Способ предачи сигналов телеграфного типа

4 аиеичсЯ.",лейевав, Оп ИСАН ИЕ ИЗОБ ЕТЕНИЯ 1 ц 474949 Союз Советских Социалистических РеспубликГосударстзеккый комитет Совета Министров СССР Опубликовано 25.06.75 Дата опубликования о 53) УДК 621.376.5(72) Авторизобретени А, А. Козловский 1) Заявител 54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ ТЕЛЕГРАФНОГО ТИПА2Изобретение пояс;ецо чертежамц,На фцг, 1 приведен график., поясяюццЙ принцип передачи телеграфных посылок; ца фиг. 2 - графики спектральных плоскостей: и) функции, б) функции о; ца фиг.3 - структурная схема манипулятора, прц помощи которого может быть реализован предложенный способ; на фиг. 4 - графики, поясняющие работу манипулятора.Пусть при передаче некоторой последовательности телеграфных посылок (см. фиг. 1, а) маццпуляцця напряжения па входе канала осуществляется сшгхроцно в соответствии с графиком б (см. фцг. 1). В цапряжешш графика б элементарной паузе соответствует функция Т 2 фн к и 0= - сов Ра элементарному м пульсурц 0-,Р) =+ 2 Т, 2 где т 0= 5 тервала Если но, тоо частоты чена. П 0 ценныеэлементарные паузы передаютсбразуется косицусоидальцое ко. Р длтельцость которого церц передаче посылок образуютс(активные) полуволцы, которы я слитебание ограция для с могут Изобретение относится к телегр афин, а именно к передаче телеграфных сигналов по физическим цепям.В аппаратуре, используемой для передачи телеграфных посылок по каналам связи, применяют амплитудную (АМ), частотную (ЧМ) и фазовую (ФМ) манипуляции гармонических колебаний.Коэффициент использования полосы пропускания у при передаче импульсов с применением АМ, ЧМ, ФМ теоретически должен быть равен одному боду ца герц, цо па практике он всегда меньше едятцы (для ФМ = =0,7 бода на герц).Поэтому при применении известных способов манипуляции увеличить коэффициент использования полосы канала до значения у ) 1 можно или при помощи многократной ФМ, или путем уплотнения динамического диапазона канала. Однако в этих случаях неизбежно снижается помехоустойчивость от помех различного характера, что уменьшает достоверность принятой информации.Целью изобретения является увеличение помехозацтщенности сигналов.Дляэтого моменты пауз заполняют сицусоидальцыми колебаниями тактовой частоты, передаваемым манипулирующим напряжением сигнала при помощи логического элемента НЕТ,тельость элементарного цн 474949быть и положительными, и отрицательными. Если длительность посылки т= ать, то длительность активной полуволныТс(3)зде;ь 1=-1,2,3,1 якм образом, предложенный способ хара:теризуется манипуляцией формы напряжения, причем передача любой последовательте.е 1) ных посылок Ос шествляется прн немощи четырех элементарных срунсцнй (1) и (2), поэтому данный способ для кгаткости мож(о назвать способом элементарных функций (ЭФ).1 янипулированное напряжение графика (см. фнг. 1, б) представляет собой последовательность полуволн различной длительности и различно полярности, следующих одна за другой без перерыва. Если это напряжение пропускается каналом, то в силу большого различия формы функций, описываемых выражениями (1) и (2), можно при помощи специального устройства сформировать на выходе канала последовательность переданных посылок,Ширина спектра манипулированного напряжения не остается постоянной, а изменяется с течением времени, Наиболее неблагоприятным получается спектр в том случае, когда активные полуволны различной длительности, но одинаково полярности, разделенные нослуволнями длительностью- , следует одна за другой (область 1) (см, фиг, 1, б). Поэтому если канал пропускает это напряжение, то он пропустит также цяпряженце любой другой формы (с чередованием активных полуволн различной полярности), которое может образоваться при передаче посылок.