Файл: Емельянов Г.А. Передача дискретной информации и основы телеграфии учеб. для вузов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 288
Скачиваний: 3
сдвиг фазы на <р=180°. Такое же изменение фазы имеет место при передаче четвертой (тоже положительной) посылки (рис. 8.51е, ж).
Для определения информации, заключенной в первой посылке сообщения, ей предшествует вспомогательная посылка, имеющая произвольную фазу колебаний несущей частоты.
Как уже указывалось выше, для приема ФМ сигналов необхо димо наличие когерентного колебания. Создание такого напряже ния является сложной технической задачей, реализация которой может быть осуществлена тремя способами: от высокостабильного местного генератора ГОЧ; с помощью пилот-сигналов, передавае мых от генератора передатчика; выделением из принимаемого ин формационного сигнала.
Первый способ не обеспечивает необходимой синхронности и
синфазности из-за недостаточной |
стабильности |
частоты |
и фазы |
|||
ГОЧ. |
Второй способ |
в проводной |
связи не нашел широкого при |
|||
менения из-за неизбежных потерь |
спектра и мощности на переда |
|||||
чу пилот-сигналов. Наибольшее |
распространение |
нашел |
третий |
|||
способ, реализуемый |
путем удвоения частоты |
информационного |
||||
сигнала с последующей ее фильтрацией и делением |
на 2 1 ) . |
|||||
Схема выделения когерентного опорного колебания представ |
||||||
лена |
на рис. 8.52а, а |
последовательность преобразования |
частоты |
|||
а/ |
|
|
5) |
|
|
|
От Oft, |
н ч>нч |
|
|
|
||
|
|
£ |
\ Л \ Л \ Л |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2/f |
А А Л |
Л А |
А Л Л |
Л |
ш WW\V-
Рис. 8.52. Выделение опорного когерентного колебания в приемнике ОФМ: а — структурная схема; б — временные диаграммы
показана на рис. 8.626. Принцип действия схемы заключается в
том, что |
при |
удвоении |
частоты сдвиг фазы на 180° превращается |
•в сдвиг |
фазы |
на 360°, |
что эквивалентно нулевому сдвигу. Тем са |
мым устраняется манипуляция фазы и возникает возможность сле дить за ее медленными изменениями.
При кратковременных перерывах связи или сильных помехах делители частоты могут произвольно провернуть фазу опорного на-
') Этот способ был предложен в 1935 г. членом-корреспондентом АН СССР
Л. А. П и с т о л ь к о р с о м.
пряжения на 180°, что вызовет изменение полярности посылок на выходе ФД на обратную, т. е. посылки «1» регистрируются как «0» и обратно. Искажается вся последовательность принимаемых по сылок до того момента, когда другая случайная помеха не вернет делитель частоты в исходное положение. Такое явление получило название «обратной (негативной) работы». Этот недостаток АФМ не позволил найти ей широкого применения в системах передачи дискретной информации.
Системы с ОФМ позволяют избежать «обратной работы» и поэтому получили широкое применение в АПД. В передающем устройстве ОФМ перед ФМ имеется кодирующее устройство, ко-
0° Ж 160" 0° Ж 1ВГ
Рис. 8.53. Передатчик с ОФМ:
а — схема; б — временные диаграммы
торое обеспечивает изменение фазы несущей частоты только при передаче элементарных посылок одной полярности, например по ложительной. В качестве такого кодирующего устройства может быть, в частности, использован триггер Тг со счетным входом
— 206 —
(рис. 8.53а). Для осуществления модуляции необходимы тактовые импульсы ТИ, частота следования которых синхронизирована со скоростью передачи посылок. Процесс манипуляции при ОФМ по ясняется графиками рис. 8.536. Транзистор TP при подаче на его
r ^ J \ J \ f r \ r < \ T \ J \ J №
и,*
О" 180" |
180' |
М о М |
|
|
t, |
То |
tz % |
v. |
|
|
|
|
|
J |
\J |
r \ |
Г\ |
A |
, А \J A r- - A - |
г |
|||
|
|
|
|||||||
|
/80° |
0° |
180' |
0° |
|
0° |
|
0° |
t |
J |
Ъ |
|
|
r\ |
t |
A |
A |
V / |
|
|
|
U |
\JKJ |
v> ' |
|
||||
|
~0°~ |
|
|
~7sd°- |
|
|
|
t |
|
r+V+V+1? \ А / ? \ |
|
|
|
|
|
|
|||
|
+ |
t . |
+ |
+ |
|
|
|
|
t |
Рис. 8.54, Приемник ОФМ, построенный по мето ду сравнения фаз:
а — схема; б— временные диаграммы при нор мальной 'работе; в — то же, при скачке фазы
базу положительных импульсов имеет высокое сопротивление кол лектора относительно земли, а при подаче отрицательных импуль сов — низкое. Поэтому на вход триггера Те со счетным входом тактовые импульсы поступают только в моменты, соответствующие положительным модулирующим посылкам іУМОд. При этом каждый
раз меняется знак напряжения между точками Б и В фазового модулятора ФМ—£/Бв.
