Файл: Теория и техника передачи данных и телеграфия учебник..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 234

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

любая 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

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 0в), 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-