Форма напряжения в области 1)1 (см. фиг. 1, б) такова, что из этого напряжения ца определенных отрезках времени можно выделить некоторые функции (У), Каждая такая функция образуется активной полувол ной определенной длительности, описываемой выражением (3), к которой в начале и в конце примыкают полуволцы другой полярности длительностью - " - (см. фиг, 1, в). За счет каж 2дой функции вида 1, передается посылка длительностью т=ато и части пауз перед посылкой и за ней.Каждой из функций (1) присуща вполне определенная структура спектра, и если канал пропуссает отдельно спектры функций- (1), то и няпряженц( вида, приведенного на ф;г. 1, б, будет пропущено каналом. Поэтому возможность получения на выходе канала манцпулированного напряжения требуемой формы может быть установлена по характеру кривых спектральных плотностей функций(, Ь, .прн извест 1 ых частотных характеристиках телефонного канала,График спектральной плотности функции1), построецньш в относительных координатах, приведен на фнг. 2, а. Характерным для спектра этой функции является то, что максимальные амплитуды имеют составляющие, лежащие в области частот, для которых отношеР10 нце близко к С,б - С,б 5, а Я.шлнтуды сосстявляюгцх, прмы(аотцих к нулевой частотак;се составля(О(их, частоты ко;ОрыхОпределяются нз Срявенствя 15(4)- 1,211,3,сраспштельно невелики, Поэтому, подставляя 20 в (4) вместо Р ворхшою частоту капала Р,можно определить максимальную частоту сигнала, цри которой функция 11(У) еще будет пропускаться каналом, она равна 25 Р, =, -" - ;: 0,8 Р= 0,9 ЬР (5) 12 - 13 Здесь ЛР - полоса пропускания телефоцного канала,При такой частоте сигнала канал ограничивает низкочастотные и высокочастотные составляющие спектра функции , но поскольку уровень этих составляющих относительно невелик, то канал пропускает Оольшую часть (около 85 - 90%) энергии данной функции и на выходе канала функциясохрапит свои основные особенности, достаточные для приема элементарной посылки. С другой стороны, основная часть спектра функции (1) приходится на середину полосы пропускания канала, где нелинейность фязо-частотной характеристики проявляется еще сравнительно Слабо, поэтому фазовые искажения при передаче функции 1 по реальным 45 каналам будут сказываться незначительно,С увеличением номера функции (1) максимум спектральной плотности функции смещается в области более низких частот и уве- ЛИсЧИВаЮтСЯ аМПЛИтУДЫ СОСТЯВЛЯЮЩИХ, ПРИМЫ- кающих к пулевой частоте. Это иллюстрируется графиком спектральной плотности функции 5(1) (см, фиг. 2, б). Поэтому, начиная с некоторого номера, передача функции вида, приведенного на фиг. 1, в, по телефонному каналу оказывается невозможной вследствие значительного ее искажения на выходе канала, вызванного ограничением н 1 зкочастотной части сопектра. Кроме того, прн увеличении номера функции ця(инает зя метно сказываться целцнеиность сазо-частотной характер(стнк кяняля, тяк кяк максимум спектра функций больших амеров п(п;Ядает на край полосы канала, где сразо-частотная хявяктеристи(я явно нелпейна.Возможность передачи по тслефо;цо.л кяналу функций 1(1) при частоте гс, определяемой выражением (5), подтверждается экспериментом,Прп передаче по каналу функций больших номеров ф(Ц и выше) начинают заметно проявляться фазовые иска;кения, понижающие помехоустойчивость при приеме, Поэтому в случае необходимости передачи таких функций нужно корректировать фазо-частотную характеристку канала главным образом в области 1 Пжних частот. По идеальному каналу с линейной фазо-частотной характеристикой теоретически можно передавать функции (1), длительность активной полуволны в которых Ол;1 зка к полувОлпе колебаний пи 1 К 1 гей частоты каала, т. е. функции при п (5 - 6.Так как длительность элементарного ип 7 стервала в способе ЭФ равна то= а часто 2та используемых колебаний определяется выражением (5), то скорость передачи телеграфных посылок в бодах в данном способе оказывается равной Ж = - = - 2 Р, = 1,8 ЬР1 2(6) отсюда коэффициент использования полосы пропускапия канала при расчете па всю полосу =1,8 бода на,герц.