Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Емельянов Г.А. Передача дискретной информации и основы телеграфии учеб. для вузов

.pdf
Скачиваний:
22
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
17.73 Mб
Скачать

Г. А. ЕМЕЛЬЯНОВ, В. О. ШВАРЦМАН

ПЕРЕДАЧА

ДИСКРЕТНОЙ

ИНФОРМАЦИИ И ОСНОВЫ ТЕЛЕГРАФИИ

Допущено Министерством связи СССР в качестве учебника для студентов специальности «Многоканаль­ ная связь» электротехнических институтов связи

ИЗДАТЕЛЬСТВО «СВЯЗЬ» МОСКВА 1973

6Ф1

Е60 УДК 621.3.052+621.394

Емельянов Г. А., Шварцман В. О.

Е60

Передача дискретной информации и основы

теле­

графии. Учебник для вузов. М., «Связь»,

1973.

 

384 с. с илл.

 

 

ным

Излагаются принципы передачи дискретной информации по

провод­

каналам связи и построения аппаратуры передачи

данных.

Приво­

дятся методы повышения верности передачи сигналов, перечислены требо­ вания к каналам связи, предоставляемым для передачи данных, изложена теория искажений двоичных посылок и факсимильной связи. Рассмотрены принципы построения сетей передачи данных и телеграфных сетей.

Книга предназначена в качестве учебника для студентов электротех­ нических институтов связи. Она может быть также полезной специалистам и научным работникам, занимающимся телеграфией и передачей данных.

0362—54

52—73

6Ф1

Е—

 

 

045(01)—73

 

 

©

Издательство «Связь»,

1973 г.

Р Е Ц Е Н З Е Н Т Ы :

М. Н. АРИПОВ и С. А. САХАРЧУК

ГОС. ПУБЛ'^Ч ЛЯ

|

"':

I /

н а у ч " - ! ё ! . - ; : ч с у К А Я 1

г *

/ _

о с е *

J[

 

 

*3 - 44<Ш*ЧЗU4S

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

Предисловие

 

в

Введение

 

1

Г л а в а

1.

 

Основные принципы передачи дискретной информации

 

1.1. Схема системы передачи дискретной

информации

12

1.2.Качественные показатели системы передачи дискретной информации . 16

1.3.

Методы

передачи дискретной информации

 

18

1.4.

Каналы

и сети

передачи

дискретной информации

 

21

1.5.

Требования к

системам

передачи

дискретной информации . . .

 

23

 

 

 

 

Г л а в а

2.

 

 

 

 

 

Искажения двоичных сигналов

 

 

2.1.

Оценка

качества связи

по искажениям принимаемых сигналов

.

24

2.2.Законы распределения смещений ЗХМВ и длительности дроблений.

2.3.

Статистические

методы

оценки искажений

30

Принципы измерений

искажений

посылок

34

 

 

 

Г л а в а

3.

 

 

Двоичные элементы систем передачи дискретной информации

3.1.

Некоторые схемы для реализации логических

операций, применяемых

3 2.

в технике передачи дискретной информации

3?

Интегральные

логические схемы

 

40

3.3.Назначение, классификация и параметры двоичных переключающих

3.4.

устройств

 

 

 

 

 

 

43

Поляризованные телеграфные реле

 

 

44'

3.5.

Симметричный

триггер

на

транзисторах

 

49

3.6.

Двоичные элементы на магнитных сердечниках с ППГ

. . . .

51

3.7.

Примеры схем

с использованием

двоичных, элементов

53

3.8.

Электронное

телеграфное

реле

л

.

58

 

 

 

 

 

Г л а в а

 

 

 

 

 

 

 

4.

 

 

 

 

 

Передающие оконечные устройства

 

 

4.1.

Назначение

и

схема

 

 

 

. . . .

61

4.2.

Ввод информации в передающие оконечные устройства

62

4.3.

Кодирующие

устройства

 

 

 

64

4.4.

Наборные

устройства

(накопители)

 

67

4.5.

Распределители

 

и привод

 

67

4.6.

Управляющие

устройства

 

71

4.7.

Выходные

устройства

 

 

 

 

74

4.8.

Первичные

коды

 

 

устройств

 

74

4.9.

Примеры оконечных передающих

 

75

 

 

 

 

 

Г л а в а 5.

 

 

 

 

 

Приемные оконечные устройства

 

 

5.1.

