Каков принцип действия телеграфной связи

Принципы действия телеграфной связи

При помощи абонентского телеграфа абоненты могут вести документированные переговоры либо одностороннюю передачу сообщений, пользуясь для этого телеграфными аппаратами, установленными непосредственно в помещениях абонентов. Возможна также передача телеграмм в сеть общего пользования и приём их из этой сети. Предприятия связи осуществляют техническое обслуживание абонентских установок, а также предоставляют им временные прямые соединения для передачи информации, взимая за это определённую плату. Абоненты такой телеграфной связи — крупные предприятия, министерства и ведомства, снабженческо-сбытовые организации и т. п. Разновидность абонентского телеграфа — Телекс, он используется для международной связи.

Ведомственная телеграфная связь организуется в отраслях народного хозяйства, в которых требуется передавать большое количество документальной информации (на ж.-д. транспорте, в гражд. авиации, метеослужбе и т. д.). Она может быть организована по каналам Министерства связи или по собственным линиям и каналам данного ведомства.

Факсимильная связь служит для передачи на расстояние неподвижных изображений, т. е. любого иллюстративного, графического и рукописного материала. Этот вид связи не обладает всеми характерными признаками телеграфной связи, но в силу исторически сложившихся условий его относят к телеграфии. Факсимильная связь используется для передачи фототелеграмм, полос центр, газет, картографических материалов с нанесённой на них метеорологической обстановкой и т. д.

По способу организации передачи различают телеграфную связь симплексную и дуплексную. Симплексная телеграфная связь между двумя телеграфными станциями (или абонентами) позволяет передавать сообщения в обе стороны поочерёдно. При этом для передачи и приёма используется один и тот же телеграфный аппарат. При дуплексной связи информация может направляться в обе стороны одновременно, для чего на каждой станции устанавливают два аппарата — для передачи и приёма или один аппарат с электрически разделёнными цепями приёма и передачи.

Техника телеграфной связи. Любой буквенно-цифровой текст является дискретным: независимо от содержания его можно выразить конечным, сравнительно небольшим набором символов — букв, цифр, знаков препинания. Поэтому составные элементы систем телеграфной связи, в частности телеграфные аппараты, рассчитывают на передачу определённого, заранее заданного количества отличающихся друг от друга сочетаний элементарных сигналов. Каждому такому сочетанию, называется кодовой комбинацией, однозначно соответствует каждая личная буква или цифра. В телеграфной связи применяются двоичные сигналы, т. е. сигналы, которые могут принимать одно из двух возможных значений. Это даёт макс, защищённость сигналов от действия помех в линии или канале, а также обеспечивает простоту реализации устройств телеграфной связи.

Передача кодовых комбинаций может осуществляться двоичными сигналами различных видов. Сигналы постоянного тока (одно- и двухполюсные) применяют при передаче сообщений на сравнительно короткие расстояния (как правило, не превышающие 300-400 км) по кабельным и воздушным линиям (физическим цепям). На магистральных линиях передачу ведут двоичными сигналами переменного тока, обычно модулированными по частоте, а в качестве линий используют приемлемые телефонные каналы. Это позволяет получать в одном телефонном канале до 44 независимых каналов телеграфной связи. Для этого применяется аппаратура тонального телеграфирования.

В 70-х гг. 20 в. основной принцип телеграфной связи — принцип коммутации каналов. Для передачи телеграммы между двумя телеграфными станциями устанавливается временное прямое соединение, и телеграфные сигналы передаются непосредственно из пункта подачи телеграммы в пункт назначения. После окончания передачи по сигналу отбоя соединение разрывается, а входящие в него каналы используются для др. соединений. Оконечные абонентские установки, кроме телеграфных аппаратов, оборудуются устройствами вызова и отбоя, имеющими номеронабиратели телефонного типа. Коммутационное оборудование, осуществляющее соединение абонентов, обычно располагается на телеграфном узле, находящемся в областном или краевом центре. Здесь же устанавливается аппаратура тонального телеграфирования.

