Система высокочастотных каналов связи и телемеханики Советский патент 1988 года по МПК H04B3/54 

СО

«vl

00

о о

датчик введены 2-й модулятор, последовательно соединенные 3-й модулятор и 2-й модулятор, последовательно соединенные 3-й модулятор и 2-й сумматор. В приемник введены последовательно соединенные 4-й ФНЧ, 2-й демодулятор, а также последовательно соединенные фильтр верхних частот и 3-й модулятор. На ДП в устр-во 54 уплотнения введены опорный г-р 80, -й ФНЧ 81, коммутатор 82 полярности, З -й ФНЧ 83, управляемый фазовращатель 84 и синтезатор 85 частоты. 3 передатчик 59 введены 2-й модулятор 68, 3-й модулятор 68, 3-й модулятор 69 и 2-й сумматор 64. В приемник 70 введены 4-й ФНЧ 75, 2-й демодулятор i 76, 4-й демодулятор 79, фильтр 77 верхних частот и 3-й демодулятор 78.

Устранены искажения передаваемых сообщений из-за недостатка стабильност опорных г-ров устр-в уплотнения на КП и ДП, т.к. применена синхронизация частот опорных г-ров КП по сигналу несущего колебания, принимаемому от устр-ва 54 с точностью до фазы, а в устр-ве 54 применена подстройка фазы г-ра 80 под фазу сигнал несущего колебания, принимаемого от устр-в уплотнения КП. Т.обр., снижены требования к стабильности частот опорных г-ров КП и ДП. За счет применения специального канала на частоте несущего колебания с фа- зовой и амплитудной манипуляцией повышена помехоустойчивость системы. 4 ил.

Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения - повышение noMexo3ai4mi;eHHOCTH вызова устр-в уплотнения контролируемых пунктов (КП) и диспетчерского пункта (ДП) и, кроме того, снижение требования к стабильности частот генераторного оборудования и уменьшение искажений передаваемых сообщений. В устр-вах уплотнения на КП введены последовательно соединенные 2-й фильтр нижних частот (ФНЧ), к входу к-рого подключен 2-й выход приемника, коммутатор полярности, 3-й ФНЧ, опорный г-р и синтезатор частоты. В переSS

1

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по лини ям электропередачи.

Цель изобретения - повьшение помехозащищенности системы вызова устройств уплотнения контролируемых и диспетчерского пунктов, кроме того, снижение требований к стабильности частот генераторного оборудования и уменьшение искажений передаваемых сообщений;

На фиг.1 представлена структурная схема устройства з лотненйя контролируемых пунктов; на фиг.2 - структур- ная схема устройства уплотнения дис- кетчерского пункта; на фиг.3 - спек- гры сигнгшов в различных точках системы; на фиг.4 - структурная схема первого демодулятора приемника. Система высокочастотных каналов связи и телемеханики содержит устройство 1 уплотнения контролируемых пунктов.(фиг.1), включающее в себя декодер 2 системы вызова, блок 3 автоматического соединения абонентов дифференциальную систему 4, кодер 5 системы вызова, передатчик 6, которы содержит первьй формирователь 7

спектра телефонного сигнала, первьй йумматор 8, первый фильтр 9 нижних

0

частот, первый модулятор JO, второй сумматор 11, первый полбсовой фильтр 12, усилитель 13 мощности, .линейный фильтр 14, второй модулятор 15, тре- Т5Й модулятор 16, а также приемник 17, который содержит второй полосовой фильтр 18, усилитель 19 с регулируемым .коэсМ ициентом усиления, первый демодулятор 20, второй формирователь 21 спектра телефонного сигнала, четвертый фильтр 22 нижних частот, вто- рой демодулятор 23, фильтр 24 верхних частот, третий демодулятор 25 и, кроме того, второй фильтр 26 нижних частот, коммутатор 27 полярности, третий фильтр 28 нижних частот, опорный генератор 29, синтезатор 30 час готы, а также первый объединенный 1ГЯОД-ВЫХОД 31, второй объединенный вход-выход 32, третий вход 33 и третий выход 34 устройства уплотнения Передатчик 6 содержит первьй 35, второй 36, третий 37, четвертый 38 к пятый 39 и выход 40. Приекник 17 содержит первый 41, второй 42 и третий 43 входы, первый 44, второй 45, третий 46, четвертый 47 и пятый 48 выходы.

Первый демодулятор 20 приемника 17 имеет первый 49 и второй 50 вхо3

ды, первый 51, второй 52 и третий 53 выходы.

Устройство 54 уплотнения диспет Черского пункта (фиг.2) включает в себя декодер 55 системы вызова, блок 56 автоматического соединения абонентов, дифференциальную систем

57, кодер 58 системы вызова, передатчик 59, который содержит первый формирователь 60 телефонного сигнала, первьй сумматор 61, первый фильтр 62 нижних частот, первый модулятор 63, второй сумматор 64, первый полог совой фильтр 65, усилитель 66 мощно- сти, линейньй фильтр 67, второй модулятор 68, третий модулятор 69, приемник 70, который содержит второй полосовой фильтр 71, усилитель 72 с регулируемым коэффициентом усиле- ния, первый демодулятор 73, второй формирователь 74 спектра телефонного сигнала, четвертый фильтр 75 нижних частот, второй демодулятор 76, фильт 77 верхних частот, третий демодуля- тор 78, четвертьй демодулятор 79, а также опорный генератор 80, второй фильтр 81 нижних частот, коммутатор 82 полярности, третий фильтр 83 нижних частот управляемьй фазовращател 84, синтезатор 85 частот и, кроме того, первьй объединенньй вход-выход

86,второй объедииенньй вход-выход

87,третий вход 88 и третий выход 89. Передатчик 59 имеет первьй 90, второй 91, третий 92, четвертый 93

и пятьй 94 входы и выход 95. Приемни 70 имеет первьй 96, второй 97 и третий 98 входы, первьй 99, второй 100, третий 101, четвертьй 102 и пятьй 103 выходы.

Первьй демодулятор 73 приемника 70 содержит первьй 104 и второй 105 входы, первьй 106, второй 107 и третий 108 выходы.

Первьй демодулятор 109 (фиг.4) содержит первьй 110 и второй 111 балансные перемножители,первьй фазовращатель 112 на 90,первьй фильтр 113 ниж- них частот, второй фильтр I14 нижних частот, второй фазовращатель 115 на 90°, сумматор 116, а также первый 117 и второй 118, первый 119, второй 120 и третий 121 вькоды.

Система высокочастотных каналов связи и телемеханики работает следующим образом.

Телефонньй сигнал из абонентской линии поступает через первьй объеди

to

j20 25 эп

35

40

4550

5

ненный вход-выход 31, 86 устройств уплотнения автоматического соединения абонентов .1,54 на блок 3,56, с объединенного входа-выхода которого сигнал поступает на дифференциальную систему 4,57, развязывающую первьй вход 35,90 передатчика 6,59 и первый выход 44,99 приемника 17,70, и далее проходит первьй формирователь 7,60 телефонного сигнала, которьй ограничивает спектр телефонного сигнала и сжимает его динамический диапазон (фиг.3 а).

Сформированньй телефонньй сигнал постзшает на первьй вход сумматора 8,61, на второй вход которого поступает телемеханический сигнал от второго модулятора 15,68. Телемеханический сигнал образуется путем частотной манипуляции тонального колебания, например, частотой 2900 Гц (фиг.З б) поступающего с .первого вьгх да синтезатора 30,85 частот на второй вход -36,91 передатчика 6,59, импульсами постоянного тока, поступающими от внешнего источника сигналов через третий вход 33,88 устройств 1,54 , уплотнения.

Суммарньй сигнал (фиг.З в) поступает на первьй фильтр 9,62 нижних частот, которьй формирует низкочастотный спектр телефонного и телемеханического сигналов, а затем на первьй модулятор 10,63, который осуществляет амплитудную модуляцию несущего колебания, поступающего на второй вход первого модулятора 10,63 с второго выхода синтезатора 30,85 частот через третий вход 37,92 передатчика 6,59 с вьщелением верхней боковой полосы (АМ-ОБП), например фазоравностным методом.

Сигналы вызова, отбоя и другие сигналы уп.равления с выхода блока 3,56 автоматического соединения абонентов поступают на вход кодера 5,58 системы вызова, где после кодирования через четвертьй вход 38,93 передатчика 6,59 поступают на первый вход третьего модулятора 16,69, который манипулирует по фазе и амплитуде несунее колебание, поступающее на его второй вход с третьего входа 37,92 передатчика 6,59. На втором сумматоре 11,64 сигнал амплитудно- фазовой телеграфии (АТ-ФТ) с выхода третьего модулятора 16,69 складывается с амплитудно-модулированным

сигналом АМ-ОБП, поступающим с выхода первого модулятора 10,63. Сигнал с выхода второго сумматора 11,64 (фиг.З г) поступает на первый полосовой фильтр 12,65, который осуществляет дополнительную фильтрацию и далее через усилитель 13,66 мощ- ,ности, линейный фильтр 14,67 и выход 40,95 передатчика 6,59 подается на второй объединенный вход-выход 32,87 устройств 1,54 уплотнения.