Назначение

и

схема

 

 

 

 

80

5.2.Процесс приема кодовых комбинаций в оконечном приемном

5.3.

устройстве

 

циклам . . . .

81

Фазирование по посылкам и фазирование по

82

5.4.

Способы регистрации

посылок

, . . .

85

5.5.

Сравнение различных

способов регистрации при искажении посылок

90

5.6.Понятие об изохронном (синхронном) и стартстопном искажения!

посылок

91

5.7.

Исправляющая

способность

оконечных приемных устройств

95

5.8.

Распределители

и наборные

устройства

96

5.9.

Дешифраторы

 

сообщений

98

5.10.

Устройства вывода

100

5.1)

Пример оконечного

устройства

106

Г л а в а 6.

Устройства фазирования

6.1.Требования к устройствам фазирования по посылкам и их класси­

фикация

122

6.2. Принципы действия различных устройств фазирования по посылкам

123

6.3.Требования к устройствам фазирования по циклам и их клас­

8.4.

сификация

действия различных устройств фазирования по циклам .

130

Принципы

130

 

 

 

Г л а в а

7.

системы

 

 

 

 

 

Стартстопно-синхронные

 

 

 

j.l.

Сравнение синхронного и стартстопного принципов работы оконечных

. 1 3 5

12

устройств

построения

стартстопно-синхронных

систем

.

Принципы

137

 

Принцип действия и

схема СТС

 

 

 

 

138

 

 

 

Г л а в а

8.

 

 

 

 

 

 

Принципы построения дискретных каналов

 

 

ІЛ.

Каналы, используемые

для передачи дискретной

информации . .

142

5.2.

Передача

дискретной

информации

по

физическим цепям . . .

144

8.3.

Передача дискретной информации по каналам частотного уплотнения

157

5.4.

Передача

дискретной

информации

по

каналам

временного

уплот­

181

 

нения

 

 

 

 

 

 

9.5.Одноканальные и многоканальные системы образования дискретных

каналов

188

3.6 Схема и принцип действия дискретных каналов

191

Г л а в а 9.

Аппаратура образования дискретных каналов

9.1.Низкоскоростная аппаратура образования дискретных каналов с час­

9.2.

тотной модуляцией (ТТ-17ПЗ)

аппаратура

образования дискрет­

213

Низкоскоростная

малоканальная

218

9.3.

ных каналов с частотной модуляцией (ТНТ-6)

частотной модуляцией

Низкоскоростная универсальная

аппаратура с

220

 

и скоростями 50,

100 и 200 бод

" .

3.4.Среднескоростная аппаратура образования дискретных каналов с от­

носительной фазовой модуляцией (УПС завода

«Электроизмери­

221

тель*)

. . .

9.5.Среднескоростная аппаратура образования дискретных каналов с час­

тотной модуляцией («Модем-1200»)

227

9.6.Ннзкоскоростная стартстопно-синхронная аппаратура с частотно-вре­

менным уплотнением (ЧВТ)

228

9.7.Аппаратура образования дискретных каналов с амплитудно-импульс­

ной модуляцией (ТВУ-12)

 

 

236

Г л а в а 10.

 

 

Качество передачи дискретной информации

 

• ЮЛ. Оценка качества связи по

количеству ошибок

. . . . . .

240

Ю.2. Влияние кратковременных

перерывов на вероятность ошибки. Нормы

242

на кратковременные перерывы в каналах связи

 

Ю.З. Влияние импульсных помех на вероятность ошибки. Нормы на им­

243

пульсные помехи в каналах связи

 

10.4. Влияние нестабильности остаточного затухания на вероятность ошиб­

ки. Нормы на остаточное затухание в каналах связи

. . . . 245

10.5. Влияние фазовых искажений на вероятность ошибки. Нормы на фа­

зовые искажения

каналов связи

 

 

 

 

246

10.6. Нормы на остаточное затухание, сдвиг частот, напряжение

шумов

каналов тч. Уровни передачи и

приема

 

 

250

10.7. Оценка качества передачи дискретной информации по краевым

иска­

жениям. Нормы на краевые искажения

методах

253

10.8. Сложение искажений при синхронном и стартстопном

пе­

редачи

 

 

 

 

 

• .

254

10.9. Приборы для измерения количества ошибок

 

. 254

10.10. Законы распределения

ошибок

в

реальных каналах связи. Понятие

о моделях ошибок

 

 

 

 

 

257

 

 

Г л а в а

11.

