Литература

Скачать 1.64 Mb.

Название	Литература
страница	7/12
Тип	Литература

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Литература

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12

2. Системы и устройства связи для передачи

дискретных сигналов

2.1. Роль и место дискретных систем связи

Широкое внедрение автоматизированных систем управления воздушным движением (АС УВД) привело к появлению в авиационной воздушной электросвязи дискретных каналов, необходимых для передачи с борта ВС в память вычислительной машины стандартных сообщений о состоянии ВС и основных характеристик полета. Это потребовало создания систем авиационной радиосвязи, обеспечивающих передачу дискретных сигналов. Так появились системы автоматизированного обмена данными (САОД), реализующие замыкание основного потока информации между наземными и бортовыми ЭВМ.

В настоящее время по предложению ИКАО [1] применяются следующие системы обмена данными с ВС: дискретно-адресная навигационная система (DABS), спутники для аэронавигации и связи (система Aerosat), система обмена данными с ВС дискретной службы УВД.

Системы автоматизированного обмена данными в MB и декаметровом (ДКМВ) диапазонах, используемых в ГА, реализуются относительно просто. Для этого в состав бортового оборудования вводятся модем, кодек, оконечное устройство (бортовой телетайп или дисплей). Кодек и модем последовательно включаются между бортовой цифровой вычислительной машиной (БЦВМ) и входом модулятора командной или связной радиостанции.

Использование связных и командных радиостанций для обмена данными предъявляет к ним ряд дополнительных технических требований. Эти требования касаются амплитудно- и фазочастотных характеристик приемного тракта радиостанций и скорости переключения с режима передачи на режим приема и наоборот.

Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в полосе пропускания приемного тракта не должна превышать 3 дБ. Время переключений режимов приема и передачи в зависимости от скорости передачи должно лежать в пределах 0,005...0,25 с. Рекомендуемые ИКАО значения скорости манипуляции определяются по формуле 75n Бод, где n – целое положительное число. Таким образом, ряд значений скоростей манипуляции составляет: 75, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800 и 9600 Бод. Для трех последних значений скоростей рекомендована синхронная передача восьмиразрядным кодом, метод частотной модуляция (ЧМ) без разрыва фазы или относительно-фазовая модуляция (ОФМ).

Обычно к низкоскоростным системам передачи дискретных сообщений (СПДС) относят системы передачи телеграфных сообщений. Телеграфные сообщения и низкоскоростные данные передаются методами амплитудной, частотной или фазовой манипуляции с двумя боковыми полосами частот.

Структурная схема СПДС приведена на рис.2.1, из которой видно, что сообщения от источника сообщения (ИС) к получателю сообщения (ПС) поступают в устройство сопряжения (УС), обеспечивающее согласование источника сообщений и канала передачи дискретных сообщений по скорости, применяемому коду и другим параметрам. Для повышения достоверности приема сообщений в кодере осуществляется помехоустойчивое кодирование.

Дискретный модулятор обеспечивает преобразование сигналов в вид, пригодный для передачи по непрерывному каналу связи.

Основным видом представления дискретных сообщений является цифровой. При этом сообщения различных дискретных источников описываются чаще всего упорядоченной совокупностью цифр двоичной системы счисления. Соответствующий ей код называется естественным или натуральным двоичным кодом.

Рис. 2.1. Структурная схема системы передачи дискретных сообщений

В радиотелеграфии и САОД нашли применение равномерные коды. Неравномерные коды, позволяющие учитывать статистику сообщений, удобны при ручной работе. Сигналы этого кода легко принимать на слух. Однако использование неравномерных кодов в телеграфных аппаратах затруднено из-за конструктивных сложностей.

Каждый цифровой символ кодовой комбинации, для выполнения последующих операций и передачи по каналу связи, представляется фиксированным значением параметра отрезка электрического сигнала, действующего на интервале времени . Выбор вида представления зависит от ограничений, накладываемых на канал связи, в частности, от скорости передачи, допустимой полосы пропускания приемного устройства, требований к точности посимвольной синхронизации в приемном устройстве и т.д.

В зависимости от вида представления цифровых символов электрическими знаками различают и способы формирования дискретных последовательностей. Среди них метод возврата к нулевому уровню (ВН) и метод без возврата к нулевому уровню (БВН).

При использовании метода ВН каждый элемент дискретной последовательности начинает формироваться от некоторого нулевого (исходного) уровня и заканчивается также на этом уровне.

