Файл: Зелигер Н.Б. Основы передачи данных учеб. пособие.pdf

Г Л А В А 5

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СТАРТСТОПНО-СИНХРОННЫХ СИСТЕМ (СТО

5.1. Предпосылки к развитию СТС

Все современные аппараты, используемые для передачи и при­ ема кодовой информации, по способам корректирования фазовых рассогласований между передатчиком и приемником делятся на стартстопные аппараты и аппараты непрерывного вращения (син­ хронные).

С эксплуатационной точки зрения для постоянной работы с большой скоростью выгодно непрерывное движение передатчика и приемника, но это непрерывное движение становится недостатком при кратковременной периодической работе абонентской связи. В этом случае необходима готовность аппарата к работе с любым другим аппаратом без потери времени на вхождение в связь (уста­ новление синфазности). Наиболее простое решение задачи получе­ но заменой непрерывного вращения передатчика- и приемника пе­ риодическим (стартстопным), причем период этого движения со­ ответствует передаче и приему одного знака. Однако стартстопный метод корректирования, в отличие от синхронного, предъявляет к качеству канала связи более высокие требования. Как известно, до­ пустимое значение а — среднеквадратического отклонения границ кодовых посылок, в случае связей, оборудованных стартстопной аппаратурой, при прочих равных условиях примерно в 1,5 раза меньше, чем в случае тех же связей, оборудованных оинхронной аппаратурой.

В связи с отмеченными особенностями аппаратов обоих типов возникло стремление разработать такую систему для передачи ко­ довой информации, которая объединяла бы в себе положительные эксплуатационные и технические качества как стартстопных, так и синхронных аппаратов. Новые системы, построенные на сочетании стартстопного и синхронного принципов, получили название старт- стопно-синхронных систем (СТС). В этих системах в качестве ос­ новного передающего и приемного оборудования использованы око­ нечные стартстопные аппараты, и в качестве дополнительного обо­ рудования использованы синхронные — передающий и приемный — распределители, установленные на выходе и входе канала связи.

К главным преимуществам стартстопно-синхронных систем от­ носятся:

— повышение устойчивости работы стартстопных аппаратов, -включаемых в каналы связи через синхронные распределители;

156

— унификация аппаратуры, предназначенной для передачи ко­ довой информации, в результате достигнутой в СТС возможности включения в синхронные распределители обычных стартстопных аппаратов без изменения их конструкции;

— увеличение скорости передачи информации на основе приме­ нения методов временного и частотно-временного уплотнения.

Стартстопные аппараты СТС могут быть расположены в непо­ средственной близости от синхронных распределителей или удале­ ны от них на значительные расстояния. В последнем случае кана­ лы, по которым передаются кодовые посылки от передатчиков ■стартстопных аппаратов, принято называть стартстопными. Кана­ лы, соединяющие синхронные распределители, называют синхрон­ ными.

5.2.. Структурная схема СТС

При построении стартстопно-синхронных систем требуется раз­ решить следующие две основные задачи: осуществить фазовое со­ гласование («развязку») стартстопного цикла передатчика с цик­ лом синхронного распределителя передачи и защитить стартстоп­ ный приемник от возможности произвольного пуска в ход («срыва со стопа») под действием импульсных помех в канале связи.

Первая задача возникает в связи с тем, что в момент начала от­ правления кодовых посылок передатчиком стартстопного аппарата непрерывно вращающиеся щетки синхронного распределителя за­ нимают произвольное фазовое положение. Очевидно, что способ решения задачи фазового согласования разнотипных циклов (стартстопного с синхронным, и наоборот) отличается от способов решения аналогичной задачи для случая однотипных циклов (стартстопного со стартстопным или синхронного с синхронным). Решение задачи развязки циклов обеспечивает возможность рабо­ ты на клавиатуре стартстопного аппарата без необходимости со­ блюдения какого-либо ритма.