 

 

 

Методы и устройства повышения верности передачи дискретной информации

11.1. Классификация

методов

повышения верности передачи

дискретной

информации

 

 

 

 

 

 

261

11.2. Корректирующие коды

 

 

 

 

 

263

11.3.Системы повышения верности передачи дискретной информации . . 277

11.4.Примеры устройств для повышения верности передачи дискретной

информации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

288

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

12.

 

 

 

 

 

 

 

 

Сети передачи дискретной информации

 

 

12.1. Принципы построения сетей передачи дискретной информации

291

12.2. Системы коммутации каналов и

коммутации

сообщений . . .

291

12.3. Сеть

телеграфной

связи страны

 

 

 

 

 

 

302

12.4. Сеть

передачи

данных

 

 

 

 

 

,

 

316

12.5. Узлы

коммутации

каналов

 

 

 

 

 

 

318

12.6. Узлы

коммутации

сообщений

 

 

сетей

передачи

дискретной

328

12.7. Перспективы

развития

коммутируемых

338

информации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

 

13.

 

 

 

 

 

Методы повышения надежности систем и сетей передачи

 

 

 

 

 

 

дискретной информации

 

 

 

13.1. Понятие о надежности систем и сетей передачи дискретной инфор­

340

мации

 

 

 

характеристики надежности

 

 

13.2. Количественные

 

 

340

13.3. Пути

повышения надежности

 

 

 

 

 

 

344

13.4. Расчет

надежности

тракта

ПДИ

 

 

 

 

 

 

346

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

 

14.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основы факсимильной связи

 

 

 

14.1. Факсимильная

связь

как

средство

передачи

неподвижных изо­

353

бражений

схема

факсимильной

системы

. . . . . . .

14.2. Структурная

353

14.3. Анализирующие

устройства

факсимильных

аппаратов

. . . .

356

14.4. Спектр частот рисунка, скорость

и время

передачи . . . . .

359

14.5. Электрическая

часть

факсимильных

аппаратов

 

361

14.6. Синтезирующие

устройства

факсимильных

аппаратов . . . .

363

14.7. Устройства

синхронизации

и фазирования

факсимильных аппаратов

366

14.8. Организация

факсимильной

связи

по проводным и радиорелейным

368

каналам

связи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14.9. Краткие сведения о факсимильных аппаратах

 

 

373

14.10. Передача газет по широкополосным каналам связи

 

376

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

382

П Р Е Д И С Л О В И Е

Важнейшими задачами строительства коммунизма в нашей стране являются создание материально-технической базы комму­ низма, максимальное ускорение научно-технического прогресса и повышение производительности общественного труда. В решении этих 'задач существенная роль отводится общегосударственной ав­ томатизированной системе сбора и обработки информации (ОГАС), создаваемой в нашей стране в соответствии с решениями XXIV съезда КПСС.

ОГАС создается на базе сети вычислительных центров и еди­ ной автоматизированной сети связи страны (ЕАСС). Обмен ин­ формацией между вычислительными центрами на первом этапе развития ОГАС будет в основном осуществляться по каналам низ­ коскоростных систем передачи данных, одним из наиболее рас­ пространенных видов которых являются каналы телеграфной свя­ зи. В дальнейшем по мере увеличения информационных потоков будут все шире использоваться средне- и высокоскоростные сис­ темы передачи данных.

В настоящем учебнике излагаются основные вопросы теории и техники передачи дискретной информации, рассмотрены принципы построения систем и сетей передачи данных и телеграфии, схемы и 'конструкции действующего оборудования передачи данных и те­ леграфии. При (рассмотрении вопросов, 'связанных с передачей дис­ кретной информации на 'расстояние, основное внимание уделено методам обеспечения «высокой пропускной способности и верности передачи, а также надежности работы. При рассмотрении вопросов •распределения и доставки информации по адресу основное внима­ ние уделено автоматизации процессов •коммутации и применению для этой цели электронно-вычислительных машин. Одна глава по­ священа вопросам факсимильной связи.

Учебник предназначен для студентов факультета «Многока­ нальная электросвязь» электротехнических институтов связи. Он может представить интерес для широкого круга работников связи, занимающихся проектированием, разработкой, технической эк­ сплуатацией систем и аппаратуры передачи данных, телеграфии и факсимильной связи.

