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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 238

Скачиваний: 1

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

Применение частотно-временного уплотнения позволило зна­ чительно увеличить число телеграфных каналов, образуемых в одном телефонном канале. Дальнейшее увеличение числа кана­ лов ТТ возможно путем использования двойной и тройной фазо­

вой модуляции.

 

 

Телеграфные

радиорелейные

каналы образуются или мало­

канальной аппаратурой, рассчитанной, например, на получение двух телефонных и двух телеграфных каналов путем частотного уплотнения групповой части каналообразующей аппаратуры, или многоканальной аппаратурой. В многоканальной аппаратуре ра­ диорелейных станций образуются обычно только телефонные каналы, уплотнив которые с помощью аппаратуры ТТ, можно получить необходимое количество телеграфных каналов.

Телеграфные

каналы KB

радиолиний

образуются одно-, двух-

и многоканальной каналообразующей

аппаратурой. В однока-

нальных K B

радиолиниях

обычно используется частотное теле­

графирование ЧТ (частотная модуляция), а в двухканальных — двойное частотное телеграфирование ДЧТ, при котором обеспе­ чивается одновременная передача двух телеграфных сообщений благодаря поочередному излучению четырех частот модуляции.

Особенность работы по каналам ДЧТ состоит в том, что за ­ мирание сигнала только одной из частот вызывает искажение передаваемых посылок в обоих каналах, так как каждая из че­ тырех частот несет сигналы, относящиеся к обоим каналам. Кроме того, при асинхронной работе по каналам ДЧТ возникает взаимное влияние каналов. Поэтому для устранения искажений посылок, возникающих благодаря этому влиянию, целесообразно синхронизировать работу обоих передатчиков телеграфных ап­ паратов.

Окорость телеграфирования в каналах KB радиолиний огра­ ничивается многолучевоотью распространения радиоволн. Иссле­ дования [71] показали, что вследствие взаимодействия несколь­ ких волн, пришедших в точку приема по различным путям, воз­ никают краевые искажения, абсолютная величина которых достигает 2 мс. Поэтому длительность элементарной посылки

следует выбирать более 4 мс,

т. е. скорость

телеграфирования

должна быть менее

250 бод.

В частности, каждый из каналов

Д Ч Т

рассчитывается

обычно

на скорость

телеграфирования-

150

бод.

 

 

 

Многоканальность для телеграфных передач в KB радиоли­ ниях достигается уплотнением радиотелефонного канала с по­ мощью многоканальной аппаратуры уплотнения, аналогичной аппаратуре ТТ и использующей ЧМ или ФМ. Наиболее благо­ приятные условия для вторичного уплотнения телефонных кана­ лов оказываются в системах однополосной радиосвязи, сущест­ венным достоинством которых является меньшая подвержен­ ность сигнала искажениям при возникновении избирательных Замираний.


При уплотнении радиотелефонного канала принимаются до­ полнительные меры по уменьшению влияния замирания сигна­ лов (пространственное разнесение каналов путем сдвоенного приема, разнос каналов по частоте и т. п.), а также используется специальная аппаратура уплотнения, позволяющая осуществлять телеграфную работу в условиях замирания сигналов.

При работе по радиоканалам нашла применение аппаратура уплотнения с относительной фазовой модуляцией. Например, в американской аппаратуре «Кинеплекс» используется метод двой­ ной относительной фазовой модуляции ( Д О Ф М ) , узкополооный прием сигналов с помощью высокодобротных электромеханиче­ ских фильтров и интегральный метод приема при интегрирова­ нии сигнала по промежуточной частоте. В аппаратуре имеется 20 несущих частот с интервалами между несущими в 110 Гц, на каждой из которых с помощью Д О Ф М образуются по два теле­ графных канала. Следовательно, в полосе телефонного канала всего 40 телеграфных каналов, работающих со скоростью теле­ графирования 75 бод. Кроме того, предусмотрена служебная несущая частота для передачи сигналов синхронизации. Аппа­ ратура обеспечивает также возможность объединения несколь­ ких телеграфных каналов в один для повышения скорости ра­ боты и организацию'Сдвоенного приема с разнесением по частоте.

В Ленинградском электротехническом институте связи разра­ ботана многоканальная система передачи двоичных сигналов по радиоканалам методом Д О Ф М с ортогональным частотным раз­ делением каналов — «МС-1» [20]. В этой системе вместо электро­ механических (пассивных) фильтров для целей интегрирования и разделения ортогональных сигналов используются устройства корреляционной обработки, называемые активными фильтрами. При соответствующих условиях динамические частотные харак­ теристики активных фильтров достаточно близко совпадают по

форме с динамическими

характеристиками электромеханических

фильтров аппаратуры

«Кинеплекс».

