Главная » Книги и журналы

1 2 3 4 5 6 ... 25

к

Г

; 4j;..

Таблица 2.1

Тип детектора

Входное напряжение вх

Крутизна характеристи. ки 5<}д

Отношений

2/П

С парой связанных контуров *

0,6/П

С парой расстроенных контуров *

0,9/П

Крутизна характеристики этих типов детекторов указана при параметрах связи и относительной расстройке от 0,6 до 3.

Амплитуды выходных напряжений составляют Uo = 1...2 В для диодных и 2...4 В для транзисторных ограничителей. Максимальная амплитуда выходного напряжения частотного детектора равна

t/, = 5чдА/, шах вх. (2.16)

где 5чд - крутизна характеристики детектора: t/, - амплитуда входного напряжения ЧД (табл. 2.1).

Максимальную входную мощность УНЧ определяем из выражения

, /н вх = UI/2 /?в,п. (2.17)

где Rex-n ~ Ra вхчд/(?н вх + ?чд), Rh вхвходное сопротив-ление УНЧ.

Сопротивление нагрузки частотного детектора нужно брать из соотношения

;?чд < 0,5 i?H

(2.18)

Схему УНЧ составляют согласно указаниям §2.1. Изменение выходного напряжения (мощности приемника) обусловлено изменением напряжения сигнала, подводимого от детектора ко входу УНЧ. Усиление УПЧ и УРЧ не регулируется из-за наличия в приемнике ограничителя амплитуд.

Для автоподстройки гетеродина можно использовать частотный детектор приемника и управитель частоты (УЧАП), который должен работать лишь при oтнocиteльнo медленных изменениях частоты, вызванных нестабильностью передатчика и гетеродина приемника. Сигналы с ЧМ несущей используются также для магистральной коротковолновой фототелеграфной связи, т. е. для передачи неподвижных изображений с девиацией частоты 500 и 1500 Гц (рис. 2.5), В таком приемнике линейный тракт подобен изображенному на рис. 2.2, но его полоса пропускания должна составлять 6-8 кГц. Для борьбы с глубокими замираниями и влиянием многолучевого распространения радиоволн применяют сдвоенный прием сигналов.

С выхода УПЧ2 линейного тракта ЧМ сигнал проходит через ограничитель (О), где устраняется амплитуднаг модуляция, вызванная многолучевым распространением,радиоволн, и поступает на частотный детектор (ЧД). Продетектированный сигнал изображе-

ния с выхода ЧД через переключатель (П) и фильтр нижних частот (ФНЧ) подводится к модулятору (М). Здесь он осуществляет амплитудную модуляцию поднесущей частотой 4 кГц, поступающей от генератора (Г), которая после усиления в УНЧ посылается по линии в фотоаппаратную.

Многолучевое распространение радиоволн вызывает также паразитную модуляцию принимаемых сигналов. При ЧМ сдвиги по

Приемник!

кКУРЧ кКС1

УРЧ

Линейный I тракт

.КУПЧ1кКДАРУ

УПЧ1 1-

п

ж

Пиная о-

УНЧ

м <:

ФНЧ


к упчгио

приемник! Z-

Рис. 2.5. Типовая схема магистрального коротковолнового приемника фототелеграфных сигналов с ЧМ несущей.

времени между многолучевыми волнами создадут между ними разность jqacTOT и биения. фНЧ достаточно ослабляет эти помехи при девиации несущей 1600 Гц. Однако при хороших условиях распространения желательно уменьшить девиацию до бСЮ Гц и сузить полосу УПЧ2 для повышения чувствительности приемников. При этом ФНЧ трудно подавить эти помехи.

Для борьбы с помехами в этих условиях с помощью общей АРУ можно выбрать приемник с меньшими биениями и амплитудной модуляцией сигналов на выходе УПЧ2. Для этого к выходами YY\42 обоих приемников подключают дополнительные усилители (У) и амплитудные детекторы (АД). Выпрямленные напряжения биений с выходов АД подаются на дифференциальный амплитудный детектор (ДАД). Разность выпрямленных ДАД напряжений биений подводится к переключателю (П), который подключает к ФНЧ вы-



ход ЧД того приемника, где паразитная модуляция меньше. Перекрестные цепи АРУ в системе АД-У усиливают разность амплитуд биений в каналах У[ - АД[ и УП - АДП.

Средние частоты принимаемых сигналов на выходах УПЧ2 должны быть равны с точностью до 5-8 Гц, чтобы средние уровни сигналов на выходах ЧД были одинаковыми во избежание переключений приемников. Для этого автоматически подстраивают частоту гетеродина Г2 одного из приемников под частоту Г2 другого ( ведущего ) приемника, подавая выпрямленные напряжения обоих ЧД на каскад вычитания (KB). Разность напряжений с выхода KB воздействует на управитель частоты (УЧАП) гетеродина Г2. Приемники имеют общую АРУ аналогично рис. 2.2.

2.3. ПРИЕМНИКИ НЕПРЕРЫВНЫХ ОДНОПОЛОСНЫХ AM СИГНАЛОВ

Для приема радиотелефонных однополосных сигналов можно использовать приемник по схеме рис. 2.6 с местным гетеродином-- восстановителем несущей частоты сигналов ГЗ и использованием пилот-сигнала для автоподстройки боковой полосы принимаемого сигнала под частоту ГЗ. В линейном тракте рис. 2.6 обычно используется двойное и даже тройное преобразование частоты.

