Система высокочастотных каналов связи и телемеханики

 

Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения - повышение noMexo3ai4mi;eHHOCTH вызова устр-в уплотнения контролируемых пунктов (КП) и диспетчерского пункта (ДП) и, кроме того, снижение требования к стабильности частот генераторного оборудования и уменьшение искажений передаваемых сообщений. В устр-вах уплотнения на КП введены последовательно соединенные 2-й фильтр нижних частот (ФНЧ), к входу к-рого подключен 2-й выход приемника, коммутатор полярности, 3-й ФНЧ, опорный г-р и синтезатор частоты. В переSS

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 04 В 3/54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4159906/24-09

22) 19.12.86

46) 29,02.88. Бюл.Ф 8 (71) Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт "Сельэнергопроект", Московский авиационный институт им. С.Орджоникидзе и Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (72) В.Е.Мартиросов, Г.С.Чирков, N.Ñ.Äàíè÷, И.А.Долотов и P.À.Израилев (53) 621.395.632(088.8) (56) Микуцкий Г.В,, Скитальцев В.С.

Высокочастотная связь по линиям электропередачи. М.: Энергия. 1977, с.330 (станция АСК-1с) °

ÄÄSUÄÄ 1378070 А1 (54) СИСТЕМА ВИСОКОЧАСТОТНИХ КАНАЛОВ

СВЯЗИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ (57) Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения — повыше" ние помехозащищенности сис емы вы зова устр-в уплотнения контролируемых пунктов (КП) и диспетчерского пункта (ДП) и, кроме того, снижение требования к стабильности частот генераторного оборудования и уменьшение искажений передаваемых сообщений. В устр-вах уплотнения на КП введены последовательно соединенные 2-й фильтр нижних частот (ФНЧ), к входу к-рого подключен 2-й выход приемника, коммутатор полярности, 3-й ФНЧ, опорный г-р и синтезатор частоты. В пере137 датчик введены 2-й модулятор, последовательно соединенные 3-й модулятор и 2-й модулятор, последовательно соединенные 3-й модулятор и 2-й сумматор. В приемник введены последовательно соединенные 4-й ФНЧ, 2-й демодулятор, а также последовательно соединенные фильтр верхних частот и

3-й модулятор. На ДП в устр-во 54 уплотнения введены опорный r-p 80, 7-й ФНЧ 81, коммутатор 82 полярности, 3-й фНЧ 83, управляемый фазовращатель 84 и синтезатор 85 частоты.

3 передатчик 59 введены 2-й модулятор

68, 3-й модулятор 68, 3-й модулятор

69 и 2-й сумматор 64. В приемник 70 введены 4-й 4НЧ 75, 2-й демодулятор

76, 4-й демодулятор 79, фильтр 77 верхних частот и 3-й демодулятор 78.

8070

Устранены искажения передаваемых сообщений из-за недостатка стабильности опорных г-ров устр-в уплотнения на

КП и ДП, т.к. применена синхронизация частот опорных г-ров КП по сигналу несущего колебания, принимаемому от устр-ва 54 с точностьв до фазы, а в устр-ве 54 применена подстройка фазы r-pa 80 под фазу сигнала несущего колебания, принимаемого от устр-в уплотнения КП, Т,обр., снижены требования к стабильности частот опорных г-ров КП и ДП. За счет применения специального канала на частоте несущего колебания с фазовой и амплитудной манипуляцией повышена помехоустойчивость системы.

4 ил.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах передачи информации по линиям электропередачи.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности системы вызова устройств уплотнения контролируемых и диспетчерского пунктов, кроме того, снижение требований к стабильности частот генераторного оборудования 10 и уменьшение искажений передаваемых сообщений.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства уплотнения контролируемых пунктов; на фиг.2 — структур1 ная схема устройства уплотнения дис -.етчерского пункта; на фиг.3 — спек.".ры сигналов в различных точках системы; на Фиг.4 - структурная схема первого демодулятора приемника.

Система высокочастотных каналов связи и телемеханики содержит устройство 1 уплотнения контролируемых пунктов,(фиг.1), включаищее в себя декодер 2 системы вызова, блок 3 автоматического соединения абонентов, дифференциальную систему 4, кодер 5 .истемы вызова, передатчик 6, который

-.„oäåðæèò первый формирователь .7

; о .-..пектра телефонного сигнала, первый сумматор 8, первый фильтр 9 нижних 2 частот, первый модулятор 10, второй. сумматор 11, первый полбсовой фильтр

12, усилитель 13 мощности,,линейный фильтр 14, второй модулятор 15 третий модулятор 16, а также приемник

17, который содержит второй полосовой фильтр 18, усилитель 19 с регулируемым коэффициентом усиления, первый демодулятор 20, второй формирователь

21 спектра телефонного сигнала, четвертый фильтр 22 нижних частот, второй демодулятор 23, фильтр 24 верхних частот, третий демодулятор 25 и, кроме того, второй фильтр 26 нижних частот, коммутатор 27 полярности, третий фильтр 28 нижних частот, опорный генератор 29, синтезатор 30 частоты, а также первый объединенный ,:.;op-выход 31, второй объединенный вход-выход 32, третий вход 33 и третий выход 34 устройства уплотнения, Передатчик 6 содержит первый 35, второй 36, третий 37, четвертый 38

;.:; пятый 39 и выход 40. Приемник 17 содержит первый 41, второй 42 н третий 43 входы, первый 44, второй 45, третий 46, четвертый 47 и пятый

48 выходы.

Первый демодулятор 20 приемника

I7 имеет первый 49 и второй 50 вхо"

1378070 ды, первый 51, второй 52 и третий

53 выходи.

Устройство 54 уплотнения диспет- черского пункта (фиг.2) включает в себя декодер 55 системы вызова, блок 56 автоматического соединения абонентов, дифференциальную систему

57, кодер 58 системы вызова, передатчик 59, который содержит первый формирователь 60 телефонного сигнала, первый сумматор 61 первый фильтр

62 нижних частот, первый модулятор

63, второй сумматор 64, первый поло совой фильтр 65, усилитель 66 мощности, линейный фильтр 67, второй модулятор 68, третий модулятор 69, приемник 70, который содержит второй полосовой фильтр 71, усилитель 72 с регулируемым коэФФициентом усиления, первый демодулятор 73, второй формирователь 74 спектра телефонного сигнала, четвертый фильтр 75 нижних частот, второй демодулятор 76, Фильтр

77 верхних частот, третий демодуля- 25 тор 78, четвертый демодулятор 79, а также опорный генератор 80, второй фильтр 81 нижних частот, коммутатор

82 полярности, третий фильтр 83 нижних частот, управляемый фазовращатель30

84, синтезатор 85 частот и, кроме того, первый объединенный вход-выход

86, второй объединенный вход-выход

87, третий нход 88 и третий выход

89. Передатчик 59 имеет первый 90, второй 91, третий 92, четвертый 93

35 и пятый 94 входы и виход 95. Приемник

70 имеет первый 96, второй 97 и третий 98 входы, первый 99, второй

100, третий 101, четвертый 102 и пятый 103 выходи.

Первый демодулятор 73 приемника

70 содержит первый 104 и второй 105 входы, первый 106, второй 107 и третий 108 выходы.

Первый демодулятор 109 (фиг.4) содержит первый 110 и второй 111 ба-. лансные перемножители, первый фазовращатель 112 на 90,первый фильтр 113 ниж- них частот, второй фильтр 114 нижних частот, второй фазонращатель 115 на

90, сумматор 116, а также первый

117 и второй 118, первый 119, второй

120 и третий 121 выходы.

Система высокочастотных каналов связи и телемеханики работает следую-55 щим образом.

Телефонный сигнал из абонентской линии поступает через первый объединенний вход-выход 31, 86 устройств уплотнения автоматического соединения абонентов .1,54 на блок 3,56 с объединенного входа-выхода которого сигнал поступает на дифференциальнув систему 4,57, развязывавщув первый вход 35,90 передатчика 6,59 и первый выход 44,99 приемника 17,70, и далее проходит первый формирователь 7,60 телефонного сигнала, который ограничивает спектр телефонного сигнала и сжимает его динамический диапазон (фиг.З а).

Сформированный телефонный сигнал поступает на первый вход сумматора

8,61 на второй вход которого поступает телемеханический сигнал от второго модулятора 15,68. Телемеханический сигнал образуется путем частотной манипуляции тонального колебания, например, частотой 2900 Гц (фиг.3 б) поступающего с.первого вых< да синтезатора 30,85 частот на второй вход .36,91 передатчика 6,59, импульсами постоянного тока, поступающими от внешнего источника сигналов через третий вход 33,88 устройств 1,54 уплотнения.

Суммарный сигнал (фиг.З в) поступает на первый фильтр 9,62 нижних частот, который формирует низкочастотный спектр телефонного и телемеханического сигналов, а затем на первый модулятор 10,63, который осуществляет амплитудную модуляцию несущего колебания, поступавщего на второй вход первого модулятора 10,63 с второго выхода синтезатора 30,85 частот через третий вход 37,92 передатчика 6,59 с выделением верхней боковой полосы (АМ-ОБП), например фазоравностным методом.

Сигнали вызова, отбоя и другие сигналы управления с выходя блока

3,56 автоматического соединения абонентон поступают на вход кодера 5,58 системы вызова, где после кодирования через четнертый вход 38,93 передатчи" ка 6,59 поступают на первый вход третьего модулятора 16,69, которнй манипулирует по фазе и амплитуде несущее колебание, поступающее на его второй нход с третьего входа

37,92 передатчика 6,59, На втором сумматоре 11,64 сигнал амплитуднофазовой телеграфии (AT-ФТ) с выхода третьего модулятора 16,69 складывается с амплитудно-модулированным

13780 сигналом АМ-ОБП, поступающим с выхода первого модулятора 10,63.

Сигнал с выхода второго сумматора

11,64 (фиг.З r) поступает на первый полосовой фильтр 12,65, который осуществляет дополнительную фильтрацию и далее через усилитель 13,66 мощ,ности, линейный фильтр 14,67 и выход

40,95 передатчика 6 59 подается на второй объединенный вход-выход 32,87 устройств 1,54 уплотнения.

Особенностью сформированного спект" ра выходного сигнала передатчика системы высокочастотных каналов связи и телемеханики является то, что при вызове абонента в нем присутствует амплитудно- и фазово-манипулированный сигнал, в отсутствие — несущее колебание, которое при обработке в приемнике выполняет следующие функции: контрольного сигнала для автоматической регулировки усиления (АРУ), синхронной несущей для приема сигналов телефонии и телемеханики. 25

С второго объединенного входавыхода 32,87 через первый вход 41,96 приемника 17,70 сигнал поступает на вход второго полосового фильтра 18,71 с входа которого сигнал поступает на усилитель 19,72 и далее на первый вход 49„104 первого демодулятора

20,73, йа второй вход 50,105 которого подается синхронное и сфазированное напряжение несущей частоты с третьего выхода синтезатора 30,85.

На первом выходе 5.1,106 первого демодулятора ?0,73 выделяется телефонный сигнал, который проходит Аиль= трацив и расширение динамического диапазона во втором формирователе

21,74 спектра телефонного сигнала (фиг.З д) и поступает через .первый выход 44,99 приемника 17,70 на второй вход дифференциальной системы 4,57 и далее через второй объединенный вход-выход блока 3,56 автоматическовЂ.о соединения абонентов на первый объединенный вход-выход 31,86 устройств уплотнения.

На втором выходе 52,107 и на третьем выходе 53,108 первого демодулятора 20,73 получаются квадратурные составляющие демодулированного ФТАТ сигнала. С третьего выхода 53,108 .".ервого демодулятора 20,73 сигнал через четвертый фильтр 22,75 нижних частот поступает на второй демодулятор 23,76, в котором осуществляется

70 6 фазовая и амплитудная демодуляция принятого сигнала несущей частоты (фиг.З ж), который далее поступает через четвертый выход 47,102 приемника 17,70 на первый вход декодера

2,55, а через третий выход 46,101 приемника 17,70 на второй вход декодера .2,55. С третьего выхода второго демодулятора 23,76 выпрямленный сигнал несущей частоты поступает на управляющий вход усилителя 19,72 с регулируемым коэффициентом усиления.

С выхода декодера 2,55 сигналы занятия, отбоя, набора номера поступают в блок 3 56 автоматического соединения абонентов, в котором осуществляются все необходимые соединения.

С третьего выхода 46,101 приемника

17,70 выделенный сигнал фазовой манипуляции поступает на второй вход коммутатора 27,82 полярности, на первый вход которого приходит сигнал с второго выходя 52,107 первого демодулятора 20,73 через второй выход

45,100 приемника 17,70 и второй фильтр 26,81 нижних частот

Коммутатор 27,82 полярности устраняет скачки полярности приходящего сигнала, в результате на его выходе образуется сигнал ошибки, пропорциональный разности фаз между сигналом от синтезатора частот 30,85 (гетеродина) и принимаемым сигналом.

В устройствах 1 уплотнения контролируемых пунктов сигнал ошибки с выхода коммутатора 27 полярности через третий фильтр 28 нижних частот поступает на управляющий вход опорного генератора 29 и подстраивает его частоту, а следовательно, и частоту на выходе синтезатора 30 таким образом, что ошибка по частоте становится равной нулю и сохраняется только ошибка по фазе.

В устройстве 54 уплотнения диспетчерского пункта. сигнал ошибки с выхода коммутатора полярности 82 через третий фильтр 83 нижних частот поступает на управляющий вход управляемого фазовращателя 84, на второй вход которого поступает сигнал опорной частоты от опорного генератора 80.

На выходе управляемого фазовращателя 84 фаза сигнала опорной частоты изменяется так, чтобы свести разность фаз между выходным колебанием синтезатора 85 частоты и принимаемым сигналом к минимуму.

1378О7п

В устройствах l уплотнения контролируемых пунктов телемеханический сигнал с первого выхода 51 первого демодулятора 20 через фильтр 24 верхних частот подается на второй вход

5 третьего демодулятора 25, на первый вход которого приходит опорный сигнал с первого выхода синтезатора 30 частот. Выделенный сигнал телемеханики (фиг.3 е) поступает на третий выход

34 устройств 1 уплотнения контролируемых пунктов через пятый выход 48 ; приемника 17.

В устройстве 54 уплотнения диспет- 15 черского пункта сигнал с выхода второго полосового фильтра 71 приемника

70 поступает на четвертый демодулятор

79, на выходе которого выделяется телефонный и телемеханический сигна- 20 лы. Телемеханический сигнал выделяется фильтром верхних частот 77 и поступает на третий демодулятор 78.

Выделенный телемеханический сигнал (фиг.3 е) поступает на третий выход 25

89 устройства 54 уплотнения диспетчерского пункта через пятый выход

103 приемника 70.

Первый демодулятор 109 работает следующим образом (фиг.4). Сигнал 30 несущей частоты через первый вход 117 поступает на первые входи балансних перемножителей 110 и 111, а на их вторые входы через второй вход 118 подаются сигналы опорной частоты с синтезатора частот, сдвинутые один относительно другого на 90 с помощьв первого фазовращателя 112. Сигналы с разностной частотой, сдвинутые на 90 один относительно другого, у0 с выходов балансних неремножителей

110 и ill поступают на второй 120 и третий 121 виходы первого демодулятора 109 и одновременно на входы первого 113 и второго 114 фильтров нижних частот.

Сигнал с выхода первого фильтра нижних частот 113 поступает на первый вход сумматора 116 непосредствен

50 но. а сигнап с выхода второго фильтра нижних частот 114 поступает на второй вход сумматора 116 через второй фазовращатель 115 на 90 . В результате на виходе сумматора 116 выделяются сигнали с частотой

1 н — Г р я сигналы с частотой 1 — fH подавляются, где „ — частота несущегп колебания от синтезатора частот.

Выход сумматора 116 является первым выходом 119 первого демодулятора

109.

Таким образом,в системе высокочастотных каналов связи и телемеханики устранены искажения передаваемых сообщений из-за недостаточной стабильМости частот опорных генераторов

29,80 устройств 1,54 уплотнения, так как применена синхронизация частот опорных генераторов 29 устройств 1 уплотнения контролируемых пунктов по сигналу несущего колебания, принимаемому от устройства 54 уплотнения диспетчерского пункта с точностью до фазы, а в устройстве 54 уплотнения диспетчерского пункта применена подстройка фазы колебания опорного генератора 80 под фазу сигнала несущего колебания, принимаемого от устройства

I уплотнения контролируемых пунктов.

Вследствие этого снижены требования к стабильности частот опорных генераторов 29,80 и устранена необходимость размещения их в термостатах, Кроме того, за счет применения специального канала на частоте несущего колебания с фазовой и амплитудной манипуляцией повыщена помехоустойчивость системы вызова автоматического соедине- ния абонентов.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Система высокочастотных каналов связи и телемеханики, включающая в себя на контролируемых и диспетчерском пунктах устройства уплотнения, содержащие последовательно соединенные декодер системы вызова, блок автоматического соединения абонентов, первый вход-выход которого является первим входом-выходом устройств уплотнения, кодер системы вызова, второй вход-выход блока автоматического соединения абонентов через дифференциальную систему подключен к первому входу передатчика, выход которого подключен к первому входу приемника и является вторим входомвыходом устройств уплотнения, передатчик содержит последовательно соединенные формирователь спектра телефонного сигнала, вход которого является первым входом передатчика, первый сумматор, первый фильтр нижних частот и первый модулятор, а также последовательно соединенные первый