Особенностью сформированного спектра выходного сигнала передатчика системы высокочастотных каналов связи и телемеханики является то что при вызове абонента в нем присутствует амплитудно- и фазово-манипулированны сигнал, в отсутствие - несущее колебание, которое при обработке в приемнике выполняет следующие функции: контрольного сигнала для автоматической регулировки усиления (АРУ), синхронной для приема сигналов телефонии и телемеханики.

С второго объединенного входа- выхода 32,87 через первый вход 41,96 приемника 17,70 сигнал поступает на вход второго полосового фильтра 18,7 с входа которого сигнал поступает на усилитель 19,72 и далее на первый вход 49,104 первого демодулятора 20,73, на второй вход 50,105 которог подается синхронное и сфазированное напряжение несущей частоты с третьего выхода синтезатора 30,85.

На первом выходе 5.1,106 первого демодулятора 20,73 вьщеляется теле- фон.ньш сигнал, которьй проходит фипь трацшо и расширение динамического диапазона во втором формирователе 21,74 cneijTpa телефонного сигнала (фиг.З д) и поступает через.первый выход 44,99 приемника 17,70 на второ вход дифференциальной системы 4,57 н далее через второй объединенный вход-выход блока 3,56 автоматического соединения абонентов на первьй объединенньш вход-в.ыход 31,86 уст- ройств уплотнения.

На втором выходе 52,107 и на третьем выходе 53,108 первого демодулятора 20,73 получаются квадратурные составляющие демодулированного ФТ- AT сигнала. С третьего выхода 53,108 первого демодулятора 20,73 сигнал через четвертый фильтр 22,75 нижних частот поступает на второй демодулятор 23,76, в котором осуществляется

„

й1о -. й

фазовая и амплитудная демодуляция принятого сигнала несущей частоты (фиг.З ж), который далее поступает через четвертый выход 47,102 приемника 17,70 на первый вход декодера 2,55, а через третий вькод 46,101 приемника 17,70 на второй вход декодера 2,55. С третьего выхода второго

д демодулятора 23,76 выпрямленньш сигнал несущей частоты поступает на управляющий вход усилителя 19,72 с регулируемым коэффициентом усиления, С выхода декодера 2,55 сигналы

г занятия, отбоя, набора номера поступают в блок 3,56 автоматического соединения абонентов, в котором осутче- ствляются все необходимые соединения. С третьего выхода 46,101 приемника

2Q 17,70 выделенный сигнал .фазовой

манипуляции поступает на второй вход коммутатора 27,82 полярности, на пар- вьй вход которого приходит сигнал с второго выхода 52,107 первого демоду25 лятора 20,73 через второй выход 45,100 приемника 17,70 и второй ; фильтр 26,81 нижних частот.

Коммутатор 27,82 полярности устраняет скачки полярности приходящего сигнала, в результате на его вькоде образуется сигнал ошибки, пропорцио- нальньш разности фаз между сигналом от синтезатора частот 30,85 (гетеродина) и принимаемым сигналом.

В устройствах I утглотнения контролируемых пунктов сигнал ошибки с выхода коммутатора 27 полярности через третий фильтр 28 нижних частот поступает на управляющий вход опорного генератора 29 и подстраивает его частоту, а следовательно, и частоту на выходе синтезатора 30 таким образом, что ошибка по частоте становится равной нулю и сохраняется только ошибка по фазе.

В устройстве 54 уплотнения диспетчерского пункта.сигнал ошибки с выхода коммутатора полярности 82 через третий фильтр 83 нижних частот поступает на управляющий вход управляемого фазовращателя 84, на второй вход которого поступает сигнал опорной частоты от опорного генератора 80.

На выходе управляемого фазовращателя 84 фаза сигнала опорной частоты

55 изменяется так,, чтобы свести разность фаз между вькодным колебанием синтезатора 85 частоты и принимаемым сигналом к минимуму.