В методе БВН для получения дискретной последовательности используются два уровня – положительный и отрицательный, расположенные симметрично относительно исходного нулевого уровня.
2.2. Основные характеристики системы передачи

дискретных сообщений

Основными характеристиками СПДС являются: скорость передачи информации, скорость модуляции (манипуляции), помехоустойчивость, занимаемая полоса частот, превышение сигнала над помехой, надежность.

Скорость передачи информации R определяется количеством информации, передаваемой в единицу времени:

,

где n – число параллельных каналов;

m – число позиций сигнала в i – м канале.
Для дискретного сигнала c помехами

где Р₀ – вероятность ошибки, определяемая вероятностью сбоя единичного элемента.

Параметром, непосредственно связанным со скоростью передачи информации R, является скорость модуляции R₀.

Скорость модуляции R₀ есть величина, обратная длительности единичного элемента. Она измеряется в бодах и определяется по формуле R₀ =1/r₀ . В соответствии с критерием Найквиста при ширине полосы частот канала F величина R₀ _m_ax = F при двухполосной передаче и R₀ _m_ax = 2F при однополосной.

Ограниченность полосы пропускания, неравномерность АЧХ и нелинейность фазочастотной характеристики (ФЧХ) реальных фильтров приводят к конечному времени нарастания фронта сигнала, к появлению колебательных выбросов и хвостов, обусловленных эхо – сигналами. Поэтому практически продолжительность элементарного сигнала (единичного элемента) должна превышать время переходного процесса в 1,4... 1,8 раза.

Следовательно, техническая скорость модуляции:

.

По скорости модуляции СПДС подразделяются на следующие:

– низкочастотные (50...200 Бод), работающие по выделенным телеграфным каналам;

– среднескоростные (600…9600 Бод);

– высокоскоростные (свыше 12000 Бод).

Помехоустойчивостью СПДС называется ее способность противостоять вредному воздействию помех. Последние могут привести к неправильной регистрации единичного элемента на приеме и, следовательно, к различию между переданным и принятым сообщением. Значение этого различия оценивают вероятностью передачи информации. Мерой верности может служить вероятность ошибки:

,

где n_пер. и n_ош_. – общее число переданных и число неправильно принятых единичных элементов соответственно;

К_ош. = n_ош_./n_пер_. – коэффициент ошибок.

При передаче данных допустимые значения P₀ = 10^-7…10^-11.

Полоса частот f, занимаемая СПДС, является важным параметром, который взаимосвязан со скоростью передачи, помехоустойчивостью и с превышением сигнала над помехой. Поскольку реально применяемые дискретные сигналы имеют конечную длительность, полоса частот, занимаемых их спектром, бесконечна. На практике занимаемая полоса частот определяется как интервал частот, за пределами которого суммарная мощность компонент спектра не превышает заданного значения. Для определения значения F обычно рассматривают спектр амплитуд одиночного прямоугольного импульса, вычисленный с помощью интеграла Фурье. Он имеет вид:

.

Здесь S(w) – спектральная плотность амплитуд; f – частота.

На рис. 2.2 показаны примеры одиночных импульсов и их спектров.

С полосой частот F связано понятие необходимой полосы частот F_н, под которой понимают такую полосу частот, которая при заданной вероятности обеспечивает скорость передачи не ниже требуемой.

Другим параметром, связанным с полосой частот F, является эффективная ширина энергетического спектра сигнала ∆f_э. Понятие ∆f_э позволяет заменить спектр реального сигнала фиктивным, у которого плотность мощности равномерна в полосе ∆f_э, а за пределами полосы равна нулю.

Превышение сигнала над помехой Н² во многом определяет вероятность передачи информации и характеризуется отношением энергии единичного элемента (Е) и спектральной плотности помехи N₀ на входе демодулятора. Если средняя мощность единичного элемента P,то Е = Pτ₀.

Рис. 2.2. Примеры одиночных импульсов и их спектры: а – прямоугольный импульс; б – импульс «приподнятый» косинус
Для оптимального приема:

Для неоптимальных методов приема:

.

Вероятность ошибки P₀ является монотонной функцией H₂. Вид этой функции в каждом отдельном случае характеризуется конкретными условиями: методом передачи и приема, видом канала, характером помех и др.

Надежность системы передачи дискретных сообщений – это свойство системы выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели (например, скорость и верность передачи) в заданных пределах в течение заданного промежутка времени.

