Файл: Ягодин, В. П. Техника буквопечатающей радиосвязи.pdf

«звенящего» фильтра, хранящего колебания уже приня­ той (предыдущей) посылки, используется для сравнения с ней фазы принимаемой посылки.

Выделенные фильтрами Ф\ и Ф2 сигналы принимае­ мой и предыдущей посылок вводятся в два фазовых де­ тектора ФД\ и ФДъ соответственно первого и второго ка­ налов. Фазовые детекторы совершенно одинаковы, но на ФД\ напряжения подаются с фильтров Ф\ -и Ф2 непо­ средственно, а на ФД2 — с одного фильтра непосред­ ственно, а с другого через фазовращатель на 90°.

Принимаемые сигналы детектируются по методу сравнения фаз. Процесс детектирования поясняет рис. 47. В конце каждой элементарной посылки фазовые детекторы сравнивают фазы поступающих из фильтров принимаемой и хранящейся посылок. Для этого осуще­ ствляется «взятие проб» (вырезание коротких импуль­ сов) в конце принятой посылки, когда процесс накопле­ ния закончен, амплитуда колебаний в кинематическом

.фильтре наибольшая и отношение полезного сигнала к помехам достигает максимума. Вследствие этого детек­ тирование сигнала происходит в наиболее благоприят­ ных условиях. В зависимости от соотношения фаз срав­ ниваемых посылок каждый из двух фазовых детекторов выдает короткий положительный или отрицательный им­ пульс (рис. 47, е). Кодопреобразователь декодирует по этим импульсам комбинации переданных посылок дву­ кратной ОФТ, преобразует синхронный код в несинхрон­ ный и выдает сигналы, управляющие приемными теле­ графными аппаратами..

Преимущества аппаратуры многоканальной ОФТ этого типа — высокая эффективность использования по­ лосы частот канала связи и более высокая помехоустой­ чивость по сравнению с многоканальной частотной теле­ графией. Преимущества ОФТ особенно заметны в усло­ виях связи при слабых полезных сигналах и сильных импульсных помехах. Существенными недостатками ап­ паратуры ОФТ являются необходимость высокой ста­ бильности частоты всех опорных генераторов, входящих в канал связи, чувствительность аппаратуры к измене­ ниям фазовых соотношений, происходящих в линии свя­ зи, и относительная сложность всей системы [13, 71, 72].

155

4. Распределение мощности каналам

Использование радиопередатчика для одновременной передачи по нескольким каналам связано с распределе­ нием его мощности между ними. При многоканальной работе значительно повышается требование линейности vусиления в каскадах передатчика. Обусловлено это тем, что нелинейность усиления приводит к появлению на выходе передатчика гармоник поднесущих и комбина­ ционных колебаний, расширению излучаемого спектра частот и взаимным помехам между каналами. Чтобы из­ бежать этого, необходимо работать лишь на линейном участке амплитудной характеристики передатчика, пред­ ставляющей зависимость амплитуды тока в антенне от амплитуды сигнала на входе [11, 20, 73]..

Групповой сигнал на входе передатчика при частот­ ном уплотнении представляет сумму амплитуд одинако­ вых напряжений модулированных поднесущих частот всех каналов. Суммарная амплитуда (одновременное нажатие или отжатие во всех каналах) превышает ам­ плитуду одной поднесущей в число раз, равное количе­ ству каналов. Эта суммарная амплитуда группового, сиг­ нала должна соответствовать максимальной (пиковой) мощности передатчика и не должна выходить за преде­ лы линейного участка его амплитудной характеристики. Если число каналов п и мощность по ним распределя­ ются равномерно, то при линейном суммировании ам­ плитуда одной поднесущей должна быть в п раз меньше

ной мощности передатчика. С увеличением числа ка­ налов мощность, приходящаяся на каждый из них, быстро уменьшается. Поэтому такое распределение мощности передатчика допустимо лишь на малоканаль­ ных радиолиниях, а для многоканальных оно является невыгодным, так как лампы и источники, питания передатчика длительное время 'используются с недо­

грузкой.

Повышение в передатчике мощности высокой часто­ ты на канал в известных пределах всегда полезно пото­ му, что при этом увеличивается отношение принимаемо­

156

го сигнала к помехам, а это улучшает качество приема. Повышение мощности в отдельных, каналах основано на том, что изменение амплитуды группового многока­ нального сигнала является случайной функцией времени. Вероятность совпадения во всех каналах на входе пере­ датчика минимальных и максимальных амплитуд очень мала, а средних значений амплитуд достаточно большая. Эффективность использования передатчика существенно повысится, если режим его йаксимальной мощности бу­ дет соответствовать среднему, а не максимальному зна­ чению амплитуды группового сигнала на входе. По ха­ рактеру изменения амплитуды сигнала на входе он бу­ дет находиться в этом режиме длительное время. Мощ-

.ность на канал при этом будет обратно пропорциональ­ на не га2, а приблизительно га1’5.

Применяют также автоматическую регулировку и не­ линейное ограничение пиковых значений амплитуды группового сигнала на входе передатчика [73]. Это при­ водит к более выгодному соотношению между мощно­ стью в канале и пиковой мощностью, но не может осу­ ществляться в сильной степени, так как возникают за ­ метные искажения сигналов. Дополнительная мера уве­ личения эффективности многоканального передатчика состоит в повышении его пиковой мощности (при сохра­ нении неизменной мощности в режиме немодулированных колебаний) за счет использования мощности ламп выходного каскада. Для этой цели кроме соответствую­ щих изменений в схеме в передатчике применяют лампы, допускающие многократное повышение мощности в те­ чение коротких и не часто следующих друг за другом промежутков времени.

