(коммутация) всей группы сигналов, передаваемых по данному каналу.

Функциональная схема РТС с частотно-временным разделением каналов (рис. 26-32) имеет пять генераторов поднесущих колебании, управляемых напряжениями с датчиков, для передачи непрерывных значений измеряемых величин путем частотной модуляции и один генератор для передачи сигналов от датчиков медленно меняющихся величин. Датчики подключаются ко входу шестого генератора Fe с помощью механического коммутатора. Дискретные значения телеметрируемь величин передаются также путем частотной модуляпии поднесущих колебаний шестого генератора,

Выходные сигналы всех шести ГПК после суммирования и усиления подаются в передатчик для осуществления модуляции его высокочастотных колебаний.

На приемной стороне из выходного напряжения приемника при помощи частотных . фильтров (Ф±, Ф2, Фв), настроенных на соответствующие поднесущие частоты, и частотных детекторов выделяются сигналы отдельных каналов. Сигналы с выхода частотных детекторов первых пяти каналов поступают в многоканальное записывающее устройство для регистрации. Сигналы же с выхода частотного детектора шестого канала распределяются по соответствующим цепям (каналам) с помощью электронного коммутатора, работающего синхронно и син-фазно с коммутатором шифратора передающей части.

Системы с комбинированным разделением каналов могут иметь один, два и более частотных.каналов, по которым передаются коммутируемые сигналы. При этом скорость коммутации в каждом из таких каналов может быть различной в соответствии со скоростью изменения передаваемых величии.

26-6. ШИФРАТОРЫ И ДЕШИФРАТОРЫ РТС С КОДО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

Для быстрого получения результатов при большом объеме измерений процессы обработки полученной телеметрической информации необходимо автоматизировать. Обработка телеметрической информации сводится в основном к выполнению комплекса вычислительных работ, которые наиболее удобно производить на электронных цифровых вычислительных машинах (ЭЦВМ). Цифровые машины обладают значительно большей точностью, универсальностью, более просты в изготовлении и эксплуатации, чем аналоговые вычислительные машины. Кроме того, применение ЭЦВМ позволяет применить наглядную индикацию и регистрацию результатов измерений.

ЭЦВМ являются машинами дискретного действия и могут сопрягаться только с устройствами, осуществляющими периодическое измерение только определенных дис-

кретных уровней электрических сигналов. Поэтому при использовании ЭЦВМ в РТС телеметрическая информация должна иметь дискретный характер как во времени, так и по значению (уровню). Этим требованиям отвечают РТС с кодо-импульсной модуляцией (КИМ). В РТС с КИМ может применяться частотное и временное разделение каналов.

Телеметрические системы с КИМ часто называют дискретными или цифровыми радиотелеметрическими системами

При кодо-импульсной модуляции весь диапазон возможных значений модулирующего сигнала разбивается на конечное число дискретных уровней. Вместо передачи плавной кривой изменения этого сигнала во времени (рис. 26-33, а) передаются указанные дискретные уровни сигнала; причем всякий раз передается тот дискретный уровень, к которому ближе значение сигнала в момент опроса. Процесс замены передачи плавной кривой изменения сигнала ближайшими дискретными уровнями называется квантованием по уровню (см. т. 1, § 2-6,2-7).

Наиболее употребительным является двоичный (бинарный) код, широко используемый в ЭЦВМ. При этом кодирование сводится к представлению порядкового номера каждого из уровней сигнала в двоичной системе исчисления в виде двоичного кода. Двоичный код в этом случае представляет собой группу импульсов, расположенных на соответствующих временных позициях. Каждая из временных позиций обозначает собой разряд двоичной системы исчисления.

Таким образом, при КИМ вместо уровней сигналов на приемную сторону РТС передаются кодовые обозначения этих уровней в виде бинарных кодовых групп (рис. 26-33,6).

Возможное число уровней (fty), которое может быть передано с помощью двоичного кода с числом разрядов двоичной системы исчисления Np, определяется выражением

ny=2WP

(26-19)

Шаг квантования (в процентах) с учетом выражения (26-19) определится из соотношения

(26-20)

Максимальная ошибка измерения за счет квантования ёмакс равна половине шага квантования 6Макс = Д/2. Задаваясь допустимым значением погрешности измерений за счет квантования, из выражения (26-20) можно определить необходимое число разрядов бинарного кода:

IgA

(26-21)

С увеличением числа разрядов (значности) бинарного кода, используемого для передачи номеров уровней сигнала, уменьшается ошибка квантования. Современные кодирующие устройства позволяют преобразовывать плавно изменяющиеся напряжения в бинарный код с точностью, превышающей 0,1%, что достигается применением бинарного кода с десятью разрядами (Яр = 10).

Преобразование непрерывно изменяющегося сигнала в дискретный представляет собой достаточно сложный процесс, который можно разбить на трн этапа.

Первый этап - дискретизация сигнала во времени. Он заключается в том, что из непрерывно изменяющихся значений теле-метрируемого параметра выбираются только те, которые сигнал принимает в некото-

саги

ЛЛЛ

--JUL. LL [1 л

ол

л

и

г3 г2 г г° Разряды Бинарного л ч. иода

Рис. 26-33. Преобразование непрерывного сигнала в дискретный. а - преобразование плавной кривой; б - бинарные подобные группы.