Достоинства системы

«МС-1» заключаются в использовании

типовых надежных мало- >

габаритных элементов вычислительной техники и в отсутствии сравнительно сложных в реализации и громоздких электромеха­ нических фильтров. Кроме того, без существенных усложнений •основной части аппаратуры возможно использование ее для Си­ стем ОФМ более высокой кратности, например трехкратной <ТОФМ) .

3.1.3.Телефонные каналы

Наиболее широко применяются для передачи данных теле­ фонные каналы (каналы ТЧ) кабельных, радиорелейных, тропо­ сферных и других линий связи. Различают телефонные каналы коммутируемые и некоммутируемые.

Коммутируемыми называют каналы, которые'проходят через автоматические или ручные коммутационные телефонные стан-

122


ци'И. Такие каналы обычно составляются (коммутируются) из различных телефонных каналов и элементов коммутационного оборудования только на время, необходимое для передачи ин­ формации, и поэтому отличаются непостоянством своих характе­ ристик.

Некоммутируемыми (прямыми или выделенными) каналами называются такие, которые постоянно или временно предостав­ ляются абонентам и поступают к ним непосредственно от каналообразующей аппаратуры.

Телефонный канал является одним из видев непрерывного канала и предназначен в основном для передачи речи (непре­ рывных сигналов), поэтому не обеспечивает непосредственный ввод дискретных сигналов. Спектральная структура передавае­ мых дискретных сигналов такова, что они при скорости передачи N бод занимают спектр практически от нуля до N/2 Гц. Теле­ фонные же каналы пропускают спектр частот, начинающийся с 300 Гц. В связи с этим при передаче дискретных сигналов по телефонному каналу необходимо обеспечить преобразование по­ сылок постоянного тока в непрерывные сигналы и обратное пре­ образование, что так же, как и в телеграфных каналах, дости­ гается при помощи модулятора и демодулятора.

Поскольку по телефонному каналу, в отличие от телеграф­ ного, может передаваться любой вид информации (речь или дис­ кретные сигналы), то обычно модулятор и демодулятор входят в состав оконечной аппаратуры передачи данных (см. рис. 1.7).

Для ввода дискретных сигналов в телефонный канал может быть использован любой из видов модуляции A M , ЧМ, ФМ и др. В настоящее время чаще всего применяется ЧМ и ФМ, послед­ няя обычно реализуется в виде относительной фазовой модуля­ ции ( О Ф М ) .

Стандартный телефонный канал, имеющий полосу частот от 300 до 3400 Гц, в зависимости от применяемого вида модуляции и режима работы обеспечивает скорости телеграфирования 200, 600, 1200, 2400, 3600, 4800 бод и более. Скорости работы 200 и 600 бод чаще всего используются при передаче дискретной ин­ формации по коммутируемым каналам. При работе по некомму­ тируемым каналам и отсутствии дополнительных мер (коррек­

ции фазочастотных

характеристик

и т. п.) скорость

передачи

обычно выбирается

1200 бод и рекомендуется применять

модемы

с ЧМ или однократной ОФМ. Повышенные скорости

работы

(2400 бод и более)

обеспечиваются с помощью двух- и трехкрат­

ной ОФМ, при атом осуществляется

коррекция

фазочастотных

характеристик канала.

 

 

 

 

 

Особенностью построения модуляторов для передачи дискрет­

ных сигналов по телефонному

каналу

является

соизмеримость

несущей частоты

(для стандартного

телефонного

канала

fo— 1700—1800 Гц)

и частоты

манипуляции (1200

бод и более) .


При таких условиях возникают манипуляцмонные искажения в передаваемых сигналах [27], величина которых определяется по формуле

Например, при М = 1200 бод и / 0 = 1800 Гц о = 10,6%. Возможными путями устранения манипулящюнных искаже­

нии являются:

1)двойное преобразование частоты, при котором осущест­ вляется модуляция на повышенной несущей частоте с последую­ щим преобразованием спектра модулированного колебания в спектр эффективной полосы телефонного канала;

2)синхронизация несущей частоты модулятора и частоты управляющих импульсов передатчика УПД, в результате чего обеспечивается манипуляция при одной и той же фазе несущей частоты.

