быть и положительными, и отрицательными. Если длительность посылки т пто, то длительность активной полуволны
(3)
Гакт (1 -;-«).
здесь /1-1,2, 3,. ..
Таким образом, предложенный способ хара1:теризуется манипуляцией формы напряжени51, прнчем передача любой последовательност;; телеграфных посылок осуществляется при помооди четырех элементарных фу)пчций (1) и (2), поэтому данный способ для краткости можно назвать способом элементарных функций (ЭФ).
Манинулнрованное напряжение графика (см. фиг. 1,6) иредставляет собой последовательность полуволн различной длительности и различной полярности, следующих одна за другой без перерыва. Если это иапряжение пропзскается капалом, то в силу больщого формы фуикций, описываемых выражеинями (1) и (2), можно при помощи специалыюго устройства сформировать на выходе канала последовательиость переда-нных посылок.
Ширина спектра манипулировапного напряжения не остается постоянной, а изменяется с течение.м времени. Наиболее иеблагоприятны.м получается спектр в том случае, когда активные полувол ны различной длительиости, но одинацшвой полярности, разделенные поТ, луволнамп длительностью , следует одна за
другой (область (см. фиг. 1,6). Поэтому если канал пропускает это напряжение, то он пропустит также напряжение любой другой формы (с чередованием активных полуволн различной полярности), которое может образоваться при передаче посылок.
Форма напряжения в области (см. фиг. 1,6) такова, что из этого иапряжения иа определениых отрезках времени можно выделить некоторые функций /„(/). Каждая такая функция образуется активной полуволпой определенной длительности, описываемой выражением (3), к которой в начале и в конце примыкают полуволны другой полярности длиТ
тельностью (см. фиг. 1, в). 3,а счет каждой функции вида /„ (/) передается посылка длительностью T «TO и части пауз перед посылкой и за ней.
Каждой из функций /„ (/) присуща вполне определенная структура спектра, и если капал ттрсюускаетотдельно спектры функций (t) - fn(i), то и напряжение вида, приведенного на фиг. 1,6, бздет пропущено каналом. Поэтому возможность получения на выходе канала манинулироваипого напряжения требуемой формы может быть устаиовлена по характеру кривых спектральных плотностей функций
474949
f(f), /2(0.--- /(О ПР известных частотных характеристиках телефонного канала.
График спектральной плотности функции fi(i), построенный в относительных координатах, приведен на фиг. 2, а. Характериы.м для сиектра этой функции является то, что максимальные амплитуды имеют составляющие, лежащие в области частот, для которых отнощеЗлизко к 0,,65, а амплитуды со10 ние
FC
ставляющих, примыкающих к пулевой частоте, а также составляюиих, частот которых определяются из неравенства
F Р.(4)
1. 1,3,
с)авнительио невелики. Поэтому, подставляя в (4) вместо F верхнюю, частоту канала F,,, можно определить максимальную частоту сигнала, при которой функция /i(/) еще будет иронускаться каналом, она равна
f - -.
(5)
:0,8f,,0,9Af,. 1,2-4-1,3
Здесь Afк - полоса пропускания телефонного канала.
При такой частоте сигнала канал ограничивает низкочастотные и высокочастотные составляющие спектра фуикций /i(/), но поскольку уровень этих составляющих относительно невелик, то канал пропускает большую часть (около 85-90%) энергии данной функции и на выходе канала функция /i (t) сохранит свои осиовиые особенности, достаточные для приема элементарной посылки. С другой стороны, основная часть спектра функции /1 (/) приходится на середину полосы пропускания каиала, где иелииейиость фазо-частотной характеристики проЯ(Вляется еще сравнительно сла-бо, поэтому фазовые искажения при передаче функции li(t) по реальным каналам будут сказываться незначительно.
С увеличением иомера функции fn(t) максимум сиектральной плотности функции смещается в области более низких частот и увеличиваются аМПлитуды составляющих, примыкающих к иулевой частоте. Это иллюстрируется графиком спектральной плотности функции /sC/) (см. фиг. 2, 6). Поэтому, начиная с некоторого номера, нередача функции вида, .при веденного на фиг. , в, по телефонному каналу оказывается невозможной эследствие значительного ее искажения на выходе канала, вызванного ограничением низкочастотной части спектра. Кроме того, при увелнчепии номера функции начинает заметно сказываться нелинейность фазо-частот1юй характеристики канала, так как макснму.м снектра функций больщих но.меров попадает на край полосы канала, где фазо-частотная характеристика явно иелинейна.
