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

что сигналы фазирования передаются посредством двух незави­ симых частот. Это позволяет избежать изменения частоты фази­ рования при передаче по каналу ВЧ телефонирования, в котором возможен сдвиг частоты передаваемого сигнала.

Использование специального канала для передачи сигналов фазирования целесообразно, когда в одном направлении между двумя пунктами работает большое количество однотипных систем передачи дискретных сообщений. В этом случае можно подать общий сигнал синхронизации на все системы, и выделение от­ дельного канала для фазирования будет оправдано. Таким обра­ зом, преимуществом устройств фазирования, работающих при независимой передаче сигналов фазирования, является возмож­ ность обеспечения групповой синхронизации.

Коррекционные импульсы

Рис. 7.3.

К недостаткам подобных устройств следует отнести:

—усложнение каналообразующей аппаратуры за счет пере­ дачи и выделения на приеме пилот-сигналов;

—снижение реальной помехозащищенности, которая обус­ ловлена снижением уровня сигналов, несущих полезную инфор­ мацию, из-за наличия лилот-сигналов;

—возможность возникновения в канале связи интерферен­ ции между информационным сигналом и пилот-сигналом вслед­ ствие нелинейности канала.

Фазирование по посылкам с помощью устройств, относящих­ ся ко второй группе, может осуществляться путем формирования на передаче специальных фазирующих (коррвкционных) посы­ лок (рис. 7.3а) или путем использования для фазирования по­ следовательности информационных посылок (рис. 7.36). Первый метод получил название фазирования (корректирования) по спе­ циальным посылкам, а второй — фазирования по рабочим (ко­ довым) посылкам.

В обоих случаях в качестве «эталона фазы» входной последо­ вательности выбирается какой-либо параметр. Такими парамет­ рами могут быть моменты смены полярности посылок с плюса

на минус или с минуса на плюс (рис. 7.3а) или оба вида смен полярностей (рис. 7.36), а также длина посылок и ряд других параметров.

Особенность фазирования с помощью специальных посылок заключается в том, что передача последних происходит автома­ тически за каждый цикл работы передатчика. Поэтому, исполь­ зуя данные посылки,'можно обеспечить и фазирование по цик­ лам. Однако передача специальных посылок совместно с инфор­ мацией несколько уменьшает скорость передачи полезной информации.

разделить также на две группы: резонансные устройства и уст­

выделения основной частоты с помощью полосовых фильтров. Преимуществом резонансных устройств фазирования по сравне­ нию с устройствами с автоматической подстройкой фазы являет­ ся простота их реализации. Однако им свойственны следующие недостатки: при кратковременных перерывах связи приемник

статков резонансные устройства фазирования в аппаратуре передачи дискретных сообщений не находят широкого приме­ нения.

Способы фазирования путем автоматической подстройки фазы составляют наиболее широкий класс устройств, используе­ мых в аппаратуре передачи дискретных сообщений. Общая осо­ бенность подобных устройств состоит в том, что они принадле­ жат к классу следящих систем автоматического регулирования. Эти устройства имеют обратную связь, с помощью которой обес­ печивается изменение фазы приемного распределителя в соот­ ветствии с изменением фазы входных посылок.

На рис. 7.4 изображена структурная схема устройства АПФ . Основными узлами устройства являются фазовый дискримина­

щими фазу приємного распределителя. На выходе фазового дис­ криминатора в зависимости от величины разности фаз форми­ руется сигнал, который подается на управляющее устройство. Последнее, з соответствии с этим сигналом, изменяет параметры объекта регулирования.

Рис. 7.5.

Кроме основных узлов, в устройстве фазирования может быть использован ряд дополнительных, как механических элементов (редукторы, планетарные механизмы и др.), так и электронных (усилители, делители частоты, интегрирующие и дифференци­ рующие цепи и др.). Объектом регулирования может быть за­ дающий генератор приемника или промежуточный преобразова­ тель. В первом случае управляющее воздействие осуществляется на элементы схемы генератора (емкость или индуктивность ко-

лебательного контура), вследствие чего частота колебаний изме­ лится и расхождение по фазе уменьшится до минимальной вели­ чины, определяемой чувствительностью фазового дискримина­ тора. Во втором случае управляющее воздействие осущест­ вляется на промежуточный преобразователь, в качестве которого могут быть использованы делители частоты, редукторы и другие элементы. С помощью этого воздействия изменяется частота сле­ дования импульсов или скорость вращения редуктора и, в конеч­ ном счете, изменяется фаза приемного распределителя.

частоту генератора. При наличии в контуре регулирования суще­ ственно нелинейного элемента (ограничителя, реле и др.) уст­ ройство фазирования является нелинейным. Обычно в устройст­ вах АПФ нелинейным элементом являются реле или элементы с релейной характеристикой, поэтому подобные устройства при­ нято называть релейными. Управляющее воздействие на объект регулирования может осуществляться как непрерывно, так и в отдельные промежутки времени, т. е. дискретно.