Выгодное распределение мощности передатчика мож­ но осуществлять также изменением числа действующих каналов. В период хорошего прохождения волн доста­ точны меньшие мощности в каналах, поэтому число их может быть увеличено; в период плохого прохождения волн число каналов сокращают, увеличивая мощность в каждом из них. Несмотря на снижение мощности в ка­ налах многоканальная телеграфная передача в боль­ шинстве случаев является технически целесообразной и экономически оправданной.

157

5. Обеспечение устойчивости многоканальной телеграфной радиосвязи

Для повышения устойчивости действия многоканаль­ ной радиосвязи применяют сдвоенный пространственно или частотно разнесенный прием, при котором одна и та же элементарная посылка принимается по двум те­ леграфным каналам. Пространственно разнесенный прием при многоканальной связи осуществляется прин­ ципиально так же, как и в описанной ранее системе ЧТ и ДЧТ. Сущность частотно разнесенного приема в том, что каждая элементарная посылка передается по радио­ линии и принимается приемником одновременно на двух разных поднесущих [20].

Для передачи каждой элементарной посылки на двух разнесенных частотах сигналы нажатие и отжатие око­ нечной аппаратуры тонального телеграфирования под­ вергаются дополнительному преобразованию. Сигнал нажатие Д, (или отжатие Д) поступает в передатчик (рис. 48, а) с одной стороны непосредственно через фильтр Фщ., а с другой через модулятор и фильтр ФЕГ [20, 52]. В модуляторе тональная посылка Д, модулирует сигнал поднесущей частоты Д от дополнительного гене­ ратора (-частота генератора выше частот Д, и Д). При этом образуются боковые частоты— верхняя Д + Д, и нижняя Д — Д. Полосовой фильтр Фвг после модулятора пропускает спектр лишь нижней боковой частоты. Сле­ довательно, после указанного преобразования посылке нажатия соответствуют две тональные частоты — «основ­ ная» /н и «разнесенная»/^/,- — Д, (рис. 48,6). Таким же

образом формируются частоты, соответствующие посыл­ ке «отжатие»: «основная» — Д и «разнесенная» Д=Д — Д.

Разнос частот, соответствующих одной посылке, целесо­ образно выбирать от 500 до 4000—5000 гц. Сигналы «на­ жатие» и «отжатие» поступают на вход телефонного ка­ нала радиопередатчика. В излучаемом передатчиком сигнале им соответствуют две радиочастоты с таким же разносом. Поскольку одновременное замирание или по­ ражение помехой обоих этих сигналов маловероятно, то один из них может быть принят правильно. 1

В приемном устройстве (рис. 48, в) на противополож­ номконце линии связи радиочастотные сигналы посыл-

158

ки нажатия преобразуются в сигналы тональных частот /н и f'„. Последние поступают в приемники соответствую­

щих каналов аппаратуры тонального телеграфирования, выделяются узкополосными ■ проходными фильтрами и затем складываются. Сигналы нажатия «основной» и

а

иОсновные Разнесенные

в

Рис. 48. Принцип передачи и приема сигналов, разнесенных по ча­ стоте

«разнесенный» подаются на общий ограничитель ампли­ туды. В ограничителе происходит подавление слабого сигнала более сильным. Сигнал частотой /н или f ‘H, имею­

щий большую величину, после ограничителя станет от­ носительно еще больше, а меньший сигнал будет подав­ лен. После общего ограничителя сигналы различных ча-

159

стот заново расфильтровываются узкополосными филь­ трами и складываются по постоянному току в нагрузке общего детектора нажатия Ди. На выходное устройство, управляющее телеграфным аппаратом, действует напря­ жение, создаваемое в нагрузке детектора более сильным сигналом. Таким же образом протекает процесс сложе­ ния сигналов «отжатие».

Приведенная на рис. 49 структурная схема поясняет способ приема со сложением сигналов, разнесенных по частоте, в аппаратуре вторичного уплотнения типа 4ОС1 фирмы Белл Телефон [70, 74, 75]. На ней показана пе­ редача сигналов только в одном направлении, в обрат­ ном направлении она происходит аналогично. В прием­ ном устройстве подробно показана только схема I ка­ нала.

В передающей части от оконечной аппаратуры вто­ ричного уплотнения исходящие сигналы шести каналов, размещенные в полосе 425—2295 гц, поступают в уплот­ няемый канал одновременно двумя путями: через фильтр нижней группы частот Фпг и через дополнительный мо­ дулятор и фильтр верхней группы частот ФВГ. В модуля­ торе с несущей частотой 5270 гц приходящие тональные сигналы (425—2295 гц) переносятся в спектр более вы­ соких частот от 2975 до 4845 гц и через фильтр верхней группы частот ФВГ поступают в телефонный канал пере­ датчика. По последнему (шестому) каналу, например, положительная посылка поступает в канал радиопере­ датчика в виде двух частот: «основной» /и = 2125 гц и «разнесенной» /,[=3145 гц. Отрицательная же посылка

частоты с таким же разносом. Для данной посылки в различных каналах разнос «основной» и «разнесенной» частот имеет разные значения в пределах от 660 до

4420 гц.

На приемном конце линии связи в приемной части АВУ фильтрами Фт и Фвг из принятого спектра 425—4845 гц выделяется' группа верхних и нижних ча­ стот. Группа верхних частот (2975—4845 гц) демодулируется дополнительным демодулятором с несущей

160

os