Авторы

выражают

благодарность Арипову М. Н. и Сахарчу-

ку С. А. за

тщательное

рецензирование книги и критические заме­

чания, способствовавшие улучшению книги.

Введение, предисловие, гл. 1, 8, 12

и 13 написаны В. О. Швар­

цманом, гл. 2—7,

9—11

и 14 — Г. А.

Емельяновым.

Все

замечания

по

книге следует

направлять в издательство

«Связь»

(Москва-центр, Чистопрудный бульвар, 2).

Авторы

В В Е Д Е Н И Е

Системы связи служат для передачи информации. Под инфор­ мацией понимаются сведения о каком-либо событии или предмете, поступающие к получателю извне в результате его взаимодейст­

вия с окружающей средой. Подлежащая

передаче информация

содержится в сообщении. Под сообщением

понимается форма

представления информации. При телефонной передаче и вещании

сообщение—это непрерывное изменение

во времени звукового

давления, при телеграфной передаче сообщением

является

после­

довательность отдельных (дискретных)

символов

— букв,

цифр

или условных знаков.

 

 

 

Дискретными называются такие сообщения, которые характе­ ризуются конечным числом символов, подлежащих передаче за конечный промежуток времени. В отличие от дискретных, не­ прерывные (или, как их иногда называют, аналоговые) сообщения характеризуются бесечетньвм 'множеством значений на протяжении конечного промежутка времени.

В зависимости от характера передаваемых сообщений системы

связи делят на

системы

передачи непрерывных

сообщений

и

сис­

темы передачи

дискретных

сообщений.

 

систе­

К системам

передачи

дискретных сообщений

относится

ма телеграфной

передачи

— самый старый вид электрической

свя­

зи. Изобретателем и творцом электрического телеграфа был наш соотечественник член-корреспондент Петербургской Академии наук П. Л. Шиллинг. Построенная им в 1832 г. линия телеграфной свя­ зи содержала многие элементы, использованные в последующих более совершенных системах. Так, например, им был предложен первый телеграфный код — основа всех систем передачи дискрет­ ных сообщений.

Продолжателем работ П. Л. Шиллинга в области телеграфии был другой выдающийся русский ученый академик Б. С. Якоби — изобретатель первого в мире буквопечатающего аппарата (1850 г.). Им же впервые осуществлена передача телеграфных сигналов по одному проводу, разработан принцип синхронной передачи, ис­ пользована телеграфная трансляция, т. е. многое из того, что до настоящего времени широко используется в системах передачи ди­ скретных сообщений.

В 1837 г. американец Морзе разработал свою систему теле­ графного аппарата, которая с различными усовершенствованиями применялась более 100 лет. Большой вклад в развитие телеграф­ ной техники внесли американец Юз, англичанин Уитстон, француз Бодо. Разработанная ими в 60—80 годах прошлого века аппара­ тура применялась на телеграфной сети в царской России.

После Великой Октябрьской социалистической революции те­ леграфная техника в нашей стране начала быстро развиваться и достигла значительных успехов. В 1929 г. А. Ф. Шориным, а в 1931 г. Л. И. Тремлем были сконструированы простые и удобные буквопечатающие телеграфные аппараты, затем был разработан аппарат СТ-35, усовершенствованные конструкции которого при­ меняются и в настоящее время. Инженеры А. Д. Игнатьев, Л. П. Гурин, Г. П. Козлов и В. И. Керби разработали многократные бы­ стродействующие телеграфные аппараты для радиосвязи.

Развитие оконечной телеграфной аппаратуры идет по пути ав­ томатизации процессов передачи и приема, увеличения скорости

передачи на базе внедрения электроники вместо электромеханиче­ ских устройств.

Одновременно с совершенствованием оконечной телеграфной аппаратуры происходил переход от передачи по физическим цепям к более совершенным в технико-экономическом отношении спосо­ бам передачи по каналам систем уплотнения. Были разработаны и непрерывно совершенствовались системы тонального телеграфи­ рования, в последние годы появились системы телеграфирования, базирующиеся на импульсно-кодовой модуляции (ИКМ).

Развиваются и методы коммутации. На смену ручному пере­ приему телеграмм пришел полуавтоматический метод, а затем ав­

томатическая

коммутация каналов; в .последнее (время для

целей

коммутации начинают применяться

электронно-вычислительные

машины (ЭВМ).

