Способ дуплексной телефонной связи 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Способ дуплексной телефонной связи



Задачей, на решение которой направлен предлагаемый способ, является осуществление режима полного дуплексного телефонного радиообмена на одной рабочей частоте.

Сущность способа [102] заключается в делении речевого сигнала, поступающего от источника сообщения на равные по длительности отрезки, во временном сжатии отрезков речевого сигнала, передаче их в радиоканал в интервалы передачи сигнала и в последующем восстановлении речевого сигнала на приемном конце, а также в приеме сжатых отрезков речевого сигнала в интервалы приема сигнала, их восстановлении по длительности и сшивании восстановленных отрезков в принятое сообщение. Радиообмен (прием и передача) может производиться симплексной радиостанцией, работающий на приемопередающую антенну. В процессе ведения связи каждая из радиостанций периодически переключается с приема на передачу в противофазе по отношению друг к другу таким образом, что частота включения приемника и передатчика каждой радиостанции составляет F = 1/ T, где T – длительность отрезка речевого сигнала. Телефонные сигналы, поступающие на каждую из радиостанций от источников информации (корреспондентов), делятся на временные интервалы длительностью Т. Каждый интервал сжимается по времени с коэффициентом сжатия k сж до длительности Т кв, образуя при этом квант сжатой телефонной информации

(2.2)
,

где k сж - коэффициент сжатия, выбираемый из условия k сж > 2.

Длительность Т отрезка телефонного сигнала выбирается исходя из допустимой величины задержки телефонного сигнала (обычно, 0,2 с) и характеристик применяемых приемопередающих средств, и может составлять Т ≈ 0,1 ÷ 0,4 с.

(2.3)
При временном линейном сжатии телефонного сигнала его полоса расширяется до величины

[кГц].

Сформированным сжатым сигналом производится модуляция несущей, и далее он передается по радиоканалу в интервалы передачи. В интервалы приема принимаются кванты сжатого сигнала от другой радиостанции, производится их демодуляция, расширение по времени по закону, обратному тому, что используется при сжатии телефонного сигнала, до длительности временного интервала, равного Т, и совмещение смежных расширенных интервалов, в результате чего происходит восстановление исходного телефонного сигнала.

Синхронизация переключения радиостанций обеспечивается в процессе вхождения в связь. Для поддержания синхронизации в процессе ведения связи перед передачей сжатого кванта передаются синхронизирующие импульсы, поэтому длительность интервала передачи равна T прд = Т кв + Т синх, где Т синх – длительность интервала передачи синхроимпульсов.

Принятый синхросигнал, передаваемый вместе с квантами телефонного сигнала, после демодуляции и регенерации используется для точной временной селекции принимаемых сжатых элементов телефонного сигнала, синхрониза-ции процессов расширения элементов Т кв до длительности Т и подстройки положения их во времени таким образом, чтобы совместить начала и концы смежных расширенных интервалов принимаемого телефонного сигнала.

На рис. 2.2 изображены временные диаграммы работы первой и второй радиостанций, работающих в прямом и обратном направлениях соответственно.

 
 

 

 


 

 

Как видно из рис. 2.2, интервал Т может быть определен соотношением

(2.4)

Время задержки кванта телефонной информации от источника получа-телю может быть найдено из формулы

(2.5)

На рис. 2.3 приведен алгоритм реализации предлагаемого способа дуплексного радиообмена телефонными сигналами.

