2. Системы тонального телеграфирования
В настоящее время телеграфные каналы получают с помощью каналообразующей аппаратуры. Эту аппаратуру, работающую в спектре 0,3-3,4 кГц называют аппаратурой тонального телеграфирования (ТТ), а получаемые с ее помощью телеграфные каналы каналами тонального телеграфирования каналы ТТ).
Существует три варианта построения систем передачи дискретной информации в сетях военной связи.
Рис. 4
При первом варианте (рис.4) импульсная последовательность от источника информации (ИИ) поступает к передатчику через аппаратуру сопряжения (АС), которая выполняет функцию согласования ИИ - передатчика по скорости и коду. Из АС сигнал поступает в устройство повышения достоверности (УПД), в котором на передающей станции вводится избыточный код, а на приемной - определение и устранение ошибок. Модулятор (М) преобразует импульсную последовательность в аналоговый сигнал, который и передается по аналоговому каналу связи.
На приеме происходит обратное преобразование сигнала к дискретной форме и передачи его к получателю информации ПИ.
Аналоговый канал вместе с модулятором и демодулятором (Д) образуют дискретный канал, а дискретный канал с УПД образует канал передачи данных.
По рассмотренному варианту организуются тракты для среднескоростной и высокоскоростной передачи данных.
При втором варианте (рис.5) построения канала передачи дискретных сигналов в ЭППЧ аналогового канала обеспечивается передача сигналов от нескольких низкоскоростных ИИ.
Рис. 5
Низкоскоростная последовательность импульсов от ИИ поступает в передающую часть индивидуального оборудования (ИО ПЕР), где происходит преобразование каждой такой последовательности.
Способ преобразования определяется методом разделения каналов передачи дискретных сигналов (частотный и частотно-временной). При частотном разделении (П-318М, П-317, П-327, ТТ-48 и т.д.) с помощью преобразования спектр каждого информационного сигнала размещается в соответствующей полосе частот канала ТЧ. В групповом оборудовании (ГО ПЕР) обеспечивается формирование спектра линейного сигнала. В приемной части аппаратуры (ГО ПР) и (ИО ПР) осуществляются выделение, обратное преобразование и восстановление исходной последовательности импульсов.
В третьем варианте (рис.6) построения канала передачи дискретных сигналов (П-314М, П-317, П-318-4, П-327-2), как правило, верхняя часть ЭППЧ канала ТЧ используется для организации телеграфных каналов, а нижняя ее часть - для телефонной связи.
С помощью разделительных фильтров для ТГ связи выделяется полоса частот 2,5-3.4 кГц, а полоса 0,3-2,5 кГц используется для телефонной связи.
В настоящее время системы ТТ с ЧМ находят широкое применение для образования телеграфной сети путем использования каналов ТЧ на проводных, радиорелейных и тропосферных линиях связи.
Рис. 6
Одним из основных вопросов при разработке систем ТТ является выбор способа формирования группового сигнала с точки зрения наиболее полного использования ЭППЧ канала ТЧ с учетом уменьшения взаимного влияния каналов ТТ вследствие нелинейных искажений.
На рисунке 7 приведен вариант взаимного расположения каналов ТТ с частотным разделением каналов и с ЧМ.
При выборе ширины канала ТТ необходимо учитывать два фактора:
Полосу частот желательно иметь как можно уже, чтобы в ЭППЧ канала ТЧ разместить большее количество каналов ТТ. Но для выполнения этого требования возникает необходимость уменьшить индекс модуляции т, что ведет к снижению помехозащищенности. (т=Δf/FТ, Δf – девиация частоты; FТ - частота манипуляции, равная половине скорости телеграфирования в Бодах). В связи с изложенным, полосу частот канала ТТ при оптимальном m=1,2 выбирают 80 Гц при скорости передачи 50 Бод, 160 Гц при скорости передачи 100 Бод и 320 Гц при скорости передачи 200 Бод. Ширина полосы расфильтровки Fр определяется исходя из добротности элементов канальных фильтров. При использовании фильтров LC ширина полосы расфильтровки выбирается равной 40 Гц при скорости передачи 50 Бод, 80 Гц при скорости передачи 100 Бод и 160 Гц при скорости передачи 200 Бод. Общее число каналов ТТ, получаемых в канале ТЧ с ЭППЧ 0,3-3,4 кГц определяется по формуле N=3100/Fчм+Fр и составляет 24 канала ТТ при скорости передачи 50 Бод, 12 каналов ТT при скорости 100 Бод и 6 каналов ТТ при скорости 200 Бод. Разнос средних частот Fчм+Fр=fi-fi-1= fi± f, где fi - средняя частота i -го канала ТТ в ЭППЧ канала ТЧ; f - девиация частоты
ΔFЧМ ΔFЧМ
Рис. 7
Выбор номинальных значений частот для каждого канала ТТ производится так, чтобы их взаимное влияние за счет продуктов нелинейности, возникающих в канале ТЧ, было минимальным. Известно, что в случае воздействия нескольких гармонических колебаний на устройства с малой нелинейностью из всех возникающих гармоник и комбинационных продуктов наибольшей мощностью будут обладать вторые гармоники и комбинационные продукты второго порядка. Поэтому номинальные значения средних частот аппаратуры ТТ для скоростей телеграфирования 50 и 100 Бод выбирают так, чтобы нелинейные продукты оказывали наименьшее мешавшее действие. Для выполнения этого требования номинальные значения средних частот выбирают по следующим формулам:
для 50-бодных каналов fi=300+120i (i=1-24);
для 100-бодных каналов fi=240+240i (i=1-12);
для 200-бодных каналов fi=120+420i (i =1-6).
При выборе номинальных значений характеристических частот учитывается, что требуемая величина помехозащищенности обеспечивается при индексе модуляции m=1,2. Поэтому дивиация частоты выбирается равной ±30 Гц для 50-бодного, ±60 Гц для 100-бодного и ±120 Гц для 200-бодного канала.
Номинальное значение нижней и верхней характеристической частоты определяется по формулам:
Fн=fi-f;
Fв=fi+f.