Рассмотренные выше характеристики СПДС могут быть использованы при формализации критериев эффективности данных систем. Так, при сравнительных оценках СПДС используются такие критерии эффективности, как критерий помехоустойчивости и совокупность коэффициентов β−, γ− и η− эффективности. Критерий помехоустойчивости позволяет сравнивать СПДС по вероятности P₀ при равных значениях h² и R (равноскоростное сравнение), либо при равных значениях h и F (равнополосное сравнение).

Совокупность коэффициентов:

характеризует использование основных параметров сигнала и канала: мощности, полосы частот и пропускной способности. Используется также обобщенный критерий эффективности, называемый добротностью.

Добротность выражается зависимостью:

,

где

_.

− отношение количества информации на выходе и входе канала связи.
2.3. Каналы связи для передачи дискретных сигналов

Основными видами дискретных сообщений на борту ВС являются буквенно-цифровой текст телеграмм и цифровые данные, поступающие от ЭВМ или других источников. Сообщения передаются по радиоканалам с помощью бортовых радиостанций. С этой целью аналоговый радиоканал должен быть преобразован в дискретный радиоканал. Такое преобразование может осуществляться с помощью амплитудной, частотной или фазовой модуляций, поэтому в состав передатчика вводится дискретный модулятор, а в состав приемника – дискретный демодулятор. Дискретный модулятор размещается в возбудителе передатчика, а демодулятор входит в состав выходных устройств приемника.

Каналы связи для передачи дискретных сигналов могут быть образованы также путем уплотнения радиоканалов, образуемых, например, с помощью радиостанций или радиорелейных станций. Уплотнение радиоканалов осуществляется с помощью модемов, в которых обычно используется частотная модуляция ЧМ или относительно фазовая модуляция ОФМ [4].

Первоначально в дискретных радиоканалах применялась только амплитудная модуляция AM, однако из-за плохой помехоустойчивости эти каналы были заменены каналами с ЧМ, а также с одно- и многократной ОФМ. В настоящее время для передачи дискретных сигналов с борта ВС в основном используются ручная передача сигналов с помощью телеграфного ключа и прием сигналов на слух, т. е. слуховая телеграфная связь. Для этого вида работ вполне удовлетворительной является AM.

В перспективе планируется использовать для передачи данных между ВС и наземными диспетчерскими пунктами канал связи с минимальной частотной модуляцией (МЧМ). Исходный сигнал преобразовывается в модеме в МЧМ-сигнал и по ТЧ-каналу МВ-радиостанции передается в линию авиационной воздушной связи. В качестве бортовых радиостанций можно использовать МВ-радиостанции типа «Орлан», а в качестве наземных – типа «Полет».

Каналы связи для передачи телеграфных сигналов. Телеграфные сигналы, как и сигналы передачи данных, служат для передачи дискретных сообщений. Источником и получателем телеграфных сообщений является человек. Источником и получателем данных является обычно ЭВМ. Эти факторы обычно и определяют требования к каналам связи по скорости передачи, верности передачи информации и другим характеристикам.

В настоящее время телеграфные сигналы для связи с ВС передаются в каналах внешней связи «борт – земля» через ДКМВ-радиостанции в режиме амплитудной телеграфии (AT). Эта связь является резервной для радиосвязи и применяется, в основном, при плохом прохождении радиоволн. В перспективе при создании бортовых абонентских пунктов, кроме передачи данных, целесообразно будет применение буквопечатающей телеграфной связи. С помощью клавиатуры можно будет вводить буквенно-цифровой текст в канал связи, а на приемном конце этот текст будет документироваться. При этом может использоваться частотная телеграфия ЧТ, при которой передатчик непрерывно излучает колебания одной и той же амплитуды, а переход от положительной посылки к отрицательной осуществляется незначительным быстрым изменением частоты.

Амплитудная телеграфия. Схема передачи и приема AT – сигналов с помощью ДКМВ-радиостанции приведена на рис. 2.3.

От антенны

Рис. 2.3. Схема передачи и приема АТ-сигналов
Телеграфный ключ (КЛ ТЛГ) подключается к радиостанции через пульт дистанционного управления (ПДУ). Режим приема и передачи радиостанции в телеграфном виде работы устанавливается тумблером на ключе ПРМ – ПРД. Узкая или широкая полоса пропускания приемника при этом устанавливается тумблером АТш – АТу.

При нажатии КЛ ТЛГ, т. е. при переходе в режим передачи, напряжение с поднесущей частотой 500 кГц через диодный ключ (ДК), который при этом открывается, и через ряд промежуточных каскадов (усилители и делитель) поступает на смесители передатчика (СМ ПРД), а затем после преобразования усиливается в усилителе мощности и поступает к антенне.

При отжатом КЛ ТЛГ диодный ключ закрывается, и радиостанция работает в режиме приема. При работе в режиме АТу подключается электромеханический фильтр ЭМФ-У1 с полосой пропускания ∆f ≥ 0,35 кГц, а в режиме АТш – фильтр ЭМФ-У2 с широкой полосой ∆f ≥ 6,4 кГц. После преобразования принятого телеграфного сигнала в смесителях приемника (СМ ПРМ) напряжение с f_ПЧ_III = 130 кГц поступает на демодулятор (ДМ). На выходе ДМ, куда поступает также напряжение от генератора тона (ГТ) с частотой – 130±3 кГц, выделяется напряжение разностной частоты f_б = 130 – (130±3 кГц). Далее выделенный звуковой сигнал через УЗЧ и пульт управления поступает к телефонам.

Каналы связи для передачи данных. Каналы связи для передачи данных могут быть организованы с помощью модемов и радиостанций. При этом на передающей стороне передаваемыми данными модулируется несущая в передатчике, а на приемной стороне осуществляется демодуляция сигналов.

Перспективными видами модуляции в каналах связи для передачи данных являются МЧМ с непрерывной фазой, многократные относительные виды фазовой модуляции, в частности ДОФМ, и комбинированные виды модуляции, например амплитудно-фазовая модуляция (АФМ).

Рассмотрим основные принципы формирования этих каналов.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12

	Литература: Основная литература Терапевтическая стоматология: Учебник.... Фгбоу во «волгоградский государственный медицинский университет» министерства здравоохранения российской федерации		Литература по курсу этнология основная литература >а. Учебники и учебные пособия Садохин А. П. Этнология. Учебное пособие. М. (Есть уже четыре издания в разных издательствах Москвы, выпущенные в разные годы)
	Литература программы подготовки специалистов среднего звена по специальности... Программа учебной дисциплины од. 01. 09 «Литература» разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта...		Рабочая программа предмета «Литература» Разработана на основе программы: Беленький Г. И. Литература. Рабочие программы 5-9 классы: пособие для учителей общеобразовательных...
	Литература, рекомендованной фгау «фиро» Комплект контрольно-оценочных средств по «Литературе» разработан на основе примерной программы дисциплины Литература, рекомендованной...		Литература по курсу «Методы геоморфологических исследований» Литература... Геоморфология / С. В. Болтграмович, А. И. Жиров, А. Н. Ласточкин, и др.; Под ред. А. Н. Ласточкина и Д. В. Лопатина. – М.: Издательский...
	Литература: поэтика и нравственная философия краснодар 2010 удк 82.... Кубанского государственного университета. Адресуется профессиональным и стихийным гуманитариям, видящим в словесности силу, созидающую...		Литература 1 Основная литература Основы генетической инженерии и биотехнологии Основы генетической инженерии и биотехнологии / под ред. Ю. А. Горбунова. – Ивц минфина, 2010. – 288 с
	Методические рекомендации по выполнению практических работ по учебной... Перечень практических занятий по дисциплине «Русский язык и литература. Русский язык»		Методические указания по выполнению практических работ по одп. 11... Государственным образовательным Стандартом среднего профессионального образования по специальности, утвержденным Министерством образования...
	Инструктивно-методическое письмо «О преподавании учебного предмета... «О преподавании учебного предмета «Официальный (русский) язык и литература» в 2016/17 учебном году		Рабочая программа учебной дисциплины оуд. 01 Русский язык и литература... Рабочая программа учебной дисциплины «Русский язык и литература» разработана на основе Примерной рабочей программы, рекомендованной...
	Учебной дисциплине русский язык и литература I раздел Русский язык... Над рекой висели два моста, и каждый из них был по-своему красив. (Б.)И изменчивая, непрочная красота их казалась более вечной, чем...		Учебной дисциплине русский язык и литература I раздел Русский язык... Над рекой висели два моста, и каждый из них был по-своему красив. (Б.)И изменчивая, непрочная красота их казалась более вечной, чем...
	Литература по теме «смертность от дорожно-транспортных происшествий» Рекомендуемая литература по теме «смертность от дорожно-транспортных происшествий»		Литература Заключение

Литература

2. Системы и устройства связи для передачи

дискретных сигналов

2.1. Роль и место дискретных систем связи

Похожие: