (амплитуды) тока изменяются как от действия помех в канале связи, так и из-за нестабильности характеристик линий связи, на которой организован канал. Модуляция характеризуется коэффициентом изменения силы (амплитуды) тока:

k_1,0=J₁/J₀,

где J₀,J₁– сила (амплитуда) тока сигналов, которыми передаются элементы кода 0 и 1, соответственно.

В целях надежного различия значений силы (амплитуды) тока при модуляции с активным «0» обычно выбирают k_1,0=2÷3. ДАМ и ДАИМ используются в каналах малой протяженности.

ДШИМ(рис. 1.3, 1.5). Для переносчика, существующего на последовательности конечных временных интервалов равной длины, приQ>1 возможны две разновидности этого вида модуляции:

1. t_u=var, t_п=const, T=t_u+t_п=var (рис. 1.5);

2. t_u=var, t_п=const, T=t_u+t_п=const (рис. 1.7, а, б).

В реальных устройствах телеуправления предпочтение отдается первой разновидности вследствие простоты ее осуществления.

Число значений длительности импульса mтеоретически не ограничено. Однако практически в устройствах телеуправления берутm≤3, так как использование большего числа значений параметра существенно увеличивает время передачи сообщений. Значенияt_uвыбираются в соответствии с [2].

Параметр достаточно помехоустойчив. Искажение длительности импульса может вызваться помехами в канале связи (в основном импульсными) и изменением некоторых параметров линии (например, для проводной линии – проводимости).

При m=3 модуляция характеризуется двумя коэффициентами изменения длительности импульсов:

k_1,0=t_u1/t_u2; k_2,1=t_u2/t_u1,

где t_u0,t_u1,t_u2– длительности импульсов, которыми передаются элементы кода 0, 1, 2 соответственно. В общем случаеk_1,0≠k_2,1.

В целях надежного развлечения значений длительности импульса обычно берут k_1,0=k_2,1=2÷3. Данный вид модуляции используется в каналах средней и большой протяженности. Для построения сигналов, обеспечивающих телепередачу производственной информации, рассмотренный вид модуляции обычно не применяется.

ДШПМ(рис. 1.5). ДШПМ, как и ДШИМ, также имеет две разновидности:

1. t_u=const, t_п= var, T=t_u+t_п=var (рис. 1.5);

2. t_u=var, t_п= var, T=t_u+t_п=const (рис. 1.7, в, г).

В реальных устройствах телеуправления используется, как правило, первая разновидность, осуществляемая более простым путем, чем вторая.

Число значений длительности паузы mтеоретически не ограничено. Практически в устройствах телеуправления выбираютm<=3, чтобы избежать значительного увеличения времени передачи сообщений. Значенияt_пберутся в соответствии с [2].

Параметр достаточно помехоустойчив. Искажение длительности паузы вызывается теми же причинами, что и искажение длительности импульса.

При m=3 модуляция характеризуется двумя коэффициентами изменения длительности пауз:

k_1,0=t_п1/t_п0;k_2,1=t_п2/t_п1,

где t_п0,t_п1,t_п2– длительности пауз, которыми передаются элементы кода 0, 1, 2 соответственно. В общем случаеk_1,0=k_2,1. Для надежного различения значений длительности паузы обычно берутk_1,0=k_2,1=2+3. Рассматриваемый вид модуляции используется в каналах средней и большой протяженности. При формировании сигналов для ТПИ ДШПМ обычно не изменяется.

ДЧИМ,ДФИМ(рис. 1.5). В телемеханических устройствах с функциями ТУ, ТР, ТУУ, ТС и ТПИ эти виды модуляции не нащли применения из-за сложности дискретных модулятора и демодулятора.

ПМ(рис. 1.2),ПИМ(рис. 1.3, 1.4, 1.5). Число значений модулируемого параметраm=2. Параметр обладает высокой помехоустойчивостью и не подвержен влиянию изменения характеристик линии связи.

Некоторым затруднением при использовании ПИМ (рис. 1.3, 1.4, 1.5) в каналах, организованных на линиях с большой собственной емкостью (к таким относятся, например, некоторые типы кабельных линий), является выброс противоположной полярности на срезе импульса вследствие перезаряда линии. При неблагоприятных условиях этот выброс может быть воспринят ДМ_дкак сигнальный импульс противоположной полярности.

ДФМ(рис. 1.2),ДФМ_и(рис. 1.3, 1.4, 1.5). Теоретически число дискретных значений фазы колебаний, используемой в качестве модулируемого параметра, может быть бесконечно велико. Однако практически в устройствах телеуправления число дискретных значений фазыmредко превышает 4, так как увеличениеmтребует применения специальных мер для повышения стабильности работы многих элементов устройства. Дискретные значения фазыφ_iвыбираются в соответствии с [2] с равномерным расположением их в интервале [0˚÷360˚].

Параметр имеет высокую помехоустойчивость, но подвержен влиянию изменения характеристик линии связи. Модуляция и демодуляция данного параметра выполняется при помощи достаточно сложных схем. В устройствах телеуправления рассматриваемый вид модуляции получил ограниченное распространение.

ДЧМ(рис. 1.2),ДЧМ_и(рис. 1.3, 1.4, 1.5). Число дискретных значений частоты гармонических колебаний в отдельных устройствах телеуправления доходит до 12. Эти дискретные значения выбираются в соответствии с [2].

Параметр достаточно помехоустойчив и практически не подвержен влиянию изменения характеристик линий связи. Получил широкое распространение при передаче телемеханических сообщений на средние и дальние расстояния.