Файл: Быховский Я.Л. Высокочастотная связь в энергосистемах.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.07.2024

Просмотров: 154

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

номером аналогичен спектру волны со следующим по порядку (четным) номером, но сдвинут по фазе на 90°. Разумеется спектр волны Ро имеет всплеск на нулевой частоте.

Минимальная ширина полосы системы должна -охва­ тывать пики спектров всех каналов, т. е. Wmm^N/2T,8n. Расчет показывает, что ширина полосы системы 5/Т, гц, позволит получить удовлетворительную степень ортого­ нальности, обеспечивающую среднее переходное затуха-

7

'Я 9

10

 

11

 

11

16

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

015

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7-7. Модули каналов.

 

 

 

 

а — передача;

6 — прием;

О — вход;

/ — ц е п и опро­

бования и

эталонирования; 2— буферный

усилитель;

3 — диодный умножитель;

 

4— в. ч. триггер; 5 — сум ­

мирующий

резистор; 6 —

выход;

7 —

синхронизирую­

щий импульс;

8 — трнггерныи импульс; 9 — диодный

умножитель;

10—восстанавливающий

 

интегратор;

— цепи

опробования

и

эталонирования;

12— и. ч.

фильтр; 13—в.

ч. триггер; 14 — трнггерныи

импульс;

15— синхронизирующий

импульс;

16 — выход.

 

ние между каналами, равное 40 дб. Ортогональные вол­ ны могут использоваться также в системах, где переда­

ваемые сигналы

имеют

резко

различающиеся

полосы

передачи. В этом

случае

необходимо,

чтобы

скорости

опробования

каналов отличались

в 2к раз, где величина

k определяет

максимальное количество

несущих волн

в данной системе.

 

 

 

 

 

К о н с т р у к ц и я а п п а р а т у р ы

О Р Т О М А К С .

Аппаратура

построена

х

использованием триггерных

цепей и логических диодных звеньев для каждого гене­ ратора импульсов. На рис. 7-7 показан модуль стандарт­ ного канала, включающий все передающие и приемные

82

цепи. В передающей цепи (рис. 7-7,д) содержится триг­ гер, генерирующий несущую, входные цепи эталониро­ вания, диодный умножитель и суммирующее выходное сопротивление. В схеме, благодаря двоичному характе­ ру несущих волн, возможно применение простого диод­ ного умножителя. Модуль передающей части канала со­ держит 8 транзисторов, 9 диодов, 4 конденсатора, 28 со­ противлений. Модуль передачи имеет размеры 10,3X Х9,6 см, смонтирован на плате с печатной схемой. Мо­ дуль приемной части канала, показанный на рис. 7-7, содержит лишь ненамного больше деталей. Здесь в до­ полнение к триггеру, умножителю и цепи эталонирова­ ния требуются восстанавливающийся интегратор и низ­ кочастотный фильтр. Приемный модуль содержит 10 транзисторов, 9 диодов, 7 емкостей и 30 сопротивле­ ний. В схеме не требуется громоздких индуктивностей или механических деталей. Размеры приемного модуля лишь на 10% превышают размеры передающего.

Высокая эффективность использования спектра, при­ сущая системе ортогонального уплотнения, достижима, однако, при точной синхронизации передающего и при­ емного генераторов несущих волн. В качестве контроль­ ных сигналов для автоматической синхронизации могут быть использованы прямоугольные импульсы одного канала, наиболее стабильные с точки зрения их ортого­ нальности к импульсам остальных каналов, даже при наличии фазового сдвига. Так, контрольным сигналом может служить, например, волна P-j в рассматриваемом комплекте каналов Ро— Ps. Подробное описание одной из возможных схем синхронизации и калибровки в аппа­ ратуре ортогонального уплотнения приведено в [Л. 44].

Применение системы уплотнения в. ч. трактов по ВЛ ортогональными импульсными волнами позволяет передавать большое количество сигналов телеуправле­ ния и телесигнализации, представляющих собой стан­ дартные н. ч. сигналы с девиацией частоты. Так, в"систе­ ме ОРТОМАКС со скоростью эталонирования 1/Т= = 1,875 гц, можно осуществить 14 каналов, передающих данные в полосе 0—15 гц.

