2. Основные теоретические положения

Физическая среда, по которой передаются сигналы, называется линией связи (ЛС) [1-5]. Одна и та же ЛС может служить одновременно для реализации нескольких каналов связи (КС). Для разделения КС используют частотный, временной и частотно-временной способы.

В зависимости от физической среды, используемой для передачи сигналов, выделяют КС по проводным линиям (воздушным или кабельным) и каналы радиосвязи (радиоканалы). В данной лабораторной работе исследуется система ТУ с каналом радиосвязи.

В системах ТУ на передающую аппаратуру воздействуют органы управления, установленные на диспетчерском пункте (ДП). В приемной аппаратуре управление объектами выполняется с помощью промежуточных объектных исполнительных устройств (электромагнитных реле или других коммутирующих элементов), установленных на контролируемом пункте (КП).

В системах телемеханики используются циркулярные и комбинационные методы избирания. Циркулярные методы избирания характеризуются отсутствием взаимной зависимости сигналов, передаваемых по КС. При этом используется временное, частотное и частотно-временное разделение сигналов. При частотном способе разделения каждый сигнал ТУ или телесигнализации (ТС) передается одним частотным импульсом переменного тока (радиоимпульсом) с определенным значением частоты колебаний.

При однородных импульсах с постоянной длительностью и постоянной амплитудой гармонических колебаний количество сигналов ТУ или ТС определяется по формуле:

M = n_Ч,

где n_Ч – количество частотных позиций.

Для двухпозиционных объектов, имеющих два состояния «включено» – «выключено», количество частотных позиций:

n_Ч = 2N_ОБ.

При использовании частотного метода избирания с приданием импульсам качественных признаков (амплитудного или широтного) количество команд увеличивается:

M = k∙n_Ч,

где k – число используемых качественных признаков сигнала.

Увеличение числа команд достигается при предварительном выборе позиции. В этом случае две частотные позиции служат для передачи сигналов «Включить» или «Отключить» для всех объектов одновременно.

При предварительном выборе позиции и k = 1 количество команд ТУ:

M = 2(n_Ч – 2) = 2N_ОБ.

При групповом выборе число команд также увеличивается. Для двухступенчатого группового выбора в первой ступени производится выбор группы, а во второй – объекта в группе, при этом количество команд:

М = n_Ч1∙n_Ч2,

где n_Ч1 и n_Ч2 – количество частотных позиций в первой и второй ступенях.

Для многоступенчатого группового выбора:

М = n_Ч1∙n_Ч2∙…∙n_ЧS,

где s – количество ступеней выбора.

При этом общее количество частотных позиций:

.

Максимальное число сигналов будет при n_Ч1 = n_Ч2 = … n_Чs = n_Чi.

В этом случае число команд равно , а количество групп k_ГР = s – 1.

В лабораторной работе исследуется система ТУ двухпозиционными объектами с использованием частотного метода избирания с предварительным выбором позиции при k = 1. Особенностью этой системы является использование радиоканала для передачи сигналов ТУ с передающего полукомплекта на приёмный.

На передающей стороне с помощью командных ключей и генераторов посылок, число которых равно числу частотных позиций n_Ч, формируются частотные посылки, различающиеся частотой низкочастотного гармонического сигнала и поступающие в амплитудный модулятор, в котором высокочастотный гармонический сигнал (несущая) модулируется по амплитуде этой низкочастотной гармонической посылкой. Высокочастотные амплитудно-модулированные колебания излучаются антенной в окружающее пространство.

На приёмной стороне высокочастотные колебания демодулируются по амплитуде: происходит выделение первичного сигнала (низкочастотной гармонической посылки), который избирается по частоте с помощью приёмников частотных сигналов.

В исследуемой системе передачи данных количество частотных позиций n_Ч = 6, следовательно, число команд ТУ составляет:

M = 2(n_Ч – 2) = 8,

что позволяет управлять четырьмя двухпозиционными объектами.