Бозмол-сность передачи но телефошюму каналу функций /„ (/) при частоте F. , определяемой выражением (5), подтверждается экспериментом. При передаче по каналу функций больших номеров (АСО и выше) заметно проявляться фазовые искажения, понижающие помехоустойчивость при приеме. Поэтому в случае необходимости передачи таких функций нужно корректировать фазо-частотную характеристику канала главным образом в области ПИЖ1НИХ частот. По идеальному каналу с линейной фазо-частотной характеристикой теоретически можно передавать функции /„(/), длительность а-ктивной полуволны в которых близка к полуволне колебаний нижней частоты канала, т. е. функции при . Так как длительность элементарного интервала в способе ЭФ равна то -w , а частота используемых колебаний определяется выражением (5), то скорость передачи телеграфных посылок в бодах в данном способе оказывается равной ,: О с отсюда коэффициент использовання полосы пропускания канала при расчете на всю полосу ,S бода на ;герц. Скорость передачи, определяемая выражением (6), может быть реализована с зказанными выше ограничениями по длительности положительных посылок . А именно, в каналах без коррекции частотных характеристик длительность положительной посылки не должна превышать Зто, т. е. т Зто, а при введении коррекции частотных характеристик длительность положительной посылки может быть увеличена до (5-6)то, т. е. t 6о. Длительность интервалов между посылками не ограничивается, но она должна быть кратна То. Активные полуволны манипулированного напряжения не могут сохранить на выходе канала свою первоначальную форму, изображенную па фиг. 1, даже при передаче по каналам без помех; в каналах же с помехами плоские участки активных полуволн будут разрушены. Но в способе ЭФ предзс.матривается глубокое ограиичение напряжения на приемной стороне, чем исключаются изменения мгновеииых значений напряжений в пределах кал{дой активной полуволны и обеспечивается высокая помехоустойчивость. Искажения сигнала возможны также за счет изменений длительностей полуволн пауз 7р -7; И активных полуволн (см. .Быражсн ;е (3), происходящих НОЛ вл 1Я|;ие:-л помех. Но этот вид искажен ;.; ;oжeт б1лть исключен правильным выборол режима работы приемного устройства. На фиг. 3 приведен вариант электрической структурной схемы манипулятора, обеспечивающего манипуляцию напряжения в соответствии с графика.ми, приведен«ыми на фиг. 1. Манипулятор содержит последовательно соединенные задающий генератор /, фазовращатель 2, датчик вспомогательных и.мпульсов пауз 3, ячейку «запрет 4, триггер 5, фильтр нижних частот 6. Косинусоидальное напряжение от задающего генератора / частоты F через фазовращатель 2 подается к датчику 3 вспомогательных импульсов пауз, который создает последовательность импульсов, идущих с интервалом Tj -(,. Вспомогательные импульсы, проходя через ячейку «запрет 4, управляют TpnrrepOiM 5 с двумя устойчивыми состояниями равновесия и общим входом; фильтр нижних частот б преобразует прямоугольное напряжение триггера 5 в близкое к гармоническому. Посылки сигнала синхронно с вспомогательными импульсами подаются на один из входов ячейки «запрет 4, каждая элементарная посылка сигиала исключает из последовательности вспомогательных и.мпульсов пауз один импульс, за счет чего и фор.мируются в канале активные полуволны нужной полярности и длнтельности. Работа манипулятора поясняется графиками, приведенными на фиг. 4. Если посылок сигнала на входе нет (см. фиг. 4, г), то вспо.люгательные импульсы пауз (см. фиг. 4, д) пропускаются ячейкой «запрет 4 и изменяют состояние триггера 5 так, что на его выходе создаются прямоугольные полуволны длитель7ностью --- (с.м. фиг. 4, (). Каждая из эле.ментарных посылок сигнала «запрещает прохождение одного вспомогательного импульса (на фиг. 4, д эти импульсы помечены точками) на вход триггера 5, в результате этого на выходе триггера 5 формируется прямогуольная активная полуволна д,1итель остью Гд с , „ j- +nto. Фильтр нижних частот у.-меньшает крутизну скатов выходного напряжения триггера (с.м. фиг. 4, ж). Если параметры триггера 5 подобрать так, чтобы время его опрокидываТПИЯ равнялось , то фильтр нижних частот 6 можно исключить. Пред.мет изобретения Способ передачи сигналов телеграфного типа по физическим цепям и высокочастотньп; капала:, с несущей частотой, отличающийся тем, что, е целью увеличения пг мехозащищенностн сигналов, мо.менты пауз заполняют синусоидальными колебания.М тактовой частоты, передаваемы.лги .магшпулпрующ; : папряжение.м сигна.та при помощи лог1;ческого элемента НЕТ.
г -
«-о 2
И
I -Milур I I I I I I I i I I I
.уЛ Д;л Д|1ч;я-Ч1Р 1л:,
:Л:Л1 ..-.
I
I Ш I/Wfwf |/-„
..,, /.Г.
I
I I/-, 1 1
с Г.ч
.7г.
фуг. 2