Оконечные станции с телеграфными аппаратами, коммутационное оборудование и каналы телеграфной связи, служащие для передачи информации, образуют телеграфную сеть. Структурная схема организации телеграфной связи в сети, построенной по принципу коммутации каналов, со всеми входящими в неё элементами.

ОПТИЧЕСКИЙ ТЕЛЕГРАФ, система визуальной связи с использованием семафорной азбуки. Изобретен в 1793 К. Шаппом. Первая линия оптического телеграфа была построена в 1794 между Парижем и Лиллем (225 км). Передающее устройство оптического телеграфа — совокупность подвижных реек, установленных на башне. Линия оптического телеграфа состояла из цепочки башен, отстоящих друг от друга на расстоянии прямой видимости. В России в 1839-54 действовала самая длинная в мире линия оптического телеграфа между Санкт-Петербургом и Варшавой (1200 км). Во 2-й пол. 19 в. с развитием сети электрической телеграфной связи оптический телеграф потерял свое значение.

В ряде случаев в телеграфной сети может не быть устройств коммутации, т. е. в ней используются постоянно закреплённые каналы, соединяющие два предприятия связи. В частности, преимущество по закреплённым каналам осуществляется передача информации при радиотелеграфной связи и факсимильной связи.

Коммутируемые сети современной телеграфной связи экономичнее, чем сети с закреплёнными каналами; они обеспечивают большую гибкость и возможность соединения любых абонентов. Поэтому автоматизированные коммутируемые сети телеграфной связи наиболее распространены и являются одной из составных частей создаваемой в России Единой автоматизированной системы связи (ЕАСС).

Развитие техники телеграфной связи идёт по линии дальнейшей автоматизации процессов передачи, приёма и обработки информации, совершенствования телеграфных аппаратов, каналообразующей и коммутационной аппаратуры. Весьма перспективно применение ЭВМ для обработки телеграмм в телеграфных узлах связи. Разработаны и выпущены первые образцы электронно-механических телеграфных аппаратов, имеющих более высокие эксплуатационные показатели, чем электромеханические. В каналообразующей аппаратуре тонального телеграфирования применяются методы передачи и модуляции, позволяющие получать большее количество помехоустойчивых телеграфных каналов.

Технико-эксплуатационные показатели телеграфной связи. Все количеств, показатели телеграфной связи как отрасли народного хозяйства в той или иной степени базируются на информационные ценности обрабатываемых телеграмм. Эти показатели подразделяются на технические и эксплуатационные. К числу технических показателей относятся: скорость телеграфирования, верность передачи, коэффициент отказов.

Скорость телеграфирования (скорость передачи) измеряется количеством элементарных сигналов, передаваемых в сек. Количество знаков, передаваемых в мин, вычисляется по формуле:

где V — скорость передачи в бод; n — количество элементарных сигналов, приходящихся на 1 знак. Количество слов, передаваемых в ч, определяется по формуле:

QT= W*60m = 3600V /m*n

где m — средняя длина слова (равная 5 знакам). Величина От — теоретическая, расчётная. Величины V, W и От для случая передачи телеграфным кодом № 2 приведены в таблице. Там же указана эксплуатационная норма Q3, отличающаяся от теоретической QT на величину потерь времени оператора на выполнение второстепенных функций при передаче и приёме телеграмм, а также учитывающая его квалификацию.

Верность передачи представляет собой отношение количества знаков, принятых (за сеанс измерений верности) с ошибками, к общему количеству переданных знаков. Эта величина называется также коэффициент ошибок. На коэффициент ошибок Международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии (МККТТ) рекомендуется норма 3-10

5 (в среднем не более трёх ошибок на 100 000 переданных знаков). В России в связи с большими расстояниями действует др. норма — 10

4 (не более одной ошибки на 10 000 переданных знаков) при длине телеграфной линии 2500 км.