30

35

40

45

50

713

В устройствах 1 уплотнения контролируемых пунктов телемеханический сигнал с первого выхода 51 первого демодулятора 20 через фильтр 24 верхних частот подается на второй вход третьего демодулятора 25, на первый вход которого приходит опорный сигнал с первого выхода синтезатора 30 частот. Выделенный сигнал телемеханики (фиг.З е) поступает на третий выход 34 устройств 1 уплотнения контролируемых пунктов через пятый выход 48 г приемника 17,

В устройстве 54 уплотнения диспет- 15 мому от устройства 54 уплотнения

Черского пункта сигнал с выхода второго полосового фильтра 71 приемника 70 поступает на четвертьй демодулятор 79, на выходе которого выделяется телефонный и телемеханический сигналы. Телемеханический сигнал выделяется фильтром верхних частот 77 и поступает на третий демодулятор 78. Выделенный телемеханический сигнал (фиг.З е) поступает на третий выход 89 устройства 54 уплотнения диспетчерского пункта через пятый выход 503 приемника 70,

Первый демодулятор 109 работает следующим образом (фиг.4). Сигнал несущей частоты через первый вход 117 поступает на первые входы балансных перемнокителей ПО и 111, а на их вторые входы через второй вход 118 подаются сигналы опорной частоты с синтезатора частот, сдвинутые один относительно другого на 90° с помощью первого фазовращателя 112. Сигналы с разностной частотой, сдвину-

диспетчерского пункта с точностью до фазы, а в устройстве 54 уплотнени диспетчерского пункта применена подстройка фазы колебания опорного гене

20 ратора 80 под фазу сигнала несущего колебания, прингтаемого от устройств 1 уплотнения контролируемых пунктов. Вследствие этого снижены требования к стабильности частот опорных генера

25 торов 29,80 и устранена необходимост размещения их в термостатах. Кроме того, за счет применения специального канала на частоте несущего колебания с фазовой и амплитудной манипуляци30 ей повьшена помехоустойчивость системы вызова автоматического соединения абонентов.

35

Формула изобретения

Система высокочастотных каналов связи и телемеханики, включаюп1ая в себя на контролируемых и диспетчерском пунктах устройства уплотнения.

тые на 90 один относительно другого, 40 содержащие последовательно соединен- с выходов балансных перемножителей 110 и 111 поступают на второй 120 и третий 121 выходы первого демодулятора 109 и одновременно на входы первого 113 и второго 114 фильтров нижних частот.

45

ные декодер системы вызова, блок автоматического соединения абонентов, первый вход-выход которого является первым входом-выходом устройств уплотнения, кодер системы вызова, второй вход-выход блока автоматического соединения абонентов через дифференциальную систему подключен к первому входу передатчика, выход которого подключен к первому входу приемника и является вторым входом- выходом устройств уплотнения, передатчик содержит последовательно соединенные формирователь спектра телефонного сигнала, вход которого является первым входом передатчика, первый сумматор, первый фильтр частот и первый модулятор, а таюке последовательно соединенные первый

Сигнал с выхода первого фильтра нижних частот 113 поступает на первый вход сумматора 116 непосредствен но а сигнал с выхода второго фильтра нижних частот 114 поступает на второй вход сумматора 116 через второй фазовращатель 115 на 90°. В результате на выходе сумматора 116 выделяются сигналы с частотой Гц fp, а сигналы с частотой fp - f подавляются, где f - частота несуще - го колебания от синтезатора частот.

8

Выход сумматора 116 являемся первым выходом 119 первого демодулятора 109.

Таким образом.в системе высокочастотных каналов связи и телемеханики устранены искажения передаваемых сообщений из-за недостаточной стабиль- йости частот опорных генераторов 29,80 устройств 1,54 уплотнения, так как применена синхронизация частот опорных генераторов 29 устройств 1 уплотнения контролируемых пунктов по сигналу несущего колебания, принимаедиспетчерского пункта с точностью до фазы, а в устройстве 54 уплотнения диспетчерского пункта применена подстройка фазы колебания опорного генератора 80 под фазу сигнала несущего колебания, прингтаемого от устройства 1 уплотнения контролируемых пунктов. Вследствие этого снижены требования к стабильности частот опорных генераторов 29,80 и устранена необходимость размещения их в термостатах. Кроме того, за счет применения специального канала на частоте несущего колебания с фазовой и амплитудной манипуляцией повьшена помехоустойчивость системы вызова автоматического соединеия абонентов.

Формула изобретения

Система высокочастотных каналов связи и телемеханики, включаюп1ая в себя на контролируемых и диспетчерском пунктах устройства уплотнения.

содержащие последовательно соединен-

ные декодер системы вызова, блок автоматического соединения абонентов, первый вход-выход которого является первым входом-выходом устройств уплотнения, кодер системы вызова, второй вход-выход блока автоматического соединения абонентов через дифференциальную систему подключен к первому входу передатчика, выход которого подключен к первому входу приемника и является вторым входом- выходом устройств уплотнения, передатчик содержит последовательно соединенные формирователь спектра телефонного сигнала, вход которого является первым входом передатчика, первый сумматор, первый фильтр частот и первый модулятор, а таюке последовательно соединенные первый

9

полосовой фильтр, усилитель мощност и линейный фильтр, выход которого является выходом передатчика, приемник содержит последовательно соеди нен)-1ые второй полосовой филь р, вхо которого является первым входом при емника, усилитель с регулируемым ко эффициентом усиления, первьм демодулятор и второй формирователь спектр телефонного сигнапа, выход которог янялется первый выходом приемника и соединен с вторым входом дифференциальной системы, отличающая с я тем, что, с целью повьЕцения помехозащищенности системь вызова, в устройства уплотнения на контролирумых пунктах введены последовательно соединенные второй филь тр нижних частот, к входу которого .подключен второй выход приемника, коммутатор полярности, третий фильтр нижних чатот, опорный генератор и синтезатор

частоты, первый выход которого подключен к второму входу передатчика и второму входу приемника., второй выход - к третьему входу передатчика, к четвертому входу которого под ключен выход кодера системы вызова, третий выход.синтезатора частоты подключен к третьему входу приемника третий выход которого подключен к первому входу декодера системы вызова и второму входу коммутатора полярности, а четвертый выход приемника - к второму входу декодера систем - вызова, в передатчик введены второй модулятор,выход которого подключен к второму входу первого сумматора, первый вход второго модулятора является вторым вхо.дом передатчика, второй вход - пятым входом передатчика и одновременно треть.им входом устройств уплотнения, последовательно соединенные третий моду

лягор, первьш вход которого является четвертым входом передатчика, и второй сумматор, выход которого ПОДКЛЮ

чен к входу первого полосового фильт- к второму входу второго сумматора подключен выход первого модулятора, второй вход которого соединен с вторым входом третьего модулятора и является третьим входом передатчика, D приемник введены последовательно соединенные четвертый фильтр нижних частот,, к входу которого подключен третий выход первого демодулятора, второй демодулятор, первый выход

10

0

Q

5

5 on

35

40

45

50

55

которого подключен к второму входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, а второй и третий вы- , ходы второго демодулятора являются соответственно третьим и четвертым выходами приемника, а также последовательно соединенные фильтр верхних частот, к входу которого подключен первьм выход первого демодулятора, и третий демодулятор, второй вход которого является вторым входом приемника, выход третьего демодулятора являемся пятым выходом приемника и третьим выходом устройств уплотнения контролируемых пунктов, кроме того, третий вход приемника соединен с вторым входом первого демодулятора, а второй выход приемника - с вторым выходом первого демодулятора, на диспетчерском пункте в устройство уплотнения введены опорный генератор, последовательно соединенные второй фильтр нижних частот, к входу которого подключен второй выход приемника, коммутатор полярности, третий фильтр нижних частот, управляемьй фазовращатель, к второму входу которого подключен выход опорного генератора, и синтезатор частоты, первьш выход которого подключен к второму входу передатчика и второму входу приемника, Второй выход - к TpeTbet-iy входу передатчика, к четвертому входу которого подключен выход кодера системы 1вызова, третий выход синтезатора частоты подключен к третьему входу приемника, третий выход которого подключен к первому входу декодера системы вызова и второму входу коммутатора полярности, к четвертому выходу приемника - второй вход декодера системы вызова, в передатчик введены второй модулятор, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, первьй вход второго модулятора является вторым входом передатчика, второй вход - пятым входом передатчика иодновременно третьим входом устройства уплотнения диспетчерского пункта, а также последовательно соединенные третий модулятор, первьй вход которого является четвертым входом передатчика, и второй сумматор, выход которого подключен к входу первого Полосового фильтра, к второму входу второго сумматора подключен выход первого модулятора, второй вход которого соединен с вторым входом третьего модулятора и является третьим входом передатчика в приемник введены последовательно соединенные четвертый фильтр нижних частот, к входу которого подключен третий выход первого демодулятора, второй демодулятор, первьй выход которого подключен к второму входу регулируемого усилителя, второй и третий выходы второго демодулятора являются соответственно третьим и четвертым выходами приемника , а также последовательно соединенные четвертьй демодулятор, к первому

Фиг.

входу которого подключен выход второго полосового фильтра, фильтр верхних частот, и третий демодулятор, вькод которого является пятым выходом приемника и третьим выходом устройства уплотнения диспетчерского пункта, второй вход третьего демодулятора соединен с вторым входом приемника, и кроме того, вторые входы первого и четвертого демодуляторов объединены и подключены к третьему входу приемника, а второй выход первого демодулятора соединен с вторым выходом приемника,

32