При использовании бинарного кода фиксация каждой посылки на приемной стороне РТС достигается наличием или отсутствием импульса на временной позиции разряда: ДА нли НЕТ (1 или 0). Соответственно модулятор, передатчик, приемник и демодулятор РТС должны обеспечивать передачу только двух уровней сигнала, и поэтому к этим устройстьам не предъявляется требование хорошей линейности амплитудной характеристики.

При КИМ точность передачи сигналов определяется в основном аппаратурными ошибками (шумами квантования) кодирующих и декодирующих устройств системы.

Необходимым элементом всех дискретных РТС является преобразователь данных из непрерывной формы в дискретную.

Радиотелеметрические системы с КИМ строятся обычно таким образом, что теле-метрируемый сигнал на передающей стороне преобразуется в двоичный код. С преобразователя сигналы двоичного кода поступают на вход РТС. В ряде же случаев преобразование непрерывного сигнала в двоичный код происходит в приемной части РТС непосредственно перед регистрацией. Такие системы называются переходными от аналоговых к дискретным РТС. в них преобразование выходных сигналов из непрерывной формы в дискретную производится только для удобства автоматизированной обработки результатов радиотелекзмерения.

рые периодически повторяющиеся моменты времени.

Вторым этапом процесса преобразования является квантование уровней изменения регистрируемого параметра.

Рис. 26-34. Функциональная схема передающей части РТС с КИМ.

Наконец, третьим этапом процесса является преобразование уровня (номера уровня/Сигнала в соответствующую кодовую посылку.1

Специфическими элементами РТС с КИМ являются преобразователи непрерывных величин в дискретные; индикаторы дискретных данных; регистрирующие устройства дискретных данных.

В РТС с КИА1 передающая часть получается значительно более сложной, чем при других видах модуляции. На рис. 26-34 при-

Hod ключа 1-го попала

Бинарная нодоВая группа (23-й уровень сигнала)

П П П

Над нлюча\ 2-го нон ала

Рис. 26-35. Структура бинарного кода, отображающего 23-й уровень передаваемого сигнала.

ведена функциональная схема шифратора РТС с КИМ. Основными элементами ее являются датчики, электронный коммутатор, преобразователь канальных напряжений в двоичный код, синхронизирующее устройство, хронизатор и схема суммирования.

Сигналы датчиков посредством электронного коммутатора подключаются к преобразователю напряжение - код последовательно один за другим с определенной частотой опроса. В преобразователе напряжение - код осуществляется преобразование каждого канального напряжения в двоичный код. Одна из разновидностей преобразователей подобного типа описана в разд. 24.

Синхронизирующее устройство передающей части РТС осуществляет синхронизацию работы элементов шифратора. В схеме суммирования производится объединение в общую цепь сигналов, поступающих с преобразователя напряжение - код , и синхросигналов, поступающих с синхронизирующего устройства.

На рис. 26-35 приведена одна из возможных структур сигнала на выходе схемы смещения, отображающих передачу двоич-.иым кодом по первому каналу 23-го уровня сигнала. Вместе с бинарной кодовой группой посылается код канала, от временного положения которого на приемной стороне отсчитывается временное положение каждого из разрядов бинарного кода. Начало опроса всех каналов обозначается особой кодовой группой, называемой кадровым синхронизирующим сигналом и используемой для синхронизации дешифратора. В приведенной структуре сигнала коды ключей каналов представляют собой трехимпульсные группы, отличающиеся между собой интервалами времени между импульсами. Выходной сигнал схемы смещения служит для модуляции высокочастотных колебаний передатчика. В РТС с КИМ колебания передатчика модулируются (вторичная модуляция) передаваемыми сигналами обычно по частоте.

На рис. 26-36 приведена упрощенная функциональная схема дешифратора РТС с КИМ. С выхода приемника смесь синхросигналов и канальных кодовых групп подается в блоки синхронизации и нормализации (регенерации) двоичных сигналов, где приходящие импульсы бинарных кодовых групп нормализуются по форме, длительно-

сти и амплитуде. В блоке синхронизации осуществляется выделение сигналов синхронизации (канальных кодовых групп и кадров). Из блока нормализации двоичных сигналов кодовые группы поступают в преобразователь последовательных кодов в параллельные.

Блок регенерации

Преобразователь

Блок синхронизации

Синхронизатор

Магнитная запись

Выдача экспрва информации

Преобразоеа -тель код-напряжение

Формирование данных

для щей

Рис. 26-36. Функциональная схема приемной части РТС с КИМ.

При параллельном бинарном коде импульсы кода, характеризующие его разряды, передаются не последовательно друг за другом, а одновременно (параллельно) по различ ным каналам (цепям). При этом сами импульсы, если время, отводимое на передачу кода, не сокращается, могут иметь значительно большую длительность. Такой преобразователь в дешифраторе необходим при магнитной записи сигналов с целью уменьшения скорости протяжки магнитной ленты. При магнитной записи последовательных бинарных кодов в некоторых случаях потребная скорость протяжки магнитной ленты для неискаженного воспроизведения сигналов получается недопустимо большой. При преобразовании последовательных кодов в параллельные потребная скорость протяжки существенно уменьшается.

С выхода преобразователя последовательного кода в параллельный сигналы двоичных кодовых групп подаются в устройства магнитной записи, преобразователь код - напряжение , устройство получения экспресс-информации и ЦЭВМ.