Коэффициент отказов показывает, как часто оператор, устанавливающий в коммутируемой сети соединение для передачи телеграммы, получает сигнал «занято». Этот сигнал появляется при занятости вызываемой оконечной станции или коммутационных приборов на промежуточных телеграфных узлах. Коэффициент отказов нормируется для периода (часа) наибольшей нагрузки и выражается как процентное отношение количества отказов в соединении к общему количеству вызовов. Норма на коэффициент отказов 17% для связи через 6 промежуточных узлов. К группе эксплуатационных показателей телеграфной связи относят объём продукции, качество передачи, время прохождения телеграмм и производительность труда работников телеграфии. Объём продукции измеряется количеством телеграмм, поступающих на предприятие связи для передачи и доставки, количеством переговоров по сети абонентского телеграфа, числом телеграфных каналов, сдаваемых в аренду для организации ведомственных сетей. Качество передачи характеризуется точностью соответствия текста телеграммы, доставленной адресату, тексту подлинника, сданного отправителем. Время прохождения телеграмм регламентируется на всём пути от отправителя до получателя либо только на отдельных звеньях телеграфной сети. При этом учитываются телеграммы, задержанные при обработке сверх положенного контрольного срока. Производительность труда определяется как количество телеграмм, приходящихся в среднем на одного работника телеграфной связи в месяц или год. Эта величина может выражаться также в денежных единицах стоимости передачи телеграмм.

В России основные нормативы, касающиеся организации и проектирования, а также эксплуатации устройств и аппаратуры телеграфной связи, приводятся в Телеграфных правилах, введённых в действие Министерством связи в 1969. Правила определяют порядок приёма, обработки, оформления и доставки телеграмм, очерёдность передачи, обязанности персонала, виды услуг и т. д. Особый раздел правил посвящён техническим показателям и нормам телеграфной связи, обязательным к выполнению на всей территории страны. Международно-правовой режим телеграфной связи регулируется документами Международного союза электросвязи и соглашениями между администрациями связи отдельных стран. Имеются также Рекомендации МККТТ, в которых устанавливаются нормы и правила построения устройств и аппаратуры телеграфной связи (вид кода, скорость телеграфирования, служебные сигналы и т. п.). Рекомендации направлены главным образом на обеспечение совместной работы отдельных сетей и средств телеграфной связи при обмене международными телеграммами.

Состояние телеграфной связи за рубежом. Структура телеграфной связи в развитых капиталистических государствах в основном такая же, как и в России. В ряде стран (Швейцария, ФРГ, США) создаются полностью автоматизированные телеграфные сети, в которых используются элементы и устройства вычислительной техники. Отличительная особенность телеграфных связей этих стран — большое количество международных телеграмм, для передачи которых используется международная коммутируемая телеграфная сеть Телекс. В странах СЭВ действует международная телеграфная сеть Гентекс, телеграфные узлы которой расположены в столицах этих стран.

Раздел I Назначение ,структура.

Исключительно важное значение для обеспечения управления войсками, как в прошлом, так и в современных условиях, имеет телеграфная связь. Она характеризуется простотой технической реализации и обслуживания, высокой помехозащищённостью (особенно слуховой телеграф) и возможностью документирования сообщений. На основе первичной сети связи в системе связи создаются вторичные сети связи, одной из которых является сеть телеграфной связи.

Принцип работы аппаратуры ТТ

1.1 Принципы телеграфной связи

Телеграфией называется область электросвязи, занимающаяся передачей дискретных сообщений. Дискретные сообщения представляют собой последовательности символов (буквы, цифры, знаки и т.п.). Совокупность применяемых символов называют алфавитом сообщений. Для передачи символов по каналам связи используют дискретные электрические сигналы. Дискретным называется сигнал в котором регистрируется конечное число значений его параметров, например, напряжений. Каждому символу ставится в соответствие определенная комбинация сигналов. Систему соответствий между символами алфавита сообщений и дискретными сигналами называют кодом. Совокупность дискретных сигналов, соответствующих определенному символу, называется кодовой комбинацией. Символы алфавита могут быть пронумерованы натуральным рядом чисел, например, а =1, б = 2, в = 3. Каждое число удобно представить в двоичной форме, т.е. а — 001,

б — 010, в — 011. . Удобство представления чисел в двоичной форме состоит в том, что логическим «1» и «0» легко поставить в соответствие простые электрические сигналы. Из рис.1 видно, что «1» может быть поставлена в соответствие токовая (положительная) посылка», а «0» — бестоковая или отрицательная посылка.

