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
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 ;Т |
— 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 (К0в), 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-