|
Номинальное время нарастания, мс |
Максималь-ная полоса частот, Гц |
Минимальное время нарастания, мс |
||||
|
|
|
Каналы ±7,5 % |
|
|
|
|
1 |
400 |
370 |
430 |
6 |
58 |
30 |
11,7 |
2 |
560 |
518 |
602 |
8 |
42 |
42 |
8,33 |
3 |
730 |
675 |
785 |
11 |
32 |
55 |
6,40 |
4 |
960 |
886 |
1032 |
14 |
42 |
72 |
4,86 |
5 |
1300 |
1202 |
1398 |
20 |
18 |
98 |
3,60 |
6 |
1700 |
1572 |
1828 |
25 |
14 |
128 |
2,74 |
7 |
2300 |
2127 |
2473 |
35 |
10 |
173 |
2,03 |
8 |
3000 |
2775 |
3225 |
45 |
7,8 |
225 |
1,56 |
9 |
3900 |
3607 |
4193 |
59 |
6,0 |
293 |
1,20 |
10 |
5400 |
4995 |
5805 |
81 |
4,3 |
405 |
0,864 |
11 |
7350 |
6799 |
7901 |
110 |
3,2 |
551 |
0,635 |
12 |
10500 |
9712 |
11288 |
160 |
2,2 |
788 |
0,444 |
13 |
14500 |
13412 |
15588 |
220 |
1,6 |
1088 |
0,322 |
14 |
22000 |
20350 |
23650 |
330 |
1,1 |
1650 |
0,212 |
15 |
30000 |
27750 |
32250 |
450 |
0,78 |
2250 |
0,156 |
16 |
40000 |
37000 |
43000 |
600 |
0,58 |
3000 |
0,117 |
17 |
52500 |
48562 |
56438 |
790 |
0,44 |
3938 |
0,089 |
18 |
70000 |
64750 |
75250 |
1050 |
0,33 |
5250 |
0,067 |
19 |
93000 |
86025 |
99975 |
1395 |
0,25 |
6975 |
0,050 |
20 |
124000 |
114700 |
133 300 |
1860 |
0,19 |
9300 |
0,038 |
21 |
165000 |
152624 |
177375 |
2475 |
0,14 |
12375 |
0,029 |
|
|
|
Каналы ±15 % |
|
|
|
|
A |
22000 |
18700 |
25300 |
660 |
0,53 |
3300 |
0,106 |
В |
30000 |
25500 |
34500 |
900 |
0,39 |
4500 |
0,078 |
С |
40000 |
34000 |
46000 |
1200 |
0,29 |
6000 |
0,058 |
D |
52500 |
44625 |
60375 |
1575 |
0,22 |
7875 |
0,044 |
Е |
70000 |
59500 |
80500 |
2100 |
0,17 |
10500 |
0,033 |
F |
93000 |
79050 |
106950 |
2790 |
0,13 |
13950 |
0,025 |
G |
124000 |
105400 |
142600 |
3720 |
0,09 |
18600 |
0,018 |
Н |
165000 |
140250 |
189750 |
4950 |
0,07 |
24750 |
0,014 |
Рис. 15. Каналы поднесущих с пропорциональной полосой частот. (Из JRIG, Telemetry Standards.)
Как отмечено, все они имеют девиацию частоты ±7,5%. Предполагая индекс модуляции равным 5, можно получить рекомендованную полосу частот информации. К примеру, 7,5% от 400 Гц канала 1 равны 30 Гц. Тогда полоса частот сигнала Df равна отношению девиации частоты к индексу модуляции, т.е. Df = 30/5 = 6 Гц. Максимум полосы частот, показанный в таблице на рис. 15, основан на значении индекса модуляции 1 (30 Гц в приведенном примере). Приведенное время нарастания T связано с шириной полосы Df как T=0,35/Df (где T - в мс, а Df - в кГц): таким образом, канал 1 имеет максимальную полосу частот 30 Гц и минимальное время нарастания T = 0,35/0,03 = 11,7 мс. Номинальное значение T основано на индексе модуляции 5. Очевидно, что если для определенных данных требуется более широкая полоса частот, то, предполагая при этом индекс модуляции неизменным, должна использоваться большая девиация частоты, например ±15%. Девиация частоты ±15% может быть использована в сочетании с последними восемью каналами, как это показано в таблице на рис. 15. Отметим, что не обязательно применять девиацию частоты ±15% на всех восьми каналах. Например, можно испсльзсвать канал А (вместо канала 14) с девиацией ±15%, а затем каналы с 16-го до 21-го с девиацией ±7,5% (исключив канал 15, примыкающий к каналу А) или вместо каналов 16 и 18 применить каналы С и Е с девиацией ± 15%, исключив смежные каналы 17, В, D и F.