Под посылкой понимается элементарный сигнал длительностью t. Сигналы, состоящие из однополярных, рис.1а, или двухполярных, рис.1б, посылок называются сигналами постоянного тока. Минимально необходимое число посылок в кодовой комбинации — n — определяется объемом алфавита — (количеством символов) — N . и находится с помощью выражения

n = log₂N

Например, для передачи 32 букв алфавита число n будет равно

n = log₂ 32 = 5. В современных телеграфных аппаратах, состоящих на вооружении войск связи, применен код, использующий однополярную последовательность посылок постоянного тока с числом импульсов в кодовой комбинации =5. Так, например, букве «Р» русского алфавита соответствует кодовая комбинация вида 01010, букве «Я» — 11101 и т.д.

В дискретных каналах под скоростью передачи двоичной информации подразумевается количество двоичных импульсов, передаваемых за 1 сек. Различают скорость передачи информации R (информационную скорость) и скорость телеграфирования В.

В реальных условиях как правило, в состав кодовой комбинации, кроме информационных посылок, т.е. тех, с помощью которых непосредственно кодируются символы, входят также служебные посылки, необходимые для обеспечения работы оконечных телеграфных устройств (ОТУ). Так, в старт-стопных телеграфных аппаратах это стартовая — бестоковая

и стоповая — токовая посылки. Таким образом, в целом кодовая комбинация содержит семь двоичных импульсов, см. рис.2, из которых пять — информационных и два служебных.

За единицу информации принята одна двоичная посылка («0″или»1»), называемая бит.

Скоростью телеграфирования (В) называется количество единичных элементов (информационных и служебных посылок) передаваемых за 1 сек. За единицу измерения величины В принят 1 бод, предполагающий передачу 1 двоичного импульса за 1 сек.

Информационной скоростью (R) называется количество информационных посылок, передаваемых за 1 сек. За единицу измерения величины R принят 1 бит/с. Следовательно, если одна семиэлементная кодовая комбинация с выхода телеграфного аппарата, передается за 1 сек, то В = 7 бод, а R= 5 бит/с, если за 1 сек. передается, например, десять кодовых комбинаций, скорости передачи составляют соответственно 70 бод и 50 бит/с.

Скорость передачи однозначно связана с частотой следования двоичных импульсов — F . Как известно, если период одного полного синусоидального колебания — Т составляет 1 сек. частота его F = 1Гц. На этом же периоде, см. рис 3, могут быть уложены два двоичных импульса (положительной и отрицательной полярностей) с длительностями, равными Т/2.

Поэтому принято считать, что 1Гц = 1 бод(бит/с) или в общем виде F=1/2 В.

§ 24. Телеграфная связь

1. Передачу на расстояние буквенно-цифровых сообщений.

2. Опишите принцип действия электростатического телеграфа.

2. Переговорные пункты соединяются числом проводов, равным количеству букв, в приемном пункте каждый провод соединяется с шариком с соответствующей буквой. Если посылать по тому или иному проводу заряд, то шарик будет притягивать бумажку с нужной буквой.

3. Как работает телеграфный аппарат Морзе? Когда он начал применяться?

3. В передающем устройстве ключом замыкают цепь, электромагнит в приемном пункте притягивает якорь и он оставляет ему на движущейся ленте. Впервые был использован в 1844 году.

4. Какая комбинация точек и тире соответствует сигналу бедствия?

4. Три «точки», три «тире», три «точки».

5. Что такое телетайп?

5. Приемно-передающий печатающий аппарат с клавиