Передача информации в системах управления на транспорте. Роль средств связи в управлении транспортом. Основные виды связи, страница 15

Сигналы подразделяются также на первичные, вырабатываемые ис­точниками информации [u (t), λ(t) ]; передаваемые, вырабатыва­емые передающими устройствами систем передачи s (λ, t); принимае­мые — обычно искаженные и смешанные с помехами — у [s (λ,(t), n (t)].

При создании систем передачи сигналов одной из основных задач теории является выбор соответствующих сообщению форм сигналов таким образом, чтобы при передаче их по каналу с помехами они со­храняли свои признаки и обеспечивали возможно безошибочный при­ем сообщений. Передаваемые сигналы s (λ, t), например амплитудно-модулированные колебания s (λ, t) — [1 + mλ (t)] cos(ωh t + φ), кроме информационного параметра λ, определяющего амплитуду s (λ, t), обладают и другими параметрами: частотой несущего колебания ωH и фазой ф. Таким образом, параметры сигнала следует делить на ин­формационные и неинформационные. Последние подразделяются на су­щественные и несущественные.

 

Рис.  1.24

Знание ωн на приемной станции суще­ственно, оно позволяет отделить этот сигнал от остальных, в которых используются другие несущие.

Чем большее число близких друг другу значений информационного параметра сигнала (например, напряжения) надо различать, тем труд­нее его правильное восприятие в условиях передачи по каналу с поме­хами. В этих условиях целесообразно применять квантованные сигна­лы, так как для них ΔUможет быть легко выбрано выше напряжения помехи в канале. Особенно высокими качествами в этом смысле облада­ют двоичные сигналы, состоящие из импульсов двух родов, условно обозначаемых 0 и 1. Это могут быть импульсы напряжения 0 и Uв, импульсы двух различных частот, полярностей и т. п. Именно поэтому квантованные сигналы и прежде всего двоичные наиболее широко при­меняются в системах ТУ-ТС.

Передающее устройство (см. рис. 1.23) в большинстве случаев вклю­чает в себя кодирующее устройство К, преобразующее непрерывный сигнал в дискретный для исключения из сигнала ненужных составляющих или для включения в него составляющих, обеспечивающих не­обходимую верность передачи по каналу с помехами. Если при кодиро­вании лишние составляющие сигнала (сообщения) исключаются, кодер принято относить к источнику информации, если же вводятся дополни­тельные элементы, обеспечивающие повышение верности передачи, кодер относят к каналу.

В состав передающего устройства обычно входит также модулятор М, преобразующий сигнал к виду, удобному для передачи по данной среде распространения (воздушная, кабельная или радиолиния, рель­совая цепь железнодорожной автоматики и т. п.).

Источник помех заменяет собой шумы электронных приборов, ре­зисторов и все внешние помехи, влияющие на передачу сигналов.

Если напряжение помехи складывается с напряжением сигнала, помеху называют аддитивной. Помехи, модулирующие сигнал и представляемые множителем при сигнале, называют мультип­ликативными. К первым относятся шумы, импульсные помехи, помехи в виде токов отдельных частот и т. п. Вторые — это изменение коэффициента передачи канала, например широко известные замира­ния радиосигналов.

Приемное устройство содержит демодулятор М-1 и декодирующее устройство К-1, осуществляющие обратные преобразования сигналов к первоначальному виду.

Как в передающем, так и в приемном устройстве обычно содержат­ся фильтры Ф, лимитирующие содержащуюся в сигнале информацию ограничением его частотного диапазона или длительности или формиро­ванием сигнала специальной формы. Фильтры также служат для раз­деления сигналов между собой и возможного отделения их от помех.

Поскольку по каналам часто передается информация, предвари­тельно накопленная и переработанная человеком или специальным прибором, эквивалентным источником информации может считаться такой человек или выходные зажимы любого элемента системы переда­чи. В качестве входа получателя информации может рассматриваться вход любого элемента системы передачи, в котором фиксируется нали­чие определенной информации.