1378070

10 нолдсовой фильтр, усилитель мощности и линейный фильтр, выход которого является выходом передатчика, прием-. ник содержит последовательно соединенные второй паласовой фильтр, вход которого является первым входом при емника, усилитель с регулируемлм ко-< зффициентом усиления, первый демодулятор и второй формирователь спектра телефонного сигнала, выход которого является первым выходам приемника и соединен с вторым входом дифференциальной системы, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения помехозащищенности системы вызова, в устройства уплотнения на контролируемых пунктах введены последовательна соединенные второй фильтр нижних частот, к входу которого подключен второй выход приемника, коммутатор полярности, третий фильтр нижних час" тот, опорный генератор и синтезатор частоты, первый выход которого подключен к второму входу передатчика и второму входу приемника, второй выход — к третьему входу передатчика, к четвертому входу которого под . ключен выход кодера системы вызова, третий выход. синтезатора частоты

30 подключен к третьему входу приемника, третий выход которого подключен к первому входу декодера системы вызова и второму входу коммутатора полярности, а четвертый выход приемника — к второму входу декодера 35 системы вызова, в передатчик введены второй модулятор, выход которого подключен к второму входу первого сумматора первый вход второго модуляI

40 тора является вторым входом передатчика, второй вход — пятым входом передатчика и одновременно третьим входом устройств уплотнения, последовательно соединенные третий модулятор, первый вход которого является четвертым входом передатчика, и второй сумматор, выход которого подклю чен к входу первого полосового фильтра а к второму входу второго сумма1 тора подключен выход первого модулятора, второй вход которого соединен с вторым входом третьего модулятора и является третьим входом передатчика, в приемник введены последовательно

55 соединенные четвертый фильтр нижних частот., к входу которого подключен третий выход первого демодулятора, второй демодулятор, первый выход которого подключен к второму входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, а второй и третий выходы второго демодулятора являются соответственно третьим и четвертым выходами приемника, а также последовательно соединенные фильтр верхних частот, к входу которого подключен первый выход первого демодулятора, и третий демодулятор, второй вход которого является вторым входом приемника, выход третьего демодулятора является пятым выходом приемника и третьим выходом устройств уплотнения контролируемых пунктов, кроме того, третий вход приемника соединен с вторым входом первого демодулятора, а второй выход приемника — с вторым выходом первого демодулятора, на диспетчерском пункте в устройство уплотнения введены опорный генератор, последовательно соединенные второй фильтр нижних частот, к входу которога подключен второй выход приемника, коммутатор полярности, третий филь-.р нижних частот,. управляемьй фазовращатель„ к второму входу которого подключен выход опорного генератора, и синтезатор частоты, первый выход которого подключен к второму входу передатчика и второму входу приемника, второй выход — к третьему входу передатчика, к четвертому входу которого подключен выход кодера системы

1вызова, третий выход синтезатора частоты подключен к третьему входу приемника, третий выход которого подключен к первому входу декодера системы вызова и второму входу коммутатора полярности, к четвертому выходу приемника — второй вход декодера системы вызова, в передатчик введены второй модулятор, выход которого подкл<очен к второму входу первого суммат6ра, первый вход второго модулятора является вторым входом передат.-чика, второй вход — пятым входом передатчика и одновременно третьим входом устройства уплотнения диспетчерского пункта, а также последовательно соединенные третий модулятор, первый вход которого является четвертым входом передатчика, и второй сумматор, выход которого подключен к входу первого полосового фильтра, к второму входу второго сумматора подключен выход первого модулятора, второй вход которого соединен с вторым входом третьего модулятора и является третьим входом передатчика в приемник введены последовательно соединенные четвертый фильтр нижних частот, к входу которого подключен третий выход первого демодулятора, второй демодулятор, первый выход которого подключен к второму входу регулируемого усилителя, второй и третий. выходы второго демодулятора являются соответственно третьим и четвертым выходами приемника, а

I также последовательно соединенные четвертый демодулятор, к первому

)2 входу которого подключен выход второго полосового фильтра, фильтр верхних частот, и третий демодулятор, выход которого является пятым выходом приемника и третьим выходом устройства уплотнения диспетчерского пункта, второй вход третьего демодулятора соединен с вторым входом приемника, и кроме того, вторые входы первого и четвертого демодуляторов объединены и подключены к третьему входу приемника, а второй выход первого демодулятора соединен с вторым выходом приемника, 1378070

+gal й

Составитель Л,Тимошина

Редактор Т..Лазоренко Техред И.Попович Корректор М.Пожо

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 892/56

Лроизвоцственно-полиграфическое предпринтиe, .г.ужгород, ул.Проектная,4