Файл: Коган В.С. Телеграфия и основы передачи данных учебник.pdf

Если в первом разряде кодовой комбинации в регистре памяти записана 1, то при поступлении импульса с выхода 1 распредели­ теля на выходе соответствующей схемы И появится сигнал. Через устройство объединения УО, являющееся схемой ИЛИ на шесть входов, этот сигнал поступает на выходное устройство ВУ, пред­ ставляющее электронное реле. ВУ формирует токовую посылку в линию. Если в первом разряде комбинации записан нуль, то им­ пульс на ВУ не поступает. Аналогичным образом происходит фор­ мирование второй кодовой посылки и т. д. После передачи пяти кодовых посылок распределитель формирует стоповую посылку, которая через УО поступает на ВУ и затем в линию, а также уста­ навливает СТУ в такое положение, что передача импульсов от ГТИ в распределитель прекращается. На этом заканчивается передача одного знака, все схемы передатчика возвращаются в исходное состояние, и возможна передача следующего знака. Во время пе­ редачи знака производится блокировка клавиатуры (схема блоки­ ровки на рис. 4.22 не показана). После окончания передачи знака блокировка снимается.

Структурная схема приемной части телеграфного аппарата по­ казана на рис. 4.23. Телеграфные посылки с линии поступают на

Рис. 4.23. Структурная схема приемной части электронно­ механического телеграфного аппарата

входное устройство, в качестве которого используется электронное реле. Входное устройство преобразует приходящие посылки в вид, удобный или принятый для обработки в схеме приемной части ап­ парата. С входного устройства сигналы поступают на стартстопное и регистрирующее устройства. Задачей стартстопното устройства является обеспечение синхронной и синфазной работы распреде­ лителей приемной и передающей частей аппарата. Оно включается

100

Г Л А В А 5

ЧАСТОТНОЕ ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЕ

5.1. ПРИНЦИП ЧАСТОТНОГО ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЯ

Телеграфирование переменным током называется ч а с т о т н ы м т е л е г р а ф и р о в а н и е м . При частотном телеграфировании сиг­ налы постоянного тока, поступающие от телеграфного аппарата, преобразуются в сигналы переменного тока, которые и поступают далее в линию. Наиболее устойчивыми и экономически эффектив­ ными в настоящее время являются кабельные и радиорелейные ли­ нии связи, обеспечивающие высокое качество передачи информа­ ции. Высокая стоимость линейных сооружений проводной дальней связи обусловливает необходимость их наиболее эффективного ис­ пользования. Эта задача решается на основе применения способов одновременной передачи по одной цепи значительного количества различного рода информации путем уплотнения цепей.

Аппаратура уплотнения образует стандартные каналы тональ­ ной частоты 0,3—г—3,4 кГц, по которым могут передаваться различ­ ные виды информации: сигналы телефонирования, радиовещания, частотного телеграфирования и т. д. В настоящее время в нашей стране с помощью аппаратуры уплотнения по одной воздушной це­ пи из цветного металла получают 16 стандартных каналов, а по стальной цепи — 3 канала, по двум парам жил симметричного кабеля — 24 и 60 стандартных каналов, по двум парам коакси­ ального кабеля — до 1920 каналов. По каждому из таких каналов после его вторичного уплотнения с помощью аппаратуры частот­ ного телеграфирования можно получить 17, 24 или 44 двусторон­ них телеграфных канала.

Аппаратура частотного телеграфирования подразделяется на аппаратуру первичного уплотнения, которая образует телеграф­ ные каналы по неуплотненным цепям, и аппаратуру вторичного уплотнения, которая образует телеграфные каналы вторичным уп­ лотнением стандартных каналов.

Частотное телеграфирование по занимаемому спектру частот можно подразделить на тональное телеграфирование (диапазон частот 0,3ч-3,4 кГц) и надтональное телеграфирование (3,2-f- -f-5,3 кГц). Аппаратура надтонального телеграфирования является аппаратурой первичного уплотнения, а аппаратура тонального телеграфирования может быть и аппаратурой вторичного уплот­ нения и аппаратурой первичного уплотнения.

