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: 285
Скачиваний: 3
и ТОФМ) 2Аф2 =90°, 2Дфз=45°. Правило кодирования при ДОФМ иллюстрируется табл. 8.4.
Наличие двух вариантов фазового угла в табл. 8.4 связано с тем, что первый вариант несколько проще для реализации, в то
время как второй имеет преимущество в отношении |
возможности |
||||||||||||||
выделения |
из принимаемого |
сигнала |
синхронного |
опорного |
коле |
||||||||||
|
|
|
„о до" |
|
|
|
бания |
при длительной пе |
|||||||
|
|
|
|
|
|
редаче |
|
по каналу |
|
одина |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
135 |
|
|
45" |
|
ковых |
|
символов. |
|
Дей |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ствительно, |
при |
длитель |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ной |
передаче |
нулей по |
||||||
|
|
|
/ |
Второй нанал |
обоим |
каналам |
в |
первом |
|||||||
180- |
|
|
варианте |
отсутствуют по |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
вороты |
фазы, в |
результа |
|||||||
.1" |
|
|
|
|
|
|
те чего |
|
оказывается не |
||||||
|
|
/ |
|
\ |
|
|
возможным выделить так |
||||||||
|
|
|
|
|
товую частоту, что приво |
||||||||||
225 |
|
|
J-О |
315° |
|
дит |
к |
|
нарушению |
син |
|||||
|
|
|
хронизации. |
|
|
|
|
||||||||
J"- |
1" |
|
270" |
|
|
|
|
При ДОФМ для пере |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
Первый канал |
|
|
дачи информации |
по пер |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
вому |
двоичному |
каналу |
||||||
Рис. |
8.55. |
Векторные |
диаграммы |
при |
используются, |
например, |
|||||||||
|
|
|
ДОФМ |
|
|
|
фазовые |
сдвиги |
|
несущей |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
90 |
и 270°, а |
по |
|
второму |
||||
двоичному |
каналу 0 и 180° (рис. 8.55). На рисунке сплошными ли |
||||||||||||||
ниями показаны фазовые положения векторов |
отдельных |
каналов, |
|||||||||||||
а пунктиром — фазовые положения |
векторов при совместной |
рабо |
|||||||||||||
те двух |
каналов, соответствующие второму варианту |
табл. 8.4. Та- |
|||||||||||||
|
|
|
|
Т а .6 л и ц а |
8.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1-й канал |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
0 |
|
|
1 |
||
2-й канал |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
1 |
|
|
0 |
||
|
|
45 |
45+ |
0 + |
225+ 270+225= 135+135= 270+135= 45+315= |
||||||||||
|
|
|
+315= +225= |
+45= |
= 135 |
=270 |
|
|
=45 |
|
=360=0 |
||||
|
|
|
=360= |
=225 |
=270 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
—фл-1 |
|
45 |
315 |
225 |
45 |
225 |
135 |
|
|
135 |
|
|
315 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ким образом, любой из комбинаций посылок в каждом из двоичных каналов соответствует определенный сдвиг по фазе, что иллюстри руется табл. 8.5.
Демодулятор ДОФМ устроен так, что при сдвиге фаз между предыдущей и последующей посылками Дф на 45° на выходах обоих
каналов получается «О», |
при Л<р = 225° на |
выходах |
обоих |
кана |
|||
л о в — «1», |
при |
Лф=135° |
на выходе первого канала—«О», |
второ |
|||
г о — «1» и |
при |
Аф = 315° |
на выходе первого канала |
«1», |
а вто |
||
рого — «О». |
|
|
|
|
|
|
|
Необходимо отметить, что ДОФМ при той же скорости передачи |
|||||||
информации в канале |
(в |
бодах), что и ОФМ, обеспечивает |
вдвое |
||||
большую эффективную |
скорость передачи |
(в бит/с), |
поскольку |
||||
каждое фазовое состояние соответствует не одному биту инфор
мации |
(как при ОФМ), а двум |
битам (по одному |
в каждом ка |
|
нале). |
Естественно также, что вследствие меньшей разницы фаз |
|||
между |
смежными |
фазовыми |
состояниями |
( 2 Д ф ^ 0 ф М =90°, |
2 А ф О Ф М |
=180°) помехоустойчивость ДОФМ ниже ОФМ. ' |
|||
Аналогично ДОФМ может быть построена трехкратная относи тельная фазовая манипуляция ТОФМ. При этом снижается поме хозащищенность по сравнению с т , д ДОФМ и сильно усложняется оборудование. Поэтому увеличе ние удельных скоростей передачи свыше 1,5 бод/Гц идет по пути совместного использования мно гопозиционной амплитудной и фазовой модуляций. При этом для сокращения спектра сигнала применяются методы передачи одной боковой полосы частот.