По способу управления объектом регулирования устройства фазирования АПФ могут быть разделены на устройства с непре­

В устройствах фазирования по посылкам с непосредственным воздействием на параметры задающего генератора уменьшение разности фаз между входной последовательностью посылок и управляющими импульсами обеспечивается изменением частоты генератора. В простейшем случае управление частотой генера­ тора можно осуществить путем изменения емкости или индук­ тивности колебательного контура.

На рис. 7.6а показана структурная схема устройства фазиро­ вания, в которой в качестве управляющей схемы используете» поляризованное реле и управляющее воздействие осуществляется непосредственно на параметры генератора. В зависимости от положения якоря реле генератор вырабатывает одну из двух частот f i или І2. Положение якоря определяется знаком рассо­ гласования фаз, сигнал о котором поступает в обмотки реле. Пусть, например, в начальный момент якорь реле находится- у правого контакта, тогда генератор будет вырабатывать часто­ ту f2, которая больше номинальной частоты f„. Следовательно,, будут увеличиваться разность фаз и величина тока в обмоткахреле. Когда расхождение по фазе достигнет допустимой вели­ чины разности фаз Д<р (момент времени t\ на рис. 7.66), сила тока -в обмотках реле достигнет величины срабатывания, якорь

реле перебросится к левому контакту и генератор будет выраба­ тывать частоту /і, которая меньше частоты fH. Когда величина разности фаз достигнет значения Дф, якорь реле в момент вре­ мени t2 перейдет к правому контакту и т. д.

Рис. 7.6.

Характерной особенностью рассмотренной схемы фазирова­ ния является наличие в контуре регулирования существенно не­ линейного элемента — реле. Поэтому схема, в которой эффект воздействия на генератор зависит только от знака разности фаз, является релейной. Управляющая схема имеет только два устой­ чивых состояния (две позиции), т. е. две величины управляю­ щего воздействия на частоту генератора независимо от вели­ чины разности фаз. Подобные устройства фазирования принято называть двухлозиционными.

Во время перерыва связи или длительной передачи посылок одного знака расхождение по фазе будет непрерывно возрастать, так как генератор вырабатывает одну из частот, заведомо отли­ чающуюся от номинальной /і</н</г- Этот недостаток может быть устранен, если применить трехпозиционное управляющее устройство, например реле, имеющее три устойчивых состояния

(третье положение якоря реле показано на рис. 7.6а пунктиром). Тогда генератор, кроме частот /і и /2, будет вырабатывать и ча^ стопу /о (в среднем положении якоря реле), которая должна быть равной номинальному значению /н. В этом случае время поддержания синфазности при нарушениях связи будет увели­ чено и обусловлено только неточностью настройки генератора и его коэффициентом нестабильности (рис. 7.6в). Подобные уст­ ройства носят название трехпозиционных.

На рис. 7.6г показана схема фазирования с воздействием на генератор. В этой схеме в качестве управляющего устройства использован усилитель, анодная цепь которого включена в об­ мотку коррекционного электромагнита КЭ. Задающий генератор представляет собой камертонный контактный генератор, который вырабатывает напряжение U\ и подает его на фазовый дискри­ минатор ФД.

Рабочая точка анодной характеристики усилителя (рис. 7.6д) выбирается таким образом, что при наличии синфазности ( £ /2 =0) напряжение на сетке лампы равно С/0, анодный ток равен і'о, а частота генератора соответствует величине fo~fn-

При отставании колебаний генератора по фазе с фазового дискриминатора подается на сетку усилителя положительное на­ пряжение (U2>0), увеличиваются анодный ток и магнитное поле КЭ. Увеличение магнитного поля КЭ повышает упругость стерж­ ней камертона, в результате чего частота генератора увеличи­ вается и постепенно устраняется отставание по фазе. В случае опережения по фазе фазовый дискриминатор будет вырабаты­

уменьшаются. Обычно настройка осуществляется таким образом, чтобы на линейном участке характеристики лампы выполнялось условие ї0 = V2 (ij + г*2), тде i\ и І2 — допустимые отклонения тока от среднего значения і'о- Если напряжение L72 , поступающее от ФД, пропорционально величине разности фаз, то эффект воздей­ ствия на генератор будет также пропорционален величине рас­ согласования фаз. Особенность данной схемы в том, что частота задающего генератора зависит от величины разности фаз и из­ меняется от своего среднего значения /0 непрерывно (плавно), как показано на рис. 7.6(3. Наличие усилителя обеспечивает вы­ сокую чувствительность схемы к изменению разности фаз.

При работе по реальным каналам связи посылки, поступаю­ щие с выхода канала связи, искажены. Поэтому даже в режиме синфазности наличие искажений во входной последовательности будет вызывать срабатывание фазового дискриминатора, в ре­ зультате чего происходит смещение фазы задающего генератора и синфазность нарушается. Таким образом, при приеме искажен­ ных посылок возникает так называемое ложное фазирование. Так как краевые искажения носят случайный характер и, как