Возникновение второй задачи связано с тем, что в промежутки времени нахождения стартстопного аппарата в положении покоя, в особенности при ручной работе, когда продолжительность стопо­ вой посылки из-за аритмичности работы на клавиатуре значитель­ но возрастает, стартстопный приемник может быть пущен в ход не пусковой посылкой, а импульсной помехой, появившейся в канале связи.

На. рис. 5.1 приведена структурная схема стартстопно-синхрон- ной системы, содержащая наряду с оконечными стартстопными ап­

согласования стартстопного цикла с синхронным на передающем конце и синхронного цикла со стартстопным на приемном конце.

На рис. 5.2 приведены структурные схемы преобразователей пе­ редачи и приема. Как видно из рисунка, преобразователь переда­ чи содержит: стартстопный приемный распределитель, используе­

157

Рис. 5.1. Структурная схема стартстопно-синхронной системы

мый для набора кодовых посылок, поступающих из стартстопного канала; накопители, назначение которых заключается в запомина­ нии последовательностей кодовых посылок, снимаемых со стартстопйого растределителя, и в выдаче и.х через опреде­ ленные промежутки времени ■на синхронный распредели­ тель передачи; переключаю­ щее устройство, которое пе­ реключает накопители с приема напередачу и обрат­ но; в то время как один накопитель запоминает по­ следовательность кодовых посылок, снимаемых со стартстопіното р аішрѳделителя, другой выдает ранее на­ копленную последователь­ ность кодовых посылок на аннхроінный р аспределитель

•передачи.

Составными элементами

преобразователя приема являются: накопитель, пред­

назначенный для запомина­ ния последовательностей кодовых посылок, снимаемых с синхрон­ ного распределителя приема; стартстопный передающий распреде­ литель, отправляющий накопленные последовательности кодовых посылок в стартстопный приемник; переключающее устройство, которое пускает в ход стартстопный передающий распределитель в случае приема любой последовательности кодовых посылок.

Следует отметить, что если построение СТС любого типа без преобразователя передачи принципиально невозможно, то наличие преобразователя приема не является обязательным. Преобразова­ ние разнотипных циклов в СТС может быть осуществлено и при

158

помощи приборов для автоматической работы — реперфораторов и трансмиттеров. В этом случае функции накопителя выполняет перфорированная лента.

5.3. Классификация СТС

Стартстопно-синхрониые системы делятся на однократные и многократные (рис. 5.3). Последние находят более широкое приме­ нение, поскольку они лучше используют пропускную способность

Рис. 5.3. Классификация стартстопно-синхронных систем

каналов связи. Однократные СТС или отдельные секторы много­ кратных СТС по способам накопления кодовых посылок подразде­ ляются на цикловые и импульсные.

В цикловых системах накопитель полностью запоминает пере­ даваемые стартстопным передатчиком последовательности кодовых посылок и выдает их через определенный промежуток времени на синхронный распределитель. В импульсных системах накопитель запоминает каждую кодовую посылку в отдельности и выдает ее на синхронный распределитель через промежуток времени, не пре­ вышающий продолжительность кодовой посылки.

Из обеих систем цикловые системы нашли наибольшее приме­ нение. Импульсные системы, хотя и отличаются простотой устрой­ ства, обладают некоторыми недостатками, которые ограничивают их применение. Основной их недостаток состоит в принципиальной невозможности защиты стартстопных приемников от срыва со стопа.

В цикловых системах семиэлементная последовательность посы­ лок (стартстопный цикл), передаваемая в синхронный канал свя­ зи, может быть предварительно преобразована в пятиили в шести­ элементную последовательность посылок. При пятиэлементном пре­ образовании коррекционные посылки (пусковая и стоповая) вос­ станавливаются в приемной части системы. При шестиэлементном преобразовании в приемной части системы требуется восстановить только одну коррекционную посылку (пусковую или стоповую). Очевидно, что в синхронный канал могут быть переданы и все семь

159

посылок стартстопной последовательности. В этом случае электри­ ческая скорость передачи посылок в синхронном канале связи ос­ тается такой же, как и в стартстопном канале, а приемная часть СТС значительно упрощается.