На рис. 8.56 показан пример |
Р и с . 856_ восьмипозициониый сигнал |
восьмипозиционного сигнала, соз- |
AM—ФМ |
даваемого путем комбинации че |
|
тырехуровневой амплитудной и однократной фазовой модуляции AM—ФМ. Аппаратура ПД, построенная на таких принципах с пе редачей в канал одной боковой полосы частот (AM—ФМ ОБП), работает с удельной скоростью до 2,5ч-3 бит/Гц.
ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО РАДИОКАНАЛАМ
Для передачи дискретной информации наряду с линиями про водной связи широко используются каналы радиолиний: радио релейных, тропосферных, коротко-волновых, 'опутниковых. Характе ристики каналов радиорелейных, тропосферных и спутниковых ли ний связи, как показали исследования ЦНИИС, весьма близки к характеристикам каналов кабельных линий связи. Коротковол
новые каналы имеют характерную особенность — наличие |
силь |
ных изменений затухания (фединг), что требует применения |
систем |
модуляции, обладающих высокой помехозащищенностью, как, на пример, ЧМ и ОФМ.
Для повышения устойчивости действия кв связи применяется метод сдвоенного приема. Различают два способа сдвоенного прие
ма: |
пространственное |
разнесение |
каналов и |
разнесение |
каналов |
|
по частоте. При пространственном |
разнесении |
каналов на прием |
||||
ном конце используют два территориально разнесенных |
приемни |
|||||
ка, на выходах которых сигналы |
объединяют. При разнесении |
ка |
||||
налов |
по частоте на |
передаче каждым сигналом модулируют |
не |
|||
одну, а две несущие частоты и на приеме объединяют сигналы от двух приемников, работающих на соответствующих частотах. При этом используют свойство отсутствия корреляции между федин гами на разных трассах и разных частотах.
Другой характерной особенностью кв каналов является эффект многолучевости, проявляющийся в распространении сигналов по разным траекториям. Наличие сильно запаздывающих друг отно сительно друга лучей ограничивает использование в кв каналах коротких посылок (длительностью менее 2-ьЗ мс). Это не позво ляет в одноканальной двоичной системе получить скорость пере дачи более 300— 500 бод. Использование многократных систем мо дуляции (ДОФМ—ТОФМ) позволяет повысить скорость передачи до 1000-+1500 бод.
Стремление к обеспечению более высоких скоростей привело к разработке и применению многоканальных систем. В современ ных многоканальных системах с частотным уплотнением исполь
зуют в основном два типа сигналов |
и два способа |
их |
разделения. |
|||||
В системах с ортогональными |
сигналами |
в качестве канальных сиг |
||||||
налов используются отрезки |
гармонических |
колебаний, |
ортого |
|||||
нальные на интервале |
т < т о , |
где то — длительность |
элементарной |
|||||
посылки. Спектры канальных |
сигналов |
при |
этом |
перекрываются, |
||||
а их разделение производится при помощи |
согласованных |
филь |
||||||
тров. |
фильтровых |
системах |
|
|
|
|
||
В многоканальных |
спектры |
канальных |
||||||
сигналов не перекрываются и разделение каналов |
осуществляется |
|||||||
при помощи полосовых фильтров. В системах с ортогональными
сигналами интервалы |
между канальными |
сигналами |
составляют |
\/Т, Гц, в фильтровых |
системах интервалы |
между канальными сиг |
|
налами больше 2/то, Гц. Поскольку Г<то, |
то пропускная способ |
||
ность систем с ортогональными канальными сигналами |
примерно |
||
вдвое больше фильтровых систем. Поэтому, несмотря на большую сложность аппаратуры систем с ортогональными сигналами по сравнению с аппаратурой фильтровых1 ) систем, она получает-на кв каналах все большее распространение.
*) Типичным представителем аппаратуры фильтровых систем является ап паратура тонального телеграфирования.
9
Г Л А В А
Аппаратура образования дискретных каналов
9.1. НИЗКОЧАСТОТНАЯ АППАРАТУРА ОБРАЗОВАНИЯ ДИСКРЕТНЫХ КАНАЛОВ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ (ТТ-17ПЗ)
Аппаратура тонального телеграфирования с частотной модуля цией ТТ-17ПЗ предназначена для организации в спектре одного стандартного канала тч семнадцати низкоскоростных каналов, ра
ботающих |
со скоростями 50—75 бод. Метод разделения каналов — |
||||||
частотный, |
ширина полосы |
пропускания |
каждого |
канала |
AF = |
||
=•135-=-140 |
Гц, полоса |
расфильтровки |
40 |
Гц, девиация частоты |
|||
Л/ = 50Гц, |
расстояние |
между |
средними |
частотами |
соседних |
кана |
|
лов 180 Гц. |
|
|
|
|
|
|
|
Многоканальные системы тонального телеграфирования по схем ным и конструктивным решениям делятся на индивидуальные и групповые. В индивидуальных системах каждый канал оконечного комплекта имеет свое собственное оборудование (передатчики, фильтры и т . д.). Количество типов оборудования равно числу каналов.