Сделаем также некоторые пояснения к алгоритму работы, приведенному на рис. 2.3:

· для подсчета временных интервалов Т вводится счетчик n емкостью N;

· направление потока обработки сигналов, обозначенного двойной линией со стрелкой, характеризует параллельный процесс обработки сигналов, т. е. параллельно с задержкой временных интервалов производится прием и обработка сжатых кусочных ТЛФ сигналов, переданных в обратном направлении; параллельно процессу сжатия во времени интервалов ТЛФ сигналов производится подсчет временных интервалов Т и формирование синхросигналов; параллельно демодуляция кусочных ТЛФ сигналов производится также демодуляция синхросигналов;

· для обеспечения совмещения смежных интервалов принимаемых ТЛФ сигналов в каждом из направлений периодически с интервалом N∙Т передается синхросигнал. В качестве синхросигнала, например, можно использовать одну–три посылки сигнала частотной манипуляции поднесущей частоты; процесс сжатия временных интервалов длительностью Т передаваемого в прямом направлении ТЛФ сигнала производится параллельно с приемом кванта телефонной информации, передаваемой в обратном направлении;

· закон сжатия временных интервалов передаваемого ТЛФ сигнала длительностью Т и обратный закону сжатия закон расширения квантов ТЛФ информации длительностью Ткв могут быть произвольными и определяться необходимостью простоты их реализации аппаратными средствами или приданием специальных свойств сигналу, например, его закрытию.


 
 

Описанный способ может быть применён для создания систем дуплексной радиосвязи СВ и КВ диапазонов радиоволн, использующих в качестве носителя информации как поверхностные, так и ионосферные радиоволны. Время распространения сигнала tр определяется длиной трассы, которая при ионосферном распространении для односкачковых трасс может варьироваться от 0 до 3500 ÷ 4000 км и при распространении по поверхностной волне от 0 до 150–200 км. Время перестройки tп современных радиосредств может варьироваться от десятков до единиц миллисекунд. Длительность синхропоследовательности Т синх при ведении связи может составлять порядка 3 ÷ 10 мс. Длительность защитного интервала tз временем переключения радиосредств прием/передача 2 ÷ 10 мс.

На рис. 2.4 приведены полученные из соотношений (2.2) и (2.4) зависимости требуемой величины коэффициента сжатия от интервала деления телефонного сигнала Т и дальности радиолинии L.

На рис. 2.5 приведены полученные из соотношений (2.3) и (2.5) зависимос-ти времени задержки сигнала Т зад от длительности интервала деления сигнала Т и дальности радиолинии L.

Рассмотрим пример реализации способа.

Пусть заданы следующие условия:

- протяженность КВ радиоканала L = 1500 км;

- время переключения радиосредств прием/режим передача τ з = 5 мс;

- время задержки сигнала должно быть Т зад≤ 200 мс.

 

 

Рис. 2.4. Зависимость требуемого коэффициента сжатия сигнала от интервала деления сигнала Т и дальности радиолинии L.

 

 

 
 
Рис. 2.5. Зависимость времени задержки сигнала от интервала деления телефонного сигнала Т и дальности радиолинии L.  

 


Задаем интервал Т = 0,3 с. В качестве синхросигнала выбираем три посылки сигнала ЧМ поднесущей t пос = 3,33 мс; Т синх = 10 мс. Длительность распространения сигнала .

Находим длительность информационной составляющей сигнала из формулы (2.4) Ткв = 130 мс. Задержка сигнала определяется из формулы (2.5) Т зад= 170 мс. Требуемый коэффициент сжатия речевой информации определяется из формулы (2.2) k сж = 2.31.

Выбираем закон сжатия временных интервалов телефонного сигнала линейный, расширения – обратный закону сжатия. Полученные при решении примера параметры позволяют реализовать предложенный способ.

Использование предлагаемого способа позволяет двум симплексным ДКМ радиостанциям практически реализовать режим полного дуплексного телефонного радиообмена как на разных частотах приема и передачи, так и на одной рабочей частоте, при этом обеспечивается возможность работы приемника и передатчика на одну антенну (при наличии соответствующего антенного коммутатора).

Описанный способ может быть использован и в УКВ связи, что позволяет избежать применения в УКВ радиостанциях дорогостоящих объемных и нетехнологичных дуплексных фильтров.

В следующем разделе рассмотрена предложенная нами система дуплексной телефонной радиосвязи, реализующая описанный выше способ.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-17; просмотров: 472; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.90.33.254 (0.027 с.)