ДАЮ

Линейный , тракт

ФБЛ

ФПС

УПЧ^ I

УНЧ

РЧМ

О

fnc~ Hf

Шр irri;

Рис 2.6. Типовая схема приемника непрерывных однополосных AM сигналов,

Демодулятор содержит фильтр ФБП, выделяющий боковую полосу принимаемого сигнала, гетеродин ГЗ, частота которого соответствует частоте подавленной несущей на выходе УПЧ2, и смеситель СЗ, на выходе которого получаем спектр телефонного сигнала. Этот сигнал проходит через УНЧ на выход приемника.

Для обеспечения разборчивости речи на входе смесителя СЗ разность частот подавленной несущей и гетеродина - восстановителя должна быть более 100-150 Гц. Абсолютными отклонениями частот гетеродинов Г2 и ГЗ можно пренебречь по сравнению с отклонениями частот гетеродина Г1 и передатчика, а нестабильности последних считать одинаковыми. Тогда речь будет оставаться разборчивой 46

при абсолютных отклонениях частот передатчиков и гетеродинов приемников до 50-75 Гц. Это значит, что при реально возможной нестабильности частот гетеродина и передатчика порядка 10-® однополосные сигналы на частотах ниже 30 МГц можно принимать без автоподстройки частот гетеродинов приемника и использования пилот-сигнала. Для обеспечения высокого качества воспроизведения речи с сохранением естественности звучания допустима разность частот менее 15-20 Гц.

При приеме однополосных сигналов на более высоких частотах или при худшей нестабильности требуется автоподстройка частоты гетеродина Г1 приемника. Для этого пилот-сигнал (или остаток несущей) с частотой / с выделяется фильтром ФПС и усиливается в УПЧЗ. В смесителе С4 пилот-сигнал смешивается с сигналом стабильного гетеродина Г4. Образуемый при этом сигнал / с - подается на смеситель С5, где он смешивается с сигналом /н. подводимым опт ген<;ратора ГЗ. На выходе С5 получаем колебания fac - --/н- Вновь полученный сигнал проходит через ограничитель (О) и подводится к различителю и управителю частоты (РЧАП и УЧАП) системы автоподстройки гетеродина Г1. Выходное напряжение РЧАП равно нулю при / с = / . При / с - /п = О на выходе РЧАП появляется управлякнцее напряжение, которое стремится привести /щ. к fa.

АПЧ позволяет сузить полосу пропускания фильтра ФПС до 40-50 Гц. Это сужение полосы нужно для приема слабого пилот-сигнала при воздействии боковой полосы принимаемого сигнала и шумов Более узкая полоса ФПС не применяется из-за опасности ухода частоты пилот-сигнала из полосы ФПС во время глубоких замираний. Для улучшения автоподстройки применяется ФАПЧ.

Иногда в качестве УЧАП применяется мотор, ротор которого при отсутствии управляющего напряжения остается неподвижным. Мотор может быть использован для настройки и подстройки контуров преселектора. Тогда при глубоких замираниях мотор не будет вращаться и сохранит то значение частоты гетеродина, которое было до начала замирания, а пилот-сигнал после замирания окажется в полосе своего тракта.

Дл улучшения избирательности в качестве ФПС примекягот многозвенные ФСИ и снижают последнюю промежуточную частоту приемника. При этом для повышения избирательности по зеркальным каналам приходится применять двойное и даже тройное преобразование частоты в канале принимаемого сигнала или вводить дополнительное преобразование частоты в тракте пилот-сигнала.

Иногда на смеситель СЗ для восстановления несущей подается не пилот-сигнал, а остаток ослабленной в передатчике несущей. При этом восстановленная и подавленная несущая всегда будут совпадать. Однако при селективном замирании пилот-сигнала появятся нелинейные искажения при демодуляции, которые не возникнут в приемнике рис. 2.6. В эксплуатации удобно переключать приемник на два описанных способа демодуляции с помощью



Спектр fH 1-го канана

Спектр г-го канала.

-5 f

Рис. 2.7. Спектр передатчика, уплотненного двумя однополосными каналами.

местного гетеродина и остатка несущей. В коммерческой связи применяется уплотнение сигнала передачи вторым однополосным кана-л<ж, спектр которого расположен по другую сторону подавленной несущей передатчика fa, как показано на рис. 2.7. Схема приемника такого сигнала аналогична изображенной на рис. 2.6, но дополнительно вводится второй демодулятор с фильтрами ФБП и УПЧ2, настроенными на частоту второго канала сигнала. Сигнал передачи можно также уплотнить, используя четыре однополосных канала, цщикцщ] причем спектры двух из них ле-

жат выше, а двух других ниже частоты остатка несущей передатчика.

Передача без пилот-сигнала вызовет значительные трудности создания в приемнике надежней системы автономной стабилизации частоты гетеродина. Кроме того, для АРУ придется использовать выпрямленное напряжение однополосного сигнала. Это потребует постоянной времени АРУ порядка 10 с для устранения скачков усиления в паузах разговора. АРУ становится нечувствительной к быстрым замираниям и после долгих пауз появляются скачки громкости.

Сдвоенный прием сигналов с ОБП пока не применяется. Частоты гетеродина-восстановителя ГЗ стабилизируются кварцевым резонатором.

При проектировании линейного тракта надо пользоваться указаниями гл. 1. Ширину спектра радиочастот принимаемого сигнала рекомендуется взять равной

, По = fmax, (2.19)

где шах - максимальная частота модуляции принимаемого сигнала. Полоса пропускания преселектора рассчитывается по (1.1), полоса УПЧ 1 -по (1,5), а полоса ФБП и УПЧ2 -по формуле

Пбп = (тах - mln) + (А/д -f П^.УКп, (2.20)

где Fvxia - минимальная частота модуляции принимаемого сигнала.

Минимальное отношение сигнал/шум можно определить по формуле

(2.21)

Vbx Твых ш'

Ослабление помех по зеркальным и боседнему каналам должно быть 80-100 дБ. Высокая избирательность обеспечивается: двойным или тройным преобразованием частоты, автоподстройкой гетеродина, которая позволяет сузить полосу пропускания практически до ширины спектра сигнала, и применением многозвенных ФСИ в тракте принимаемого сигнала. последнего УПЧ и УНЧ (в том числе, магннтострикционных и кварцевых фильтров). При определении максимально допустимого коэффициента шума по формулам (1.7) - 4S

(1.10) величину минимально допустимого отношения сигнал/шум на входе приемника Увх можно полагать равной Увых- Для детектирования непрерывных AM сигналов с ОБП целесообразно использовать полупроводниковые диоды, которые дают наименьшие искажения. Для с^еспечения устойчивого и линейного режима работы на вход гетеродинного детектора (смесителя СЗ) надо подавать сигналы с амплитудой

VnQ,\ и.и^о, (2.22)

где Ur - амплитуда напряжения гетеродина ГЗ, а [/до - амплитуда сигнала на входе смесителя СЗ, которая обеспечивает линейный режим детектирования. Это значит, что на входе СЗ (т. е. на выходе УПЧ2) нужно создать Un = 0,04...0,06 В. Амплитуда выходного напряжения детектора

0,9т[/п,

; (2.23)

где т - коэффициент модуляции принимаемого сигнала.

Схему УНЧ надо проектировать согласно рекомендациям, изло-женны.м в § 2.1.

Очевидно, что устройство настройки магистрального коротковолнового приемника сигналов с ОБП можно реализовать по принципам, заложенным в схемах рис. 2.2 или 2.3.

2.4. ПРИЕМНИКИ НЕПРЕРЫВНЫХ СИГНАЛОВ С ФАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

Передача непрерывных сигналов с фазовой модуляцией {Ф^\) применяется главным образом на многоканальных радиолиниях, предназначенных для работы на частотах выше 100 МГц, однако ФМ можно использовать и на одноканальных радиолиниях.

Б состав демодулятора приемника ФМ сигналов (рис. 2.8) входит фазовый детектор (ФД). На его вход кроме принимаемого сигнала подается напряжение опорного гетеродина (ГОН), частота и фаза которого совпадают с частотой и фазой принимаемого сигнала.

Приемник должен содержать систему фазовой автоподстройки (ФАП) колебаний гетеродина ГОН под принимаемый сигнал. Для этого напряжения сигнала с выхода УПЧ2 (через ограничитель О) и генератора ГОН подаются на различительРФАП системы фазовой автоподстройки. Напряжение сигнала ошибки, созданное РФАП с помощью управителя УФАП, управляет колебаниями ГОН так, чтобы его частота и фаза совпали с принимаемым сигналом на выходе УПЧ.

Для того чтобы быстрые изменения фазы, обусловленные модуляцией передатчика, не вызывали срабатывания устройства ФАП, между РФАП и УФАП включается /?С-цепь или фильтр нижних частот (ФНЧ) с граничной частотой < /mm. Де Ftaia - нижняя граничная частота спектра сигналов сообщения,

039616



Приемник должен иметь кварцевую стабилизацию частоты гете-рШина Г1 и начальную подстройку второй промежуточной частоты Сигнала /п2 помощью перестройки частоты /га генератора Г2 под частоту /оп ГОН.

АРУ должна поддерживать стабильность выходного напряжения УПЧ2 для устойчивой работы ограничителя, фазового детектора и различителя устройства ФАП.

При составлении схемы линейного тракта следует руководствоваться указаниями, изложенными в гл. 1.

Цепь АРУ

УРЧ

Демодулятор \----т

Линейный тракт

-31-1

РФАГк

УНЧ

ГОН

-Лфая I

ФНЧ

Рис 2 8. Схема приемника непрерывных сигналов с ФМ.

Для уменьшения фазовых искажений в УПЧ целесообразно использовать каскады резонансного усиления или каскады с парами контуров с критической связью. Ширина спектра радиочастот принимаемых сигналов в (1.1) должна быть равна

I!, 2шф/,пах, (2.24)

где Шф- индекс фазовой модуляции.

Минимальное отношение сигнал/шум на входе приемника вычисляется по формуле.

(2.25)

Т х ~ Увых у kl Пц

2.5. ПРИЕЛ\НИКИ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ С АМПЛИТУДНОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ

При амплитудной манипуляции (AT) дискретные сообщения (буквы, цифры) передаются комбинациями двух видов сигналов (посылок и пауз), отличающихся амплитудой колебаний {U и 0). Различают управление передатчиком с помощью ручного телеграфного ключа и слуховой прием сигналов, а также автоматическую передачу и регистрирующий прием сигналов.

В первом случае, который может применяться на любых волнах, используются излучения А2 и А1. При излучении А2 во время передачи посылок колебания модулируются по амплитуде тональной частотой 800-1000 Гц, а во время передачи пауз модуляция отсутствует. В этом случае можно использовать приемник (рис. 2.9) с полосой

пропускания УПЧ порядка 2 кГц и последетекторным фильтром (Ф) с полосой 200-300 Гц и средней частотой 800-* 1000 Гц, Недостато^ приемника-широкая полоса УПЧ и связанная с этим низкая пом^о хоустойчивость. Достоинство-независимость тона слышимых сигналов от изменения несущей частоты, что упрощает управление приемником.

Y Г

УРЧ

УПЧ

-1

Ф

УНЧ

Выход

->

ь

->

1 1

1 Линейный тракт

г

Рис. 2.9. Схема приемника телеграфных сигналов, передаваемых тональными посылками (излучение А2).

При излучении А1 во время передачи посылок излучаются колебания несущей частоты, а во время пауз излучение отсутствует. Прием сигналов можно реализовать по схеме рис. 2.10, в которой УПЧ содержит тональный модулятор (М) принимаемых сигналов. Достоинство такого приемника-независимость тона слышимых сиг-

УРЧ

Линейный тракт

УПЧ

М

УНЧ

Выход

Рис. 2.10. Схема приемника телеграфных сигналов излучения А1 с тональным модулятором.

налов от изменения несущей частоты, недостаток - низкая помехоустойчивость, которую можно повысить, включив на выходе детектора тбнальный фильтр (Ф), настроенный на частоту модуляции (тонального генератора ТГ).

Наилучшую помехоустойчивость может обеспечить приемник сигналов А1 (рис. 2.11), в котором для повышения помехоустойчивости можно сузить полосу пропускания УПЧ до 200-300 Гц. К выходу УПЧ подключаются смеситель С2 и гетеродин Г2, которые преобразуют сигналы промежуточной частоты в сигналы частотой 800-1000 Гц, хорошо различаемые оператором на фоне помех. Для дальнейшего повышения помехоустойчивости можно включить после детектора узкополосный фильтр, выделяющий частоту сигналов. Недостаток приемника заключается в необходимости подстройки частот гетеродинов приемника при изменении несущей частоты принимаемых сигналов.



Приемники, реализованные по схеме на рис. 2.И, должны быть снабжены устройством подстройки гетеродина Г2 для получения jyжнoй тсдальной частоты сигналов.

Недостатками слухового приема являются малая скорость обмена (15-30 слов в минуту) и отсутствие возможности проверить ошибки оператора.

Г

УРЧ

Линейный тракт

УПЧ

п

ф

УНЧ

Выход -ю

Рис. 2.11. Схема приемника телеграфных сигналов излучения А1 по методу биений.

Приемники,.реализованные по схемам на рис. 2.9-2.11, могут обеспечить также прием радиотелефонных сигналов с АМ, Для этого в них следует выключить фильтры (Ф) и расширить полосу УПЧ для пропускания спектра радиотелефонных сигналов. Кроме того, в схеме рис, 2.11 необходимо выключить гетеродин Г2, а в схеме рис. 2.10 - выключить тональный генератор (ТГ) и перевести модулятор (М) в режим усиления.

ВЦ > УРЧ * С1

Линейный тракт

К

-ЩУПЧ М

Цо Щад

УНЧ

Выход

Рис. 2.12. Типовая схема телефонно-телеграфиого приемника служебной связи.

В типовом телефонно-телеграфном приемнике служебной связи (рис. 2.12) для приема телефонных сигналов отсоединяют УПЧ1, тональный генератор (ТГ), гетеродин ГЗ, фильтр (Ф); переводят модулятор (М) в режим усиления и расширяют полосу УПЧ2,

При приеме немодулированных телеграфных сигналов отключают. тональный генератор ТГ и переводят модулятор М в режим усиления. При Прием.# модудироваииых телеграфных сигналов отключают гегерщин Г8,

При автоматйчесрб передаче информации и регистрирующем приеме можно использовать неравномерный код Морзе с волнообразной записью посылок на ленте и равномерный код Бодо, при кото-52

ром знаки состоят из комбинаций пяти посылок и пауз, с буквопечатающим обменом информации. = J Достоинство буквопечатающего обмена - отсутствие HeoexoMni-мости расшифровки принятого текста; достоинство пишущего приема - возможность исправления ошибок при чтении записи сигналов на ленте. Автоматическая передача и регистрирующий прием позволяют вести обмен информации с высокими скоростями (до сотен слов в минуту). Приемники регистрирующего приема должны вырабатывать посылки постоянного тока, необходимые для нормальной работы телеграфного приемного аппарата, или тональные по-

npuemuKl

кКУРЧ

Л

ВЦ > УРЧ

КС1 1КУПЧ1/,К ДАРУ

Линейный

тракт

С1 \Аупч1щ с г щупчг 1

п

Выход О--

\ФНЧ

АРП

приемника Z

Рис. 2.13. Схема магистрального коротковолнового приемника для регистрирующего приема телеграфных сигналов с AT.

сылки неизменной амплитуды и частоты для посылки их в отдаленную от приемника телеграфную аппаратную. Автоматическая передача с регистрирующим приемом обычно ведется на линиях магистральной радиосвязи на коротких волнах.

В широко применяемой схеме магистрального приемника для регистрирующего приема телеграфных сигналов с AT со скоростью до 375 бод (500 слов в минуту) (рис. 2.13) линейный тракт содержит преселектор, три преобразователя частота: и три УПЧ. Третья промежуточная частота выбирается низкой (звуковой) и используется для регистрирующего и слухового приема. Тройное преобразование частоты обеспечивает высокую избирательность приемника относительно соседних, зеркальных и побочных помех. АРУ поддерживает напряжение сигнала на входе смесителя СЗ (а значит, на выходе УПЧЗ) почти постоянным.

Для ослабления импульсных помех перед смесителем СЗ включается ограничитель амплитуд (О). После УПЧЗ сигналы подводятся



к амплитудному детектору (АД), который преобразует их в посылки постоянного тока (телеграфные посылки).

И; Для уме!ньшения воздействия шумов в паузах между посылками и<сле АД вйлючают пороговую схему. Наименьшее одновременное воздействие шумов во время приема посылок и в паузах требует подбора оптимального напряжения порога Uaop ~ 0,5 Uq (где С/о - амплитуда принимаемого сигнала) при изменении отношения сигнал/шум вследствие замираний. Ручная регулировка порога затруднительна, и в цепь нужно включать устройство автоматической регулировки порога АРП. Для устранения воздействия шумов во время больших перерывов в передаче сигналов нужно включать устройство автоматического запирания приемника в паузах - автостоп ACT.

После АРП посылки постоянного тока усиливаются и ограничиваются в усилителе-ограничителе (УО), который служит для регенерации формы сигналов, т. е. для преобразования их крутизны фронтов, и подводятся к тонманнпулятору (ТМ), который преобразует их в тональные посылки фиксированной частоты и амплитуды, посылаемые по линии с волновым сопротивлением 600 Ом и выходной мощностью 100 мВт. Приемники рассчитываются на работу от симметт ричных или несимметричных антенн, оканчивающихся фидерными линиями с волновым сопротивлением 60-400 Ом; антенн типа наклонный луч (Са = 100...300 пкФ и /?а = 100 Ом) и штыревых антенн (Са 50 пкФ). Входная цепь и УРЧ (с одним-двумя каскадами) - одноконтурные. Первый каскад УРЧ должен иметь активный элемент с минимальным уровнем шума.

Частота гетеродина Г1 стабилизируется кварцевым резонатором. Диапазон частот (1,5-33,5 МГц) приемника разбивается на ряд поддиапазонов, при смене которых переключаются катушки индуктивности преселектора и кварцевые резонаторы гетеродина П. Внутри поддиапазонов контуры преселектора УПЧ1 и гетеродина Г2 перестраиваются одной ручкой управления с помощью блока конденсаторов с воздушным диэлектриком. При таком способе настройки ширина всех поддиапазонов становится одинаковой (2 МГц), что позволяет увеличить точность настройки по шкале. Нестабильность настройки снижается, так как она обусловлена лишь нестабильностью гетеродина Г2, работающего на относительно низких частотах (порядка 1,5-2 МГц). Используя в смесителе С1 преобразование частоты на гармониках гетеродина, можно уменьшить число кварцевых резонаторов. Чтобы упростить систему настройки, рекомендуется применять минимальное число контуров УПЧ1 (не более двух-трех одиночных или слабо связанных между собой) с одним каскадом усиления, тем самым уменьшая комбинационные помехи в смесителе С2.

На входе и в 1-м каскаде УПЧ2 с одноконтурными широкополосными каскадами можно включить два многозвенных ФСИ (на 4- 5 звеньев) для того, чтобы уменьшить взаимные помехи сигналов. Третий преобразователь частоты может иметь совмещенные смеси-54

Таблица 2.2

тель СЗ и гетеродин ГЗ, УПЧЗ содержит дополнительный фильтр Ф, переключаемый на 5 и 7 кГц.

За двухполупериодным АД включен фильтр манипуляции ФНЧ (фильтр нижних частот) с верхней граничной частотой 0,1-0,3 кП? для ослабления .несущей сигнала. Авторегулировка порога (АРП) имеет постоянную времени порядка 10 мкс. Тонманипулятор (ТМ) переключается на ряд частот 900-4000 Гц для многократного использования проводных линий.

В приемнике используется задержанная АРУ, усиленная, с постоянными времени 0,1 и 1 с соответственно при большой и малой скорости телеграфирования. Кроме того, он снабжен устройствами РРУ, РРЧХ и др.

Для борьбы с глубокими замираниями сигналов широко применяется сдвоенный прием. В этом случае выходные напряжения амплитудных детекторов двух приемников, настроенных

на одну и ту же станцию, но работающих от двух отдельных антенн, разнесенных на 5-10 длин волн, складываются как показано на рис. 2.13.

Для того чтобы уменьшить действие шумов того приемника, который принимает слабые сигналы, на суммарный выходной сигнал, для обоих приемников используют общую цепь АРУ, хотя каждый из них имеет собственный ДАРУ.

Схема линейного тракта магистрального приемника сигналов с AT составляется согласно рекомендациям приведенным в гл. 1 и § 2.5.

Ширину спектра радиочастот при регистрирующем приеме в (1.1) следует взять равной

Вид передачи

словУмин

Пс. Гц

Пишущая

1400

Ш = 1/т

(2.26)

или при работе по методу укороченного контакта для борьбы с пере-менньши временными преобладаниями

Пе = {3.,.5)/т, (2.27)

В (2.26) и (2.27) т - длительность точки азбуки Морзе или длительность элементарной посылки равномерного пятиэлементного кода.

В табл. 2.2 приведены величины скорости передачи М, ширины спектра сигнала Пс и полосы пропускания линейного тракта при обычно принимаемой нестабильности и различных видах передачи.

Выходное напряжение линейного тракта (УПЧЗ) берется равным С/ц > 0,5 В, чтобы получить достаточно большой коэффициент передачи амплитудного детектора и уменьшить усиление последующих каскадов.



При определении максимально допустимого коэффициента шума по формулам (1.7) - (1.10) минимальное отношение сигнал/помеха на входе приемника должно равняться

(2.28)

где Пвых = 0,5/т или П^ = (1,5 ... 2,5)/т при использовании метода укороченного контакта.

Если величина Удх задана, можно принять ее равной 0,7- 2 для слухового приема, 2-5 для пишущего приема и 3-10 для буквопечатающего приема.

Из-за относительно низкой помехоустойчивости и сильной ее зависимости от порога ограничения, который не всегда удается выдержать оптимальным, амплитудная манипуляция сейчас мало используется при регистрирующем, а особенно буквопечатающем обмене.

2.6. ПРИЕМНИКИ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ С ЧАСТОТНОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ

При частотной манипуляции (ЧТ) дискретные сообщения (буквы, цифры) передаются комбинациями двух видов сигналов ( нажатия и отжатия ) с разными частотами fi и f. Телеграфные сигналы с ЧТ широко используются для буквопечатающего телеграфного обмена на магистральных коротковолновых линиях связи из-за большей помехоустойчивости передачи с ЧТ по сравнению с AT,

При телеграфной передаче с ЧТ используется равномерный пятизначный код, при котором буквы и цифры состоят из пяти элементарных посылок одинаковой амплитуды и длительности. Сигналы характеризуются: скоростью в бодах Wr == 1/т (числом элементарных посылок длительностью т в секунду); отклонением (девиацией или сдвигом) частоты 2/д при манипуляции и индексом модуляции тг = Fa/Q,5 Wt. Считая, что среднее слово состоит из

5 букв, получаем скорость М = Ut/25 слов в минуту. Линейный тракт магистрального коротковолнового приемника ЧТ сигналов (рис, 2.14) аналогичен линейному тракту приемника, реализованного по схеме на рис, 2.13, Демодулятор состоит из ограничителя ОЧТ, который служит для уравнения амплитуд посылок нажатия и отжатия и для уменьшения действия помех.

Фильтры ФН и ФО ( нажатия и отжатия ) выделяют сигналы с частотами fi и /а и имеют разнос средних частот 1000 Гц (для приема сигналов с девиацией + 500 Гц) и средние частоты 4 и 5 кГц или

6 н 7 кГц. Амплитудные детекторы (АД) с интеграторами (И) преобразуют сигналы в посылки постоянного тока.

Каскад вычитания (KB) превращает эти посылки в двусторонние, которые могут подводиться или к усилителю-ограничителю (УО) (аналогичному показанному на рис, 2.13) или к формирующему и регистрирующему устройству (ФР) телеграфных сигналов. Далее сиг-56

налы через тонманипулятор (ТМ) (аналогичный показанному на рис. 2.13) по проводной линии подаются в телеграфную аппаратную.

Помехоустойчивость приемника растет из-за того, что демодулятор ошибается в приеме посылки лишь тогда, когда амплитуда помехи в одном его плече будет больше суммарной амплитуды сигнала и помехи во втором плече.

Приемникг

к УРЧ

УРЧ

С1 УПЧ1 7-

ТдАРУ

Линейный тракт

П

Выход о

--ч

1 ff/jok

1 ситронищии

Разрядное устройство

<-Z

1... И

устройство j

И ЙД

и

яд

Дем£У^ 1Р

ОЧТ

К KB приемника Z

Рис. 2.14. Схема магистрального коротковолнового приемника для приема ЧТ сигналов.

Формирующее и регистрирующее устройство (ФР) служит для определения полярности и восстановления (регенерации) формы импульсов, поступивших от KB, перед подачей их на тог1манипу-лятор.

При регистрации применяется метод интегрального приема, т. е, используется напряжение элементарной посылки в конце ее приема. В цепь приема сигнала (точка /) включается /?С-цепь линейного интегрирования с временем установления Ц

ty = 2,3 RC = (З...5)т (2.29)

или

/?С = (1,3...2,5)т. (3.30)

- В конце приема посылки в точку 3 передается короткий синхроимпульс, который разряжает 7?С-цепь и через точку 4 подаетнакоп-



ленное напряжение на спусковое устройство, которое преобразует напряжение сигнала в прямоугольные импульсы, как показано на эрюре напряжений рис. 2.15, а. Эти импульсы поступают на тон-манипулятор с запаздыванием на одну элементарную посылку, что не имеет значения. Заметим, что вместо ЯС-цепи можно также применить додетекторные интеграторы (резонансные контуры с полосой

меньше (0,2...0,4)/т).

к


Рис. 2.15. Эпюра напряжений формирующего и регистрирующего устройства рис. 2.14.

Приемник имеет АРУ, по схеме аналогичную рис. 2.13, с постоянной времени 0,05-0,1 с.

Для борьбы с глубокими замираниями применяется сдвоенный прием сигналов. При этом складываются двусторонние импульсы, полученные в каскадах вычитания (KB) обоих приемников. Приемники охвачены общей цепью АРУ, как и в схеме рис. 2.13.

Схема линейного тракта рассматриваемого приемника

составляется согласно рекомендациям, изложенным в гл. 1 и § 2.5. Ширину спектра радиочастот в (1.1) следует выбирать равной

Пс = 2 /д -f 3 Fj, (2.31)

где /т = 0,5 IFt - основная частота манипуляции; IFt - скорость передачи, в бодах.

В табл. 2.3 приведены значения IFt, при передаче от различных аппаратов и П при обычно принимаемой нестабильности и 2 У^д = 1000 Гц.

Выходное напряжение линейного тракта (УПЧЗ) можно брать t/n ~ 0,5... 1 В для получения эффективного ограничения сигналов в ОЧТ.

Таблица 2.3

>

Вид аппарата

1*х, бод

с- ги

Стартстопный телетайп СТА-2М

1075

1350

Трехкратный телетайп ТРТ-1

1230

1660

Многократные буквопечатающие аппараты

1450

2100

Магистральные коротковолновые линии радиосвязи часто уплотняются двумя телеграфными каналами с ЧТ методом двойного частотного телеграфирования ДЧТ. При ДЧТ передатчик может излучать телеграфные посылки на четырех частотах /j, /2, /3 и /i. отличающихся на 1 кГц друг от друга. При нажатии на 1-м и 2-м 58

каналах излучение идет на частоте/4, при нажатии на 1-м и отжа-тии на 2-м - на частоте/,; при отжатии на 1-м и нажатии на 2-м--на частоте, /а, при отжатии на 1-ми 2-м - на частоте/j. Спектр сигнала ДЧТ при равном разносе и девиации частот в два раза шире, чем при ЧТ (при синхронной работе аппаратов 1-го и 2-го каналов). При несинхронной работе спектр расширяется.

При емки кZ . л .

.К УМ к К

УРЧ

Линейный трат

КУПЧ1\К4АРУ

МРУ

УПЧ1Ц CZ штг I

о J с J - L I

т

демодулятор

Линия о-

7АГ N-i


Рис. 2.Гб. Схема магистрального коротковолнового приемника сигналов ДТЧ.

В приемнике сигналов ДЧТ (рис. 2.16) схемы линейного тракта и устройства АРУ аналогичны показанным на рис. 2.13 и 2.14.

Демодулятор содержит ограничитель ОЧТ и четыре фильтра (Ф), настроенных на частоты /1, /а, и /4 (4; 5; 6; 7 кГц) сигналов ДЧТ. Легко видеть, что при детектировании посылок частот f, 1ъ /з и /4 ДЧТ на выходе каскадов вычитания КВ1 и КВ2 получаем сигналы нажатия и отжатия (обозначенные буквами н и о соответственно), т. е. комбинацию сигналов, как показано в табл. 2.4. Сигналы с КВ1 и КВ2 проходят через цепи, аналогичные использованным в приемнике по схеме рис. 2.14. Проводную линию



Сигналы на частотах

Канал

о н

н о

н н

Таблица 2.4 МОЖНОуплотнить, если два ТМ работают на разных частотах. Также, как при приеме сигналов с ЧТ, для борьбы с глубокими замираниями применяется сдвоенный прием сигналов с ДЧТ. При этом оба приемника охвачены общей цепью АРУ, аналогично схеме рис. 2.14.

Линейные тракты сдвоенных приемников (рис. 2.17) одинаковы и аналогичны приемнику рис. 2.14. Демодулятор содержит два ограничителя ОЧТ, подключенных к выходам УПЧЗ соответствующих приемников, восемь фильтров, настроенных на частоты /i, /а, /з и

Шчт

От УПЧЗ приемника 2

Ф-!з

АД5-Л

АЛд

Ланий

Qr--

ФНЧ

ФНЧ

.Ф-f,

ф-и

Аочт -к)

УПЧЗ приемника

Рис. 2.17. Схема соединений двух приемников для сдвоенного приема сигналов ДЧТ.

ДТЧ, и восемь пар амплитудных детекторов (АД). На выходе КВ1 и КВ2 получаем посылки нажатия и отжатия, аналогичные приведенным в табл. 2.4.