Таблица, приведенная на рис. 15, базируется на индексах модуляции 1 (максимальная полоса) и 5 (поминальная полоса частот). При надежном приеме может быть использован индекс модуляции 1. Обычно условия связи требуют использования индекса модуляции 5. Ясно, что общая суммарная полоса всех поднесущих должна быть меньше полосы несущей. Ширина полосы несущей должна допускать разделение не только полос поднесущих, но и самих поднесущих. Обычно ширина полосы несущей для ЧМ/ЧМ-приложений составляет ±320 кГц в предназначенном для несущей диапазоне частот 225—260 МГц. Имеются другие диапазоны частот с различными полосами, которые определены IRIG в «Стандартах для телеметрии». Например, диапазон 1435—1535 МГц предназначен для использования правительственными и неправительственными организациями главным образом для телеметрии полетных испытаний (1435—1485 МГц для пилотируемых и 1485—1535 МГц для беспилотных летательных аппаратов). Диапазон 2000—2300 МГц предназначен для использования в других приложениях космических исследований, таких, как стартовые ускорители, исследовательские ракеты и ракеты военного назначения, космические двигатели. Стандарты IRIG полностью определяют характеристики несущих и поднесущих, включая стабильность частоты, передаваемую мощность и т.д.
Девиация частоты поднесущей, согласно стандарту, приведенному в таблице на рис. 15 (±7,5% или ±15%), пропорциональна центральной частоте, т. е. чем выше центральная частота, тем больше девиация частоты. Такая схема частотного уплотнения (или частотного разделения) каналов относится к схемам, имеющим пропорциональный формат полосы частот. Это означает, что только поднесущие высоких частот пригодны для передачи сигналов с широким спектром частот. Возможен другой формат — с постоянной полосой частот. Он предписывает постоянную девиацию частоты для подпесущих всех каналов. К примеру, канал 21 между частотами 16 и 176 кГц в этом случае может иметь максимальную девиацию частоты ±2 кГц (с центральными частотами 16, 24 кГц и т. д.), или ±4 кГц (32, 48, 64 кГц и т. д.), или ±8 кГц (32, 64, 96 кГц и т. д.). Полагая индекс модуляции равным 5, получим значения ширины спектра информации 400, 800 и 1600 Гц для соответствующих девиаций частоты: ±2, ±4, ±8кГц. Как только выбрана определенная девиация частоты, сразу фиксируется ширина спектра сигнала для всех поднесущих.
3.1.2. Временное разделение каналов (временное уплотнение линии связи)
Метод временного уплотнения используется в многоканальных линиях связи с временным разделением каналов. По таким линиям связи передаются импульсные сигналы, в то время как непрерывные сигналы типичны для линий связи с частотным разделением. При медленно изменяющихся телеметрических данных сигнал будет узкополосным (например, данные о температуре можно передавать с малой скоростью; скажем, один раз в 10 с), и крайне неэкономно занимать таким сигналом всю линию радиосвязи. Для увеличения эффективности передачи эту же линию связи можно использовать для передачи других измерений в паузах между передачей значений температуры. Ясно, что эффективное использование линии связи может быть достигнуто за счет временного разделения канала связи между несколькими измеряемыми параметрами, каждый из которых передается с частотой, соответствующей скорости его изменения. При таком временном разделении каждой измеряемой величине отводится свой повторяющийся временной интервал. В нашем примере в течение 10 с должно быть передано некоторое число разнообразных групп данных. Значения различных измеряемых величин. передаются одна за другой через одну и ту же линию связи, каждая величина в свои промежутки времени. Приемное устройство должно быть в состоянии разделить поток значений по каналам так, чтобы в каждом из каналов образовались последовательности значений, соответствующие первичной измеряемой величине. Для этого необходимо обеспечить временную синхронизацию или метить каждый временной промежуток для того, чтобы на приемном конце можно было распознать каждый источник данных. На рис. 16 показаны временное уплотнение каналов и функциональная схема типичной телеметрической системы с разделением каналов по времени.
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.