В групповых системах существуют общие элементы для всех или части каналов. Исходная группа каналов многократно повто
ряется посредством |
групповой модуляции для заполнения рабо |
чего спектра частот. |
По сравнению с индивидуальными системами |
в групповых сокращается число типов генераторов, фильтров и т. д. Это упрощает производство аппаратуры, сокращает число запас ных изделий и приборов (ЗИП) и обеспечивает взаимозаменяе мость оборудования.
Аппаратура ТТ-17ПЗ — групповая (рис. 9.1). Основная группа каналов с № 7 по № 12 занимает спектр частот 1460-f-2500 Гц. Сигналы ооновной группы каналов поступают на вход канала тч без преобразований. Спектр частот 1—6-го каналов образуется пу тем модуляции несущей частоты 2880 Гц спектром основной груп пы и выделения нижней боковой полосы. Полученный спектр за
нимает полосу |
от 380 Гц (2880—2500 = 380 |
Гц) до |
1420 Гц |
(2880—1460=1420 |
Гц). Спектр частот 13—17-го |
каналов |
получают |
путем модуляции частоты 4860 Гц спектром пяти каналов основной группы (14602320 Гц) и выделением нижней боковой полосы.
ІЧбО 2500Гц
ЗЄ00-1420Гц |
Г і |
ЧІНЕН |
|
гвдоги
... _оП:
to |
|
/ISO ПООГц |
|
|
і? |
ІЧ60-2500ГЦ |
4 И — Ё |
||
|
||||
|
|
|
то-ззгога
р?°—@—Щ-\
от *
ч и —
Рис. 9.1. Структурная схема аппаратуры ТТ-17ПЗ
Рис. 9.2. Принципиальная схема передатчика канала
Полученный спектр расположен в полосе от 2540 |
Гц |
(4860—2320 = |
||
= 2540 Гц) до 3400 Гц (4860—1460 = 3400 Гц). |
Таким |
образом, |
||
полный спектр частот, занимаемый всеми |
каналами |
аппаратуры, |
||
составляет 380-^-3400 Гц. В приемной части |
аппаратуры |
производят |
||
обратное преобразование спектров частотных групп. |
|
|
||
Искажения, возникающие на выходе канала при плавных изме |
||||
нениях уровня сигнала в диапазоне +8,7-4 |
17,4 |
дБ, не превышает |
||
8%. Искажения посылок при действии гармонической помехи с раз
ницей уровня сигнала |
и помехи в 20 дБ не превышают 10%. |
Наи |
||||||||
большие |
искажения |
|
возникают при |
сдвиге частот. |
Сдвиг |
частот |
||||
на 4 Гц вызывает искажения посылок до |
10—12%. Общий |
уровень |
||||||||
передачи |
(уровень |
в |
канале тч) в соответствии с |
рекомендацией |
||||||
МККТТ составляет — 8,7 дБ, что несколько ниже |
максимально до |
|||||||||
пустимого |
(см. табл. |
10.3). Уровень |
передачи |
каждого |
канала |
|||||
ТТ —21.5 дБ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принципиальная |
|
схема |
передатчика |
канала |
приведена |
на |
||||
рис. 9.2. Генератор |
выполнен |
на транзисторе Ті, |
в |
коллекторную |
||||||
цепь которого по автотрансформаторной схеме включен колеба
тельный контур |
LiCi (обмотка |
/ трансформатора |
Трі). Модуляция |
осуществляется |
с помощью диодных мостов МІ и М2, включающих |
||
в обмотку / Я трансформатора |
Трі либо емкость |
Сг, либо индуктив |
|
ность Lz- |
|
|
|
Если от телеграфного аппарата не подается напряжение, то оба диодных моста МІ И М2 имеют большое сопротивление и обмотка / / /
оказывается практически разомкнутой. Частота генератора в дан ном случае определяется только элементами L i и Сі. Величина последних подбирается так, чтобы генерировалась средняя частота канала.
Усилитель - ограничитель Устройство Олохиродни •
приемника, si
Рис. 9.3 Принципиальная схема