Скорость передачи, определяемая выражением (6), может быть реализована с указанными выше ограничениями по длительности положительных посылок т=ито. А именно, в каналах Оез коррекции частотных характеристик длительность положительной посылки не должна превышать Зто, т. е. т Зто, а при ВВСДЕПНИ 1(ОР 1 ЕКЦИИ с 1 ЯСТОТПЫХ ХЯРЯКТЕРНСТП 1( длительность положительной посылки может быть увеличена до (5 - б) то, т, е.( б-о.Длительность интервалов между посылками пе ограничивается, но она должна быть кратна то.Активпыс полуволпы манипулироваппого напряжения не могут сохранить на выходе канала свою первоначальную форму, изображенную па фиг. 1, даже при передаче по каналам без помех; в каналах же с помехами плоские участки активных полуволн будут разрушены. Но в способе ЭФ предусматривается глубокое ограничение напряжения на приемной стороне, чем исключаются изменения мгновенных значений напряжений в пределах каждой активной полуволпы и обеспечивается высокая помехоустойчивость.Искажения сигнала возможны также за счет изменений дл тельпостей полуволн пауз Т,2- и активных полуволп (смвыракепи 13),Спроисходя цпх под влИппсм помех.,-о этот вид пскажс и; может оыть нс 1:,почеп правильным выборо., режима работы прпемпого устройства.Ня фпг. 3 приведе: вариант элскт 1 пческой структурной схемы манипулятора, обеспечивающего манипуляцию напряжения в соответствии с графиками, приведенными па фпг. 1.Манипулятор содержит последовательносоединенные задающий генератор 1, фазовращатель 2, датчик вспомогательных импульсовпауз 3, ячейку запрет 4, триггер 5, фильтрнижних частот б.Косинусоидальное напряжение от задаю 1 О 1 цего генератора 1 частоты Рс через фазовращатель 2 подается к датчику 3 вспомогательных импульсов пауз, который создает последовательность импульсов, идущих с интерваломТ,- Вспомогательные импульсы, проходячерез ячейку запрет 4, управляют триггером5 с двумя устойчивыми состояниями равновесия и общим входом; фильтр нижних частотбпреобразует прямоугольное напряжение триггера 5 в близкое к гармоническому. Посылкисигнала т=ит синхронно с вспомогательнымиимпульсами подаются на один из входов ячейки запрет 4, каждая элементарная посылкасигнала исключает пз последовательностивспомогательных импульсов пауз один импульс, за счет чего и формируются в каналеактивные полуволны нужной полярности идлительности.Работа манипулятора поясняется графиками, приведенными на фиг. 4. Если посылоксигнала на входе нет (см. фиг. 4, г), то вспомогательные импульсы пауз (см. фиг. 4, д)пропускаются ячейкой запрет 4 и изменяютсостояние триггера 5 так, что па его выходесоздаются прямоугольные полуволны длительУспостью -- " (см, фпг. 4,е). Каждая из элеиментарных посылок сигнала запрещает про 40 хождение одного вспомогательного импульса(на фиг. 4, д эти импульсы помечены точками)на вход триггера 5, в результате этого па выходе триггера 5 формируется прямогуольнаяактивная полуволна длительностью Т45 1 с2- + ито.Фильтр нижних частот уменьшает крутизну скатов выходного напряжения триггера (см, фиг. 4,ж). Если параметры триггера 5 50 подобрать так, чтобы время его опрокпдываТ,пия равнялось -- то фильтр нижних частот4б мОжнО исключить.55Предмет изобретенияСпособ передачи сигналов телеграфногоТППЯ ПО фИЗПЧЕСКИМ ЦЕПЯ.С П ВЫСОКОЧЯСТОТНЬМ каналам с несущей частотой, оглнцаюцшсч 60 те.,:, что, с целПо увслпепп. - ",мехозащищенпостп сигналов, моменты пауз заполняют сппу- СО;1 дальнымп 1(Олебяпямп тактовой частоты, пепедявяемьМи ма 1 Пг.; лпрмющп: напряжением сигнала прп помощи логпчес"ого элемента 65 НЕТ,Изд.841 ПИ Государственного комипо делам изобретен Москва, Ж-З 5, Рауш Заказ 236/б 9 ПодписиССР Тип, Харьк. фил. пред. Патент Он хО)йз рьрд пги си"