Последний

способ

является

наиболее распространенным.

В этом случае

работа

модулятора

и передатчика УПД осущест­

вляется от одного генератора, который размещается или в пере­ датчике УПД или в модуляторе.

Модемы с ОФМ обычно имеют синхронизацию с передатчи­ ком УПД и поэтому называются модемами с синхронным вво­ дом дискретной информации. В отличие от них модемы с ЧМ, хотя и допускают принципиальную возможность синхронизации, обычно не имеют ее с целью упрощения схемы и обеспечивают так называемый асинхронный ввод информации. При этом соб­ ственные искажения модулятора достигают 15%. Иногда в моде­ мах с ЧМ применяется двойное преобразование частоты, что приводит к значительному усложнению схемы модема.

Принцип построения модемов зависит также от режима ра­ боты (схемы включения) передатчика и приемника индивидуаль­ ного оборудования канала в сторону абонента.

Некоммутируемые телефонные каналы обычно включаются по четырехпроводной схеме. В этом случае модем состоит из мо­ дулятора, демодулятора и фильтров трактов передачи и приема информации, обеспечивающих или полное использование полосы пропускания канала (рис. 3 . 5а), или частичное — в случае орга­ низации дополнительных возможностей (служебной телефонной сзязи, передачи служебных сигналов, команд и т. п.). На рис. 3.56 показан случай передачи служебного сигнала запроса СЗ, при­ меняемого в системах передачи данных с обратной связью.

Коммутируемые каналы при осуществлении телефонной связи соединяются с абонентом по двухпроводной схеме (рис. 3.6). Переход с двухпроводной абонентской линии на четырехлроводный тракт приемопередатчика канала и обратно осуществляется с помощью дифференциальной схемы ДС, которая ослабляет влияние выхода приемника на вход передатчика КОА. Назначе-


ниє дифференциальной схемы аналогично дифференциальной дуплексной схеме (см. рис. 3.2): в основу работы обеих схем по­ ложен принцип сбалансированного моста. Отличие состоит в том, что Д Д С является мостом постоянного тока, так как разделяет

информации

Прием

информации

Передача

сигналы постоянного тока, а ДС представляет собой мост пере­ менного тока( разделяет непрерывные сигналы).

 

I

~*SZZZZZZZZZZ2s

 

 

ТЛ9К

 

 

-90

линия '

~рёясоме~~ линий*

 

 

 

Рис. 3.6.

При передаче дискретной информации по телефонному ка­ налу в двухпроводном режиме работа может осуществляться одновременно в обе стороны либо поочередно.

При дуплексной связи одновременная передача сигналов в разных направлениях по двухпроводной абонентской линии обес­ печивается за счет частотного уплотнения абонентской линии и образования двух подканалов с помощью фильтров Ф\ и Ф?,

установленных в модемах. В этом случае (рис. 3.7а) спектры ча­ стот обоих направлений канала используются наполовину. По­ этому, учитывая непостоянство характеристик коммутируемых каналов л неполное использование их спектра, М К К Т Т рекомен­ дует передавать дискретную информацию со скоростью 200 бод и попользовать метод ЧМ. Подканалы должны иметь частоты соответственно /н' = 980 Гц, /,'=1180 Гц и /,/'=1650 Гц, / в " =1850 Гц

При полудуплексной связи передача и прием информации

Рис. 3.7.

осуществляются путем ручного или автоматического переключе­ ния трактов передачи и приема. При этом рекомендуется обра­ зовать также, два подканала (рис. 3.76): один подканал, зани­ мающий почти весь спектр канала, для передачи информации и другой — для передачи служебных сигналов в обратном направ­ лении (сигнал запроса СЗ, сигнал перебоя и т. п.). По основно­ му подканалу работа осуществляется методом ЧМ со скоростью

600 бод

(/„=1300 Гц, /„=1700 Гц)

или 1200 бод

(/„=1300

Гц,

/в = 2100

Г ц ) . По обратному

узкому

подканалу

передаются

сиг­

налы

также методом

ЧМ

со скоростью 75

бод

(/н = 390

Гц,,

= 450 Г ц ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.4.

Широкополосные

каналы

 

 

Для

передачи дискретной информации со скоростью 1 2 0 0 0 б о д .

и более могут быть использованы сдвоенные или строенные теле­ фонные каналы либо широкополосные каналы, .образованные изгруштовых трактов аппаратуры В Ч телефонирования. По п е р ­ вичному групповому тракту 12-канальной группы с номинальной;*