Несущие частоты в 14-канальной системе представ­ ляют собой прямоугольно-импульсные волны Pi — Ра, причем контрольная несущая Pis представляет собой по­

следовательность

прямоугольных импульсов с частотой

15 гц. Ввиду того

что в данной системе полезный сигнал

6*

§3

имеет цифровой характер, цепи эталонирования могут быть заменены простыми триггерными цепями.

Аппаратура ОРТОМАКС со смешанной скоростью

передачи могла

бы

быть

использована

для

сочетания

тонального сигнала

в полосе 3,2 кгц с шестью

полезны­

ми сигналами, имеющими полосы шириной \00гц.

Общая

полоса передачи

такой

аппаратуры

составит

4 кгц.

Основная скорость эталонирования должна быть равной 200 гц, но тогда тональный сигнал должен эталониро­ ваться в 32 (2''~' = 25) раза быстрее, т. е. 6 400 развсекунду. Поскольку тональный сигнал не содержит нуле­ вых составляющих, он может быть наложен па несущую

Ль

что эквивалентно непосредственной передаче сигна­

ла

(хотя и квантованного

во времени). Контрольная не­

сущая при этом должна

равняться P-si или

Pgz

(прямо­

угольно-импульсная волна с частотой 3 200

гц),

а шесть

несущих сигналов для передачи данных должны пред­

ставлять собой волны от Рзз

(3 400

гц)

до Рзв (3 800г^).

При нормальном

состоянии

тракта

в. ч. передачи

воз­

можно получение

точности

передачи

данных 1%

или

большей при переходном затухании между любыми дву­ мя каналами 40 дб и более.

Система ОРТОМАКС может непосредственно сопо­ ставляться с системой ОБП, уплотненной несколькими телефонными каналами шириной по 4 кгц. Для получе­ ния четырех каналов в общей полосе 0—16 кгц с шири­

ной полосы каждого капала 3,6 кгц скорость

эталониро­

вания

должна составлять

ljT=7 200 гц, а

несущие —

быть

равными Pq, Р\,

Pi

И Р 3 . Прямоугольно-импульсная

волна

Рг с частотой

14,4

кгц

может использоваться в ка­

честве контрольной частоты. Дуплексное оборудование для четырех телефонных каналов будет состоять при­ мерно из 12 плат печатного монтажа и источника пита­ ния. Оно размещается на единой стойке шириной 51 см. высотой 13,3 см и глубиной 38 см.

П о м е х о у с т о й ч и в а я с и с т е м а с в я з и . В ли­ ниях, подверженных действию периодически повторяю­ щихся помех, например, таких, как помехи от короны, возможно применение новых систем связи, основанных на принципе передачи и приема сигналов, как бы «орто­

гональных» всплескам

помех.

 

 

Такой метод был

впервые предложен

в

СССР

[Л. 45, 46] в 1952 г., а впоследствии исследован в

Японии

[Л. 47] в применении к в. ч. трактам по линиям

 

электро-

84

передачи. Суть метода заключается в том, что иа пере­

дающем

конце тракта

основной сигнал

синхронизирует­

ся с периодом помех и

передается в

в. ч. тракт после

обычного

процесса модуляции (рис. 7-8). После демоду­

ляции сигнала на приемном конце тракта при помощи

импульсов

опробования,

подаваемых

 

в

моменты

наи­

меньшей

 

величины

помех,

 

 

 

 

 

 

 

 

выявляется

наибольшая

не­

 

 

 

 

 

 

 

 

искаженная величина

полез­

 

 

 

 

 

 

 

 

ного сигнала,

которая

и под­

 

 

 

 

 

 

 

 

вергается

декоди р о в анию.

 

 

 

 

 

 

 

 

При этом фазовый сдвиг пе­

 

 

 

 

 

 

 

 

редаваемого сигнала должен

 

 

 

 

 

 

 

 

быть

выбран

 

таким

обра­

 

 

 

 

 

 

 

 

зом,

чтобы

опробование

мо­

J

 

 

 

 

 

 

 

ментов

 

минимальной

вели­

 

 

 

 

 

 

 

чины

помех иа

передающем

 

 

 

 

 

 

 

 

конце точно совпадало сма-

 

 

 

 

 

 

 

 

кси м альны м и

 

неискажен н ы -

 

 

 

 

 

 

 

 

ми значениями

демодулиро-

 

 

 

 

 

 

 

 

ванного

сигнала

на

прием­

 

 

 

 

 

 

 

 

ном

конце. На

рисунке

7-8

 

 

 

 

 

 

 

 

показаны этапы

распределе­

 

 

 

 

 

 

 

 

ния сигналов во времени, от­

 

 

 

 

 

 

 

 

вечающие

изложенным

тре­

 

 

 

 

 

 

 

 

бованиям.

 

 

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На рис. 7-9 .изображена

Рпс. 7-8. Карта распределения

модель

 

описываемой

систе­

сигналов

во

времени.

 

мы,

где

кодирующие

сигна­

а — периодические помехи (от ко­

лы, синхронные с периодиче­

роны);

б

—

синхронизированный:

сигнал;

в

— кодовые

синхронизи­

скими

помехами

(т. е. поме­

мый

сигнал;

д

—

принимаемый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рующие

импульсы;

г

— передавае­

хами от

короны),

вырабаты­

сигнал;

е — сигнал

на

выходе де ­

ваются

 

как

в

передатчике,

модулятора; ж—импульсы

опробо­

 

вания, подаваемые

в

моменты ми­

так .и в

приемнике. Обозна­

нимума помех: з— регенерирован­

чения

а — з

на

рис.

7-9

ный

исходный

сигнал.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соответствуют

таким

же

на

 

 

 

 

 

 

 

 

рис. 7-8.

(Напомним, что всплески

помех

от короны

име­

ют место вблизи максимумов полупериодов положитель: ной полярности напряжения промышленной частоты каждой фазы ВЛ.) Скорость передачи сигналов дикту­ ется периодом повторения помех. Если декодирование производится лишь в моменты минимума помех, то ско­ рость передачи сигнала соответствует частоте повторе­ ния всплесков помех. Если же скорость передачи сигна-

85

ла кратна частоте повторения помех, то можно говорить лишь о некотором проценте снижения помех в данной системе.

В [Л. 47] рассматривается лишь первый случай равепства скорости передачи сигналов частоте повторения помех. Такая система применима лишь тогда, когда до­

пустимая ширина полосы передачи соответствует

дан­

ной скорости.

 

 

Для получения кодирующих сигналов,

синхронных

с всплесками помех, можно использовать

отрезки

вы­

прямленного напряжения промышленной частоты, пере­ давая эти сигналы по тому же тракту, что и полезный

сигнал (рис. 7-8). На

приемном конце эти сигналы мож-

'о-Н

 

 

 

 

В

 

д

 

А

А

Б

 

f

 

Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

. — I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

Рис. 7-9. Блок-схема системы передачи.

 

а, 6,

в,

г, д, е,

ж,

з

— то

ж е ,

что на рнс.

7-8.

А — кодирую­

щее

устройство;

В — модулятор;

В — тракт

передачи инфор­

мации;

Г — демодулятор:

Д — декодирующее

устройство;

Е— преобразование в импульсы;

Ж — и с т о ч н и к помех: 3 —

преобразование

в

импульсы;

И — источник

периодических

помех;

/ — сигнал

на

входе; 2 —

сигнал на

выходе.

но использовать в качестве импульсов опробования. По­ явление известного сдвига фазового угла передаваемого сигнала на пути от передатчика к приемнику не имеет большого значения, поскольку уровень помех на прием­ нике определяется, в основном, ближними коронными разрядами. Таким образом, импульсы синхронизации и опробования удобнее получать на приемном конце трак­ та, посылая их затем обратно к передатчику. Эти сигна­ лы имеют целью лишь определение фазового сдвига, поэтому для их передачи требуется весьма узкая полоса частот (они могут подаваться в в. ч. тракт на специаль­ ной контрольной частоте).

На рис. 7-10 изображена блок-схема синхронизации описанным способом,

86

Смотрите также файлы