При пятиили шестиэлементном преобразовании скорость пе­ редачи посылок в синхронном канале повышается соответственно на 28 и 14%, но одновременно с выигрышем в скорости передачи посылок усложняется приемная часть схемы из-за необходимости восстановления коррекционных посылок. Кроме того, снижается помехоустойчивость систем, в особенности при пятиэлементном преобразовании, в связи с возможностью пуска в ход стартстопных приемников под действием импульсных помех.

За каждый оборот щеток синхронного распределителя стартстопный аппарат может быть включен в синхронный канал или один раз («без повторения секторов»), или два раза («с повторе­ нием секторов»). Повторным включением стартстопного аппарата достигается снижение скорости щеток синхронного распределителя вдвое.

Многократные СТС по принципу построения отдельных секто­ ров не отличаются от однократных. Основное отличие между раз­ ными многократными цикловыми системами состоит в способе от­ правления кодовых посылок в синхронный канал связи. Обычно применяются три способа: последовательный, параллельный и ком­ бинированный (рис. 5.4).

щ

При последовательном способе комбинации кодовых посылок каждого стартстопного аппарата предоставляется отдельный сек­ тор синхронного распределителя (рис. 5.4а). Сущность параллель­ ного способа состоит в том, что кодовые посылки, передаваемые различными стартстопными аппаратами и находящиеся на одина-

160

новых позициях, чередуются между собой на одном (общем) сек­ торе (рис. 5.46). Комбинированный способ представляет собой со­ четание предыдущих двух способов (рис. 5.4ö). Применение второ­ го и третьего способов позволяет упростить приемную часть СТС. Так, в некоторых системах с параллельным способом передачи всех семи посылок стартстопных комбинаций отсутствует стартстопный передающий распределитель и посылки комбинаций на­ правляются в стартстопные приемники непосредственно синхрон­ ным распределителем.

5.4. Соотношение между скоростями стартстопных аппаратов

исинхронных распределителей в СТС

Встартстопно-синхроииых системах наряду с фазовым согласо­ ванием стартстопного цикла передатчика с циклом синхронного распределителя (фазирование по циклам) требуется выбрать пра­ вильное соотношение между скоростями стартстопного аппарата и синхронного распределителя (фазирование по посылкам).

При выборе соотношения между скоростями следует иметь в виду, что равномерность вращения щеток синхронного распредели­

теля намного выше равномерности вращения передающего распре­ делителя стартстопного аппарата. В то время, как коэффициент неравномерности синхронного распределителя составляет десятые доли процента (0,1 -^-0,4 %), электроконтактный регулятор старт­ стопного аппарата обладает коэффициентом неравномерности, из­ меняющимся в пределах от 2 до 4%. Поэтому можно принять, что в пределах одного цикла скорость щеток синхронного распредели­ теля остается практически неизменной.

Для правильной работы СТС необходимо, чтобы скорость шСт передающего распределителя стартстопного аппарата возможно меньше отличалась от скорости соыш вращения щеток синхронного распределителя, оставаясь всегда несколько ниже скорости щеток: (1>ст<лосинПри невыполнении этого условия, т. е. когда (йСт><йспн, имеется опасность, что накопление кодовых посылок последующей комбинации начнется до того, как кодовые посылки предыдущей комбинации будут переданы в синхронный канал связи; в резуль­ тате такого перенакопления кодовых посылок возникнут ошибки. Но слишком большое увеличение скорости щеток синхронного распределителя также недопустимо, так как это повлечет за собой увеличение скорости передачи кодовых посылок (а следовательно, их укорочение) и пропуск некоторой части оборотов щеток син­ хронного распределителя («холостые пробеги»).

На рис. 5.5 приведены диаграммы относительного расположе­ ния циклов оконечного передающего стартстопного аппарата (1), приемного стартстопного распределителя (2) и синхронного распре­ делителя передачи (3) соответственно для равномерного и неравно­ мерного контактного деления при автоматической передаче.

Имея в виду что скорость соСт передающего распределителя стартстопного аппарата даже при предельном ее увеличении дол-