Построение каналов системы ЧД.

Для обеспечения одновременной передачи информации в обоих направлениях аппаратура многоканальных систем передачи, устанавливаемая в оконечных пунктах, содержит передатчики и приемники. Назначением передающей части оконечной аппаратуры является преобразование частоты исходных информационных сигналов в различные полосы частот линейного спектра; совокупность этих сигналов составляет общий многоканальный (групповой) сигнал. Основным назначением приемной части оконечной аппаратуры является разделение многоканального сигнала на сигналы отдельных каналов и преобразование частоты каждого из них в полосу частот исходного информационного сигнала. Для возможности передачи сигналов на большие расстояния необходимо компенсировать вносимые линией затухания многоканального сигнала, а также искажения его формы. Обе эти функции выполняют усилители, устанавливаемые в промежуточных пунктах. Для возможности разделения многоканальных сигналов, передаваемых в прямом и обратном направлениях, используется либо однополосная четырехпроводная, либо двухполосная двухпроводная система передачи. Однополосная четырехпроводная система используется для организации многоканальной связи по парам коаксиальных и симметричных кабелей и требует наличия двух двухпроводных цепей, т.е. двух кабельных пар. По каждой паре в прямом или обратном направлении передаются многоканальные системы N каналов.

На рис. Приведена структурная схема однополосной четырехпроводной многоканальной системы передачи. В обоих оконечных пунктах располагается одинаковая оконечная аппаратура для организации передачи N сигналов по N каналам. Первый используется для телефонной связи, поэтому к нему подключены дифференциальные системы ДС для перехода с двухпроводной цепи на четырехпроводный канал. Другие каналы предназначены для передачи как телефонных, так и нетелефонных сигналов; в последнем случае дифференциальные системы к каналам не подключают. В промежуточных пунктах устанавливается по два усилителя, У_с1 и У_с2, каждый из которых предназначен для усиления многоканального сигнала одного из направлений передачи.

Многоканальная связь по двухпроводным линиям (в основном воздушным) организуется по двухполосной двухпроводной системе. В этом случае передача многоканальных сигналов разных направлений ведется в разных полосах частот. На рис. приведена структурная схема двухполосной двухпроводной многоканальной системы передачи. В этом случае в одном оконечном пункте (пункте А) размещается аппаратура для передачи многоканального сигнала в полосе частот f₁- f₂ и для приема многоканальных сигналов, передаваемых в полосе частот f₃– f₄, в другом пункте (пункте Б) – аппаратура для передачи в полосе частот f₃– f₄ и приема в полосе частот f₁- f₂. Разделение направлений передачи и приема выполняется направляющими фильтрами: в пункте А – на передаче НФ_а и на приеме НФ_б; в пункте Б – на передаче НФ_б и на приеме НФ_а. Поскольку первый канал используется для телефонной связи, к нему подключены дифференциальные системы. По другим каналам можно передавать как телефонные, так и не телефонные сигналы. На промежуточных пунктах установлены усилительные устройства, состоящие из двух усилительных элементов – УЭ₁ и УЭ₂, каждый из которых предназначен для усиления многоканальных сигналов соответствующего направления передачи, и двух фильтров НФ.

В каждой паре фильтров НФ_а и НФ_б один является фильтром нижних частот, а другой – фильтром верхних частот. В полосе пропускания направляющие фильтры вносят малое, а в полосе задерживания большое затухание. Однако затухание, вносимое НФ в полосе задерживания, не является бесконечно большим, и поэтому в усилителях, а,следовательно, и в двухполосных двухпроводных системах в целом имеют место токи обратной связи.

 

 

Тема 6

Основы проводного вещания.

 

Узлообразование системы проводного вещания.

Системой проводного вещания (ПВ) или радиотрансляционным узлом (РТУ) называется комплекс станционных, линейных сооружений и абонентского оборудования, обеспечивающих доведения программ вещания до широкого круга слушателей.

Станционные сооружения РТУ представляют собой комплекс усилителей различной мощности, аппаратуры управления, контроля и коммутации.

Линейные сооружения или радиотрансляционные сети (РТС) – это совокупность различных радиотрансляционных линий, внутри домовой проводки, трансформаторов и других линейных устройств, служащих для передачи программы вещания от усилителей до розеток, установленных у абонентов. Под радиотрансляционной линией подразумевается физическая цепь, состоящая из подвешенных на опорах и стойках двух проводов (воздушные линии) или кабеля в земле (кабельные линии).

Системы ПВ делятся на централизованные и децентрализованные. В централизованной системе станционные сооружения (предварительные усилители ПУ, мощные усилители МУ, коммутационные и другие устройства) размещаются в одном пункте.

 

Рис. Скелетная схема централизованной системы.