102

Основные преимущества частотного телеграфирования заклю­ чаются в том, что оно позволяет организовать в одном стандарт­ ном канале связи более 40 телеграфных каналов, обеспечивая бо­ лее экономичное использование линий связи по сравнению с со­ держанием телеграфной линии постоянного тока. Кроме того, при частотном телеграфировании возможно осуществить надежную и устойчивую телеграфную связь практически на любое расстояние.

Частотное телеграфирование оказалось настолько надежным, удобным и экономичным, что почти полностью вытеснило не только с магистральной, но и с внутриобластной сети связи каналы по­ стоянного тока. В настоящее время частотное телеграфирование начинает широко внедряться и на внутригородских и на районных связях.

Создание многоканальной телеграфной связи с помощью оборудования частотного телеграфирования поясняется на рис. 5.1. Пусть в наше распоряже­

в образованные таким образом каналы 17 передающих телеграфных аппаратов. Это даст нам возможность передавать по одному каналу тч одновременно ин­ формацию с 17 телеграфных аппаратов. На ст. Б соответственно необходимо включить 17 фильтров, 17 приемных устройств и столько же приемных аппара­ тов. Для связи в обратную сторону необходимо организовать аналогичную связь в тракте приема канала тональной частоты.

5.2 СПОСОБЫ УПЛОТНЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ЧАСТОТНОМ ТЕЛЕГРАФИРОВАНИИ

Частотное телеграфирование по способам деления (уплотне­ ния) стандартного канала тональной частоты можно подразделить на три основных вида:

—с делением каналов по частоте (частотное уплотнение);

—с делением каналов по времени (временное уплотнение);

—с делением по частоте и по времени (частотно-временное уплотнение).

П ри ч а с т о т н о м у п л о т н е н и и (рис. 5.1) стандартный ка­ нал тональной частоты делится на ряд узкополосных телеграфных каналов частотного телеграфирования. Обычно число узкополос­ ных телеграфных каналов колеблется в пределах от 17 до 24.

При частотном способе разделения каналов передающее уст­ ройство частотного телеграфирования должно преобразовывать одинаковые по частоте сигналы, поступающие от телеграфного ап­ парата, в такие частотные полосы, которые отводятся в линейном спектре частот для данного узкополосного канала. Для этой дели передающее устройство содержит преобразователи частоты пере­ дачи Ппер и полосовые фильтры передачи ПФпер, имеющие такие полосы пропускания, которые соответствуют спектру частот дан­ ного канала.

В приемном устройстве содержатся полосовые фильтры приема ПФПр, имеющие такие же полосы пропускания, как у фильтров передающего устройства. Эти фильтры являются разделительны­ ми устройствами, так как пропускают на каждый преобразователь

103

приема Ппр только те частоты, для которых предназначен этот ка­ нал. Каждый Ппр преобразует спектр пришедшего по линии сигна­ ла в исходный спектр телеграфирования.

Рис. 5.1. Структурная схема многоканальной телеграфной связи

П ри в р е м е н н о м у п л о т н е н и и передача в линию (в стандартный канал тональной частоты) телеграфных сигналов от подключенных к аппаратуре временного уплотнения телеграф­ ных аппаратов производится поочередно, т. е. последовательно по времени. Для этой цели передающие и приемные устройства со­ держат электронные распределители, с помощью которых перио­ дически создается электрическая цепь между соответствующими передающими и приемными телеграфными аппаратами. Необходи­ мо, чтобы передающий и приемный распределители работали син­

104

распределителей передачи и приема Рпер и Рпр. За время первого цикла работы распределителя в линию последовательно передает­ ся первый сигнал с первого телеграфного аппарата 7пер, первый сигнал с Т„ej)2 'и т. д. до последнего, в нашем примере двенадцатого телеграфного аппарата ГПеР1 2 - За время второго цикла будут пере­

Так как распределители передачи и приема работают синхрон­ но и еинфазно, то на приемном конце эти сигналы в такой же последовательности будут попадать на соответствующие приемные аппараты.

П ри ч а с т о т н о - в р е м е н н о м у п л о т и е н и и использует­ ся комбинированный метод: стандартный канал тональной часто­ ты разбивается на четыре частотных канала, в каждом из которых

Рис. 5.3. Графическое сравнение различных методов уплот­ нения:

а) частотное уплотнение; 6) временное уплотнение; в) час­ тотно-временное уплотнение

ваются все три метода деления стандартного канала тональной частоты на узкополосные телеграфные каналы.