Несущая частота от генератора Г подается на первичную об мотку трансформатора, а закодированное напряжение модулирую щего сигнала — в средние точки трансформаторов Б и В. При напряжении сигналов, большем несущей, диоды являются элек тронными ключами, управляемыми этими сигналами. Изменение
знака |
напряжения |
11ъв приводит к изменению |
фазы напряжения |
|||||||
на |
выходе ФМ на |
180° по сравнению |
с фазой |
напряжения |
гене |
|||||
ратора |
несущей частоты Г. |
|
|
|
|
|
||||
|
Прием сигналов |
ОФМ может осуществляться |
двумя |
методами: |
||||||
сравнением |
фаз и сравнением |
полярностей. При методе |
сравнения |
|||||||
фаз |
(рис. 8.54а) |
в |
фазовом детекторе сравниваются на несущей |
|||||||
частоте фазы я-й и (п—1)-й |
посылок. Указанное сравнение |
осу |
||||||||
ществляется |
с |
помощью элемента |
памяти — линии |
задержки |
||||||
(ЛЗ),— |
создающего |
задеіржму т3 , іравиую длительности |
элементар |
ной информационной посылки то 1 ) . Работа этой схемы поясняется
диаграммами рис. 8.546. Скачок фазы сигнала |
при методе ОФМ |
||
приводит к неправильному приему лишь одной |
посылки. Это ил |
||
люстрируется диаграммами рис. 8.54в, на котором показан |
вхо |
||
дящий сигнал, в котором в момент ti произошло |
изменение |
фазы |
|
на 180° по сравнению с сигналом рис. 8.546. Сравнивая |
эти два |
||
рисунка, видно, что неправильно принята только |
вторая |
посылка. |
|
Недостатками данного метода приема являются: |
|
|
|
—сравнительная сложность изготовления точных элементов задержки на несущей частоте;
—'меньшая помехоустойчивость, чем при методе сравнения полярностей. Метод сравнения полярностей предусматривает срав нение полярностей я-й и (п—1)-й детектированных посылок, отоб ражающих соотношения фаз колебаний этих посылок. Принцип
работы этого метода |
описан в |
гл. 9. Анализ метода показывает, |
|
что если в цепи образования когерентной несущей произойдет |
ска |
||
чок фазы, то ошибка |
возникнет |
в одном или двух символах. |
Если |
скачок фазы произошел точно на границе двух посылок, то иска
жена будет только одна посылка, если же скачок фазы |
произой |
дет в средней части посылки, то ошибки возникнут в |
двух по |
сылках. |
|
МНОГОКРАТНЫЕ МЕТОДЫ ДИСКРЕТНОЙ МОДУЛЯЦИИ
Рассматриваемые до сих пор методы дискретной модуляции яв лялись двоичными, так' как манипулируемый параметр несущей частоты (амплитуда, частота, фаза) принимал два возможных зна чения. Наряду с двоичными методами модуляции существуют ме тоды, при которых манипулируемый параметр может принимать
') Такой метод приема является, по существу, некогерентным, так как при нем не используется знание начальной фазы сигнала
больше двух значений. Так, например, известны многоуровневые методы AM, многочастотные методы ЧМ, многократные методы ОФМ.
Многоуровневые методы A M не получили широкого примене ния из-за низкой помехоустойчивости. В радиосвязи по коротко волновым каналам широко применяется двукратная частотная ма
нипуляция, |
получившая |
название |
двукратного |
частотного |
телегра |
||||||
фирования |
(ДЧТ) *). При ДЧТ передача осуществляется |
на |
четы |
||||||||
рех |
частотах /і-т-іД, |
которым |
соответствуют |
комбинации |
символов |
||||||
в двух каналах, приведенные |
в табл. 8.3. |
|
|
|
|
|
|||||
|
Т а б л и ц а |
8.3 |
|
|
|
Т а б л и ц а |
8.4 |
|
|
||
Символ |
Символ |
|
Частота |
|
|
|
|
Фазовый |
угол |
||
1-го |
канала |
2-го канала |
|
Символ |
Символ |
Дф=Ф„ - Ф п - 1 |
|||||
|
|
|
|
|
|
1-го канала 2-го |
канала |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
|
/і |
|
|
|
1-й вариант|2-й вариант |
|||
|
|
|
0 |
|
0 |
0° |
|
45° |
|||
|
0 |
1 |
|
h |
|
|
|
||||
|
1 |
0 |
|
h |
|
0 |
|
1 |
90° |
|
135° |
|
1 |
1 |
|
h |
|
1 |
|
0 |
270° |
|
315° |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
180° |
|
225° |
|
По сравнению с однократной |
системой |
ЧТ система ДЧТ |
обес |
печивает вдвое большую пропускную способность, однако исполь зует вдвое большую полосу частот, вследствие чего несколько сни жается помехоустойчивость связи.
Метод многократной модуляции может рассматриваться и как своеобразное кодирование, при котором каждому значению манипулируемого параметра ставится в соответствие не двоичная еди ница информации 1 бит, как это имеет место в однократных ме тодах модуляции, а несколько бит. Так, например, при двукратной частотной модуляции каждой частоте соответствует 2бит (один дибит) информации: по одному биту в каждом из каналов.
В проводной связи наибольшее применение многократные ме тоды нашли при относительной фазовой модуляции, где они реа лизуются сравнительно простыми средствами. При многократной ОФМ каждой комбинации посылок, передаваемых по отдельным каналам, ставится в соответствие определенное изменение фазы несущей частоты. При передаче по N каналам двоичных посылок общее число комбинаций посылок равно 2N, следовательно, необ ходимо иметь 2^ значений фазовых сдвигов несущей частоты. По скольку фазовые сдвиги соседних посылок выбирают кратными некоторому минимальному углу, то 2Дфмин = 2л./2к . Таким образом, при наиболее распространенных дву- и трехкратных ОФМ (ДОФМ
') ДЧТ предложена Н. Ф. А г а п о в ы м в 1947 г.
— 209 —