 

В децентрализованной системе (рис.) станционные сооружения (в основном мощные усилители МУ) размещаются в нескольких пунктах 1-2-3 на территории города. Они получают программу вещания по выделенным парам соединительных линий ГТС от центральной усилительной станции ПВ (ЦУС). Преимущества централизованной системы состоят в том, что энергоснабжение и эксплуатация станционных сооружений упрощаются. Однако централизованная система не пригодна для крупных городов, так как линейные сооружения становятся длинными и громоздкими.

 

Рис. Скелетная схема децентрализованной системы.

Преимущества децентрализованной системы для крупных городов состоят в том, что упрощаются радиотрансляционные сети, повышается КПД. Система становится более устойчивой. Однако децентрализованная система требует применения средств дистанционного управления и контроля.

Радиотрансляционные сети (РТС) системы ПВ в зависимости от их построения подразделяются на одно-, двух- и трехзвенные.

 

В однозвенных сетях напряжение в линии соответствует напряжению, подаваемому к абонентским установкам (АУ) без каких-либо промежуточных устройств.

 

Рис. Схема построения РТС:

А) однозвенная;

Б) двухзвенная.

 

Рис. Схема построения РТС

В) трехзвенная.

 

Здесь имеет место одно звено линии, которые называются абонентскими. Абонентские линии (АЛ) являются первым звеном РТС. В больших домах роль абонентских линий выполняет внутридомовая проводка. Программа вещания к слушателям подается высоким уровнем, что позволяет применять у абонентов обычные громкоговорители без элементов усиления и средств электропитания.

Двухзвенная сеть помимо первого звена линии, содержит распределительные фидеры (РФ) (2-е звено), питающие абонентские линии через абонентские трансформаторы (АТ).

Трехзвенная сеть представляет собой совокупность двухзвенной сети, питаемой усилителями через магистральные фидеры (МФ). Магистральные фидеры являются третьим звеном сети. Они высоковольтны, и поэтому техника безопасности требует применения особых средств защиты.

Радиотрансляционные линии в зависимости от величины напряжения в них подразделяются на два класса: к первому классу относятся фидерные линии с номинальным напряжением выше 360В. Ко второму классу относятся абонентские линии с номинальным напряжением 30В и фидерные линии с номинальным напряжением не выше 360В. В настоящее время для абонентских линий города и сельской местности выбрано номинальное напряжение 30В.

При организации трехзвенной сети усилители устанавливаются на станциях, которые носят названия опорных усилительных станций (ОУС). Переход с третьего звена на второе звено линии осуществляется с помощью трансформатора, устанавливаемого на трансформаторной подстанции (ТП). При организации многопрограммного вещания системы РТУ и РТС остаются теми же, однако, появляются дополнительные устройства 1,2,3. На рис. показана трехзвенная сеть многопрограммного вещания.

 

 

Рис. Структурная схема построения ТПВ.

 

Тема 8

Основы телеграфии.

 

Особенности телеграфной связи.

 

Для телеграфной связи на современном этапе ее развития характерны две особенности, отличающие ее от других видов электрической связи. Во-первых, телеграфная связь документальна – принятое сообщение обязательно записывается на бумаге (телеграмма). Она вручается адресату и имеет  силу юридического или делового документа. Документальность телеграфной связи послужила основной причиной ее распространения, особенно в сфере управления и деловой корреспонденции. Следовательно, современный телеграфный аппарат должен быть буквопечатающим. Это исключает участие оператора в приеме и записи сообщения.

Вторая особенность телеграфной связи вытекает из того обстоятельства, что передаваемые сообщения являются текстовыми, т.е. состоят из букв, цифр и знаков препинания. Количество букв в русском, украинском или в каком-либо из европейских языков сравнительно невелико. Значит, имеется возможность передать любое сообщение с помощью относительно небольшого набора символов – букв, цифр и знаков препинания. Сообщения, состоящие из конечного, заранее определенного количества символов, называются дискретными.

 

 

Рис. Структурная схема телеграфной связи.

 

Осуществить передачу по каналу связи дискретных телеграфных сигналов можно следующими образами:

1. Способ передачи сигнала с использованием нескольких каналов. Каждый символ передается по отдельному каналу, закрепленному специально для передачи этого символа. Практического применения этот способ не имеет.

2. Способ передачи по одному каналу дискретных сигналов, отличающихся друг от друга, например, по величине напряжения. Такой способ имеет очень малую помехозащищенность.

3. Способ передачи по одному каналу дискретных сигналов, полученных в результате кодирования или шифрации информации.

Шифрация производится в передатчике и представляет собой преобразование символа в некоторое сочетание отдельных сигналов по заранее установленному правилу – кодовой таблице. В приемнике осуществляется дешифрация (декодирование) сигналов, т.е. определение символа, которому по кодовой таблице соответствует принятое сочетание. Шифрация позволяет максимально использовать канал связи. При этом надлежащим выбором кода можно получить высокую помехозащищенность.

Примером телеграфного кода является код Морзе. При передаче кодом Морзе символы, подлежащие передаче, заменяются сочетаниями коротких и длинных электрических сигналов единичных элементов – точек и тире, которые отделяются друг от друга интервалами, т.е. отсутствием сигнала. Единичные элементы кода Морзе одинаковы по амплитуде, но различны по длительности.

Единичные элементы имеют длительность: для точки – t₀, для тире - 3t₀. Сочетание единичных элементов, служащих для передачи какого-либо символа, называется кодовой комбинацией. Элементы внутри кодовой комбинации разделяются интервалом, также равным  t₀. Длина интервала между комбинациями - 3 t₀.

Код Морзе относится к числу неравномерных кодов, для которых характерна произвольная длина кодовой комбинации для разных символов кода.

Современные буквопечатающие телеграфные аппараты используют равномерные коды, в которых любая комбинация имеет постоянную длину независимо от того, какой символ передается этой комбинацией. Наибольшее применение в телеграфии нашли равномерные коды, комбинации которых состоят из пяти единичных элементов, так называемые пятиэлементные коды. В настоящее время принят единый международный телеграфный код МТК-2.

Все равномерные коды, в том числе и код МТК-2, состоит из единичных элементов одинаковой длительности t₀. Каждый элемент кодовой комбинации может принимать одну из двух значащих позиций – плюс или минус, наличие тока или его отсутствие, единица или ноль и п.т. Поэтому такие коды называют также двоичными кодами.

По мере развития телеграфной связи и систем передачи информации, подлежащей обработке с помощью ЭВМ, росла необходимость увеличения числа передаваемых символов. Это способствовало разработке новых кодов, в которых использовались кодовые комбинации с большим числом разрядов. Появились многочисленные ведомственные коммерческие 6-, 7- и 8- элементные коды. В нашей стране на основе 7-элементного кода №5 (МТК-5) был введен двухрегистровый код для передачи данных. В дальнейшем были разработаны стандарты на 7- и 8-битные коды. Коды 7-битные для обмена информацией. Коды 8-битные для обмена и обработки информации.

 

 

Скорость телеграфирования.

Каждое телеграфное сообщение передается с определенной скоростью. Скорость телеграфирования измеряется количеством элементарных телеграфных посылок, переданных в одну секунду. Единицей скорости телеграфирования является Бод. Если, например, по какой-либо связи передается 50 элементарных посылок в секунду, то скорость телеграфирования составляет 50Бод. Продолжительность одной элементарной посылки в этом случае равна 1/50=0,02с=20мс. Следовательно, скорость телеграфирования с длительностью элементарной посылки связана соотношением

V=1/ t₀ или t₀=1/ V

Скорость телеграфирования зависит от типа телеграфного аппарата. Для буквопечатающих телеграфных аппаратов скорость телеграфирования определяется по формуле

V=N*K/60, где

N – число знаков, переданных аппаратом в минуту;

K – количество элементарных телеграфных посылок, необходимых для передачи одного знака.

 

 

Принцип действия телеграфной связи

Принцип действия телеграфной связи поясняется рис.. Основными элементами телеграфной сети являются телеграфные аппараты, линия, соединяющая эти аппараты, и источник напряжения. По схеме передача телеграфного сообщения может осуществляться от станции А к станции Б. Для этого на станции А имеется источник напряжения И_б и передающий телеграфный аппарат, изображенный в виде ключа К. Приемный телеграфный аппарат станции Б изображен в виде электромагнита ЭМ. С помощью ключа К замыкается или размыкается цепь тока, протекающего по цепи:

Плюс И_б, ключ К, линия, ЭМ станции Б и по второму проводу к минусу И_б станции А.

 

Рис. Схема построения телеграфной связи.

При замыкании ключа К на станции А в линию поступает токовоя посылка, получив которую, ЭМ станции Б притянет якорь. При размыкании ключа на станции А электромагнит станции Б отпустит якорь, в результате будет принята бестоковая посылка. Телеграфист станции А, замыкая и размыкая ключ, преобразует телеграфное сообщение в электрические посылки. Принятые электромагнитом станции Б токовые и бестоковые посылки регистрируются записывающим устройством приемного аппарата в виде знаков, букв, цифр.

Для передачи сообщений со станции Б на станцию А необходимо на станции Б иметь передатчик, а на станции А приемник.

 

 

 

Рис. Схема двухсторонней телеграфной связи.

 

Чтобы любая из станций могла начать передачу в любой момент времени, ключи передатчиков обеих станций должны быть всегда замкнуты. Началу работы соответствует размыкание ключа передатчика станции А или станции Б.