Телеграфный канал электросвязи.

Телеграфный сигнал электросвязи представляет собой определенное сочетание импульсов постоянного тока и пауз между ними. Преобразование сообщения в телеграфный сигнал производится в два этапа. Первый этап − кодирование. Сообщение предъявляется в виде текста (телеграммы). Каждому знаку (букве, цифре, символу) соответствует единственная комбинация импульсов и пауз, определяемая кодом. Второй этап − телеграфная передача (манипуляция). В результате замыкания и размыкания цепи постоянного тока формируется сигнал. В простейшем случае (рис. 1.1) передатчик состоит из источника тока − батареи Е и телеграфного ключа Кл, а приемник представляет собой электромагнитный телеграфный аппарат ЭМ.

При ручной передаче кодирование и манипуляцию производит оператор, используя неравномерный код Морзе. В этом коде каждому знаку соответствует от одного до пяти импульсов, которые могут быть короткими (точки длительностью ) или длинными (тире длительностью ). Поэтому знаковые сигналы имеют различную длительность. Такая передача используется ограниченно, в частности в самолетных телеграфных радиоканалах. Скорость передачи кодом Морзе определяется числом стандартных слов «П а р и ж», передаваемых за одну минуту.

При автоматической телеграфной связи кодирование производится при нажатии клавиши, соответствующей данному знаку. Кодирующее устройство будем называть кодером (КД), а декодирующее − декодером (ДК). В этом случае используются равномерные телеграфные коды. Каждый знак передается в течение постоянного временного интервала, который делится при пятизначном коде на пять, а при семизначном − на семь равных частей (посылок длительностью ). Посылки могут быть токовыми или бестоковыми. Они обозначаются соответственно 1 или 0. Так, в международном пятизначном телеграфном коде МТК-2 букве "П" соответствует комбинация 01101, а в коде Морзе точка − тире − тире − точка (см. рис 1.1, ).

Рис. 1.1

Скорость телеграфирования определяется числом элементарных посылок, передаваемых за секунду ( ), и измеряется в бодах. Скорости в 1 Бод соответствует с. Существуют телеграфные аппараты, работающие со скоростью 100 и 200 Бод.

Телеграфные каналы широко используются для передачи данных в ЭВМ, которые кодируются различными бинарными (состоящими из единиц и нулей) кодами. Единицей информации в этих кодах является бит − одна элементарная посылка, а скорость передачи данных измеряется в битах в секунду (бит/с). Разница между скоростями телеграфирования и передачи данных состоит в том, что при расчете первой учитываются как информационные, так и служебные посылки (например, стартовые и стоповые, передаваемые перед началом и после окончания каждого знака), а при расчете второй − только информационные. Поэтому скорость передачи в бодах выше, чем в битах в секунду.

1.2. Принципы радиотехники

Принцип первый − использование радиоволн.

В радиотехнике в качестве материального носителя энергии сигнала используются радиоволны − свободные электромагнитные поля, излучаемые антенной радиопередатчика и распространяющиеся со скоростью света. Это позволяет осуществлять связь между объектами, не соединенными проводной линией, в частности между подвижными объектами.

Длиной волны называется путь, пройденный радиоволной по прямой за один период тока в антенне (рис. 1.2):

где − длина волны, м; м/с − скорость света; − период, с; − частота, Гц.

Принцип второй − использование радиочастотных электромагнитных колебаний.

Установлено, что эффективное излучение радиоволн возможно, если размеры передающей антенны соизмеримы с длиной волны. Диапазону звуковых частот соответствуют длины волн от десятков до десятков тысяч километров. Сооружение антенн таких размеров в большинстве случаев нецелесообразно. Поэтому в радиотехнике используются, как правило, более высокие − сверхзвуковые частоты, именуемые радиочастотами и обозначаемые малыми буквами: (рис. 1.2).

Принцип третий − управление радиочастотными колебаниями.

Если в приемнике радиочастотные электромагнитные колебания преобразовать в акустические, то получим ультразвук, не воспринимаемый человеком на слух. Возникает противоречие: сигналы звуковых частот трудно излучать, а ультразвуковых – невозможно воспринимать. Для разрешения этого противоречия используют управление колебаниями радиочастоты (КРЧ) при помощи управляющего сигнала звуковой частоты, в результате чего формируется радиосигнал.

Радиосигнал − это радиочастотное колебание, один из параметров которого изменяется во времени по закону управляющего сигнала (УС) (рис. 1.2). В радиосвязи различают два вида управления: телефонное − модуляция и телеграфное − манипуляция. Как видно из уравнения КРЧ

,

управлению могут подвергаться амплитуда частота и фаза сигнала. Соответствующие сигналы называют амплитудно-, частотно-, фазомодулированными или манипулированными.

Излучение радиопередатчика может быть непрерывным во времени или прерывистым − импульсным. В соответствии с регламентом радиосвязи в зависимости от управляемого параметра и характера излучения радиосигналы можно разделить на три группы:

группа А − сигналы с амплитудным управлением;

группа F − сигналы с частотным или фазовым управлением; группа

Р − сигналы симпульсным управлением.

Канал радиосвязи (рис. 1.2) состоит из радиопередающего устройства (РПДУ), линии связи и радиоприемного устройства (РПУ). Радиопередающее устройство, предназначенное для преобразования сообщения в радиосигнал, содержит радиопередатчик (РПРД) и управляющее устройство (УУ). В простейшем случае УУ − это микрофон или телеграфный ключ, формирующий управляющий электрический сигнал Простейший РПРД − это генератор радиочастотных колебаний, которые при телеграфной радиосвязи манипулируются, а при телефонной радиосвязи модулируются сигналом напряжением Сформированный радиосигнал излучается антенной.

Линия радиосвязи − это любая среда, в которой могут распространяться радиоволны, например атмосфера Земли или космическое пространство.

Радиоприемное устройство предназначено для преобразования радиосигнала в сообщение. Оно состоит из радиоприемника (РПРМ) и воспроизводящего устройства (ВУ). Приемная антенна преобразует радиоволны в напряжение радиосигнала РПРМ обеспечивает преобразование радиосигнала в управляющий , а ВУ (телефон, телеграфный аппарат) − воспроизведение сообщения.