Метод частотного уплотнения позволяет использовать любую оконечную телеграфную аппаратуру — стартстопную и синхрон­ ную, что является основным его преимуществом по сравнению с методом частотно-временного уплотнения. Однако этот метод имеет и существенные недостатки:

105

— значительный диапазон частот используется на 'расфильтровку, т. е. непроизводительно (например, для 17 телеграфных ка­ налов на расфильтровку требуется 16X40 = 640 Гц, что составляет более 20% всего спектра частот канала тональной частоты);

— необходимо иметь малый уровень передачи в каждом узко­ полосном канале ввиду того, что общий уровень всех телеграфных каналов не должен значительно превышать уровня токов телефо­ нирования, в противном случае телефонный канал, уплотняемый телеграфными связями, будет влиять на работу соседних телефон­ ных каналов;

— вследствие узости телеграфных каналов получается малая крутизна нарастания токов, что понижает помехозащищенность телеграфного сигнала.

При временном делении каналов потери спектра частот уплот­ няемого диапазона значительно уменьшаются, что позволяет соз­ дать большее число каналов.

При использовании частотно-временного метода уплотнения по­ лучается наиболее гибкая система, обеспечивающая возможность создания большого числа телеграфных каналов при устойчивой их работе. Однако частотно-временной метод уплотнения позволяет использовать лишь етартстопные аппараты, что и является недос­ татком этой системы.

В аппаратуре частотного телеграфирования в настоящее время находят практическое применение все три метода уплотнения.

5.3. МЕТОДЫ МОДУЛЯЦИИ ПРИ ЧАСТОТНОМ ТЕЛЕГРАФИРОВАНИИ

Возможность создания большого числа одновременно действую­ щих каналов обеспечивается преобразованием сигналов, поступаю­ щих от телеграфных аппаратов, в сигналы переменного тока раз­ личной частоты. Такое преобразование называется модуляцией, сущность которой заключается в том, что сигналы постоянного тока, поступающие от телеграфного аппарата, воздействуют на пе­ ременный синусоидальный ток, модулируя его.

Мгновенное значение немодулированного переменного тока мо­ жет быть выражено формулой

где / — амплитуда тока; м — угловая частота и <р — фазовый угол. Если по какому-либо закону изменять каждый из компонентов

Графическое сравнение различных методов модуляции, приме­ няемой в частотном телеграфировании, показано на рис. 5.4.

Работой любой схемы модулятора (преобразователя) можно управлять только сигналами двухполюсного тока, поэтому между телеграфным аппаратом и каналообразующей аппаратурой вклю­ чается переходное устройство ПТУ, с помощью которого на пере­ даче однополюсные сигналы, поступающие в канал е телеграфного

106

аппарата, 'превращаются в двухполюсные, а на приеме — двухпо­ люсные в 'однополюсные.

При амплитудной модуляции AM на выходе модулятора М ка­ нала образуются сигналы переменного тока, соответствующие по­ ступлению токового сигнала от передатчика телеграфного аппара­

ем с пассивной паузой, преимущества и недостатки этого способа во многом аналогичны однополюсному телеграфированию на по­ стоянном токе, которое тоже является телеграфированием с пассив­ ной паузой.

Частотная модуляция ЧМ характеризуется образованием на вы­ ходе модулятора канала двухчастотных сигналов: минусу на вы­ ходе М соответствует сигнал переменного тока с частотой /в, а плюсу — /н. Такой способ модуляции соответствует телеграфиро­ ванию с активной паузой, т. е. двухполюсному телеграфированию на постоянном токе.

При фазовой модуляции ФМ моменты смены полярности сиг­ нала постоянного тока на выходе модулятора соответствуют из­ менению фазового угла колебания на 180° (рис. 5.5). Фазовая мо­ дуляция, так же как и ЧМ, аналогична телеграфированию с актив­ ной паузой.

В нашей стране широко применяется аппаратура с ЧМ, так как этот метод обладает целым рядом существенных преимуществ по сравнению с методом AM, а именно:

1) при частотной модуляции действие приемных устройств в меньшей степени зависит от изменения входного сигнала, так как рабочий (токовый) сигнал и сигнал покоя (бестоковый) будут

407