 

 

К системам передачи дискретной информации относится и са­

мый молодой

вид электрической связи — передача данных.

Сог­

ласно определению МККТТ передача

данных (ПД) —это область

электросвязи,

целью которой является передача информации для

ее обработки

электронными вычислительными машинами

(ЭВМ)

или уже обработанной ими. Передача данных предусматривает пе­ редачу информации от различных источников — телеграфных ап­ паратов, трансмиттеров, датчиков, накопителей на магнитных лен­ тах (НМЛ), магнитных барабанах (НМБ), машитных дисках (НМД) к ЭВМ, от ЭВМ к различным приемникам информации— реперфораторам, печатающим устройствам, устройствам отобра­ жения, графопостроителям, НМЛ, НМБ, Н М Д « т. п., а также пе­ редачу данных между ЭВМ. Развитие П Д в значительной степени определяется темпами роста числа ЭВМ, совершенствованием их характеристик и расширением областей использования.

Можно назвать следующие основные тенденции развития ЭВМ:

— бурный количественный рост (если в 1950 г. число ЭВМ со­ ставляло несколько десятков, то в 1970 г. их было несколько де­ сятков тысяч, а к 1975 г. планируется увеличение до сотен тысяч);

резкое увеличение быстродействия

(от нескольких сотен

опе­

раций

в секунду в

1950 г. до нескольких

миллионов операций

в се­

кунду

в настоящее

время с

перспективой увеличения до десятков

и сотен миллионов операций

в секунду);

 

 

— непрерывное увеличение числа ЭВМ, работающих с непо­

средственным вводом

— выводом

информации в линии

связи

(без

промежуточных носителей в виде

перфокарт,

перфолент и т. п.).

По данным мировой

статистики в

1966 г. из

общего

числа

ЭВМ

лишь около 7% работало по системе с непосредственным вводом— выводом информации в линии связи. Можно полагать, что к 1975 г.

с непосредственным вводом — выводом будет работать

50% всех

ЭВМ, а к 1980 г. — д о 90%;

 

— значительное увеличение числа ЭВМ, работающих

в режиме

разделения времени, который позволяет многим абонентам одно­ временно вести с ЭВМ непрерывный диалог, а также нескольким абонентам обмениваться информацией друг с другом при посред­

ничестве ЭВМ. Ожидается,

что к 1975

г. число

ЭВМ,

работающих

в

режиме 'С іразіделанием

времени,

составит

70%

общего чис­

ла

ЭВМ;

 

 

 

 

централизация и укрупнение информационных систем и си­ стем управления в крупных вычислительных центрах, обусловлен­ ные высокой стоимостью математического обеспечения и целесо­ образностью концентрации высококвалифицированных кадров алгоритмистов, математиков-программистов и эксплуатационного персонала;

преимущественное использование ЭВМ в автоматизирован­ ных комплексах управления, сбора и обработки информации по сравнению с использованием их для вычислительных операций;

значительное повышение надежности действия ЭВМ в ре­ зультате совершенствования радиоэлектронных компонентов (пе­ реход от ламп к полупроводниковым приборам и интегральным схе­ мам) и резервирования отдельных узлов, блоков.

Перечисленные тенденции развития ЭВМ определили быстро •растущую потребность в обмене диоюретной информацией террито­ риально удаленных ЭВМ между собой и со своими абонентами, следовательно, бурное развитие систем ПД.

Директивами XXIV съезда КПСС по__пятилетпему плану раз­

вития народного хозяйства СССР на

1971 — 1975 гг.

предусмотре­

но: «Развернуть работы по созданию

и внедрению

автоматизиро­

ванной системы планирования и управления отраслями, террито­ риальными организациями, объединениями, предприятиями, имея в виду создать общегосударственную автоматизированную систему сбора и обработки информации для учета, планирования и управ­ ления народным хозяйством на базе государственной сети вычис­

лительных центров и единой

автоматизированной сети связи

страны».

 

Выполнение этой грандиозной задачи требует развития средств связи для' организации передачи информации от ее источников к ЭВМ, между ЭВМ и от ЭВМ к потребителям информации.

Язык, на котором обмениваются информацией ЭВМ, представ­ ляет собой последовательность дискретных (обычно двоичных) си­ гналов, которые применялись в телеграфии. Однако передача дво-

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