Как видно из сравнения рис, 2.2, 2.13, 2.14 и 2.16, эти схемы настолько сходны, что путем несложных переключений можно создать универсальное коротковолновое приемное магистральное устройство для приема сигналов радиотелефонных с AM и телеграфных с AT, ЧТ и ДЧТ. 50

Приемники, выполненные по схеме рис. 2,13, 2.14 и 2.16, могу? иметь устройство настройки, подобное показанному на ;рис. 2,3.

2.7. ПРИЕМНИКИ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ С ФАЮВОИ МАНИПУЛЯЦИЕЙ

При передаче дискретных сигналов с фазовой манипуляцией (ФТ) фаза обычно изменяется на 180° при переходе от сигнала наж тня к сигналу отжатия и наоборот.

А

УФАП -> /

РФАП 3

Рис. 2.18. Схема формирования синхронных колебаний из принимаемых ФТ сигналов.

Рнс. 2.19. Схема формирок.1ния скв-хронных колебаний с помощ?)ю местного стабильного гетеродина.

Передача дискретных сигналов с ФТ обеспечивает большую помехоустойчивость приемника, чем передача с ЧТ и AT. Это объясняется тем, что спектр сигналов с ФТ в два раза уже, чем при ЧТ, а амплитуды боковых частот в два раза больше, чем при AT. Кроме того, при ФТ ослабляются помехи, не совпадающие по фазе с сигн*-

УРЧ

УПЧ

и

3 г

ФГГ

Рис. 2.20. Приемник дискретных сигналов ОФТ со сравнением фаз.

лами нажатия и отжатия. Таким образом, наблюдается выигрыши в два раза по мощности при переходе от ЧТ к ФТ и в четыре раза нр и переходе от AT к ФТ.

В приемнике сигналов с ФТ необходим синхронный гетеродин, фаза которого совпадает с фазой сигнала нажатия или отжатия. Напряжения синхронного гетеродина и принимаемого сигнала подеются из фазовый детектор, на выходе которого появляется положительный импульс при совпадении фаз сигнала и гетеродина и отрицательный при сдвиге фаз на 180 .



IdO о'

и

+ +

Т

тши

О О'

180°

т°

180°

ш


ISO


1дО°

180

Г

Рис. 2.21. Эпюры напряжений в приемнике рнс. 2.20.

Получение синхронных колебаний с помощью автономного местного генератора затруднительно. Их можно сформировать из принимаемых сигналов с помощью соответствующего устройства (рис. 2.18). Умножитель частоты (У) на два превращает сигнал в не-манипулированный. Узкополосный фильтр (Ф> ослабляет помехи в канале синхронизации, а с помощью делителя (Д) на два получаем частоту, равную частоте синхронного колебания, которое через фазовращатель (ФВ) подводится к фазовому дегектору (ФД). Недостаток устройства на рис. 2.18 - возможность обратной работы , так как синхронное колебание может иметь два устойчивых состояния фазы: 0 и 180°. В устройстве, реализованном по схеме на рис. 2.19, этот недостаток уменьшается, хотя и не устраняется. Здесь частота местного стабильного генератора (Г), фаза которой совпадает с фазой сигнала, подстраивается сигналом с помощью системы ФАП, состоящей из умножителей (У) частот сигнала и гетеродина на два, фильтра (Ф), различителя (РФАП) и управителя (УФАП).

Недостаток ФТ устраняется в системе с относителыю-фазовой манипуляцией (ОФТ), в которой сигналы нажатия и отжатия определяются сравнением фаз предыдущей и последующей посылок, причем фаза меняется при переходе к сигналу отжатия и не меняется при переходе к сигналу нажатия. В приемнике нет синхронного гетеродина и обратная работа при скачке фазы возможна лишь при приеме одной-двух посылок.

Прием сигналов с ОФТ возможен на приемник со сравнением фаз (рис. 2.20). В этом приемнике на выходе ограничителя в точке / получаем сигнал с ОФТ и ограниченной амплитудой, показанный на рис. 2.21. На вход интеграторов И и И' в точки 2 и 2 с помощью электронного коммутатора (ЭК) подводятся сигналы. В точках 3 w 3 получаем сигналы, состоящие из участков колебаний с нарастающей амплитудой и участков свободных колебаний, причем длительности этих участков равных. В конце каждой посылки импульсы, поступающие от блока синхронизации БС (точка 4), открывают усилители У1 и У2 и на фазовый детектор ФД (точки 5 и 5) поступают радиоимпульсы. На выходе ФД 6 получаем импульсы постоянного тока, полярность которых зависит от соотношения колебаний в радиоимпульсах. При совпадении фаз в точке б пол/чзе.м положительные импульсы, при сдвиге фаз на 180° - отрицательные. Блок синхронизации управляет схемой гашения (СГ), которая прекращает свободные колебания на выходах интеграторов И и И' через интервалы времени т. После устройства формирования телеграфных посылок ФТГ в точке 7 телеграфные посылки поступают к телеграфному аппарату или в проводную линию. Они оказываются сдвинутыми на интервал т относительно принятых, что не имеет значения.

Метод сравнения фаз наиболее прост в реализации, но обеспечивает помехоустойчивость приемника, меньшую, чем метод передачи сигналов с ФТ. Это объясняется тем, что помехи воздействуют на два Тракта с одинаковыми полосами.



1 2 3 4 5 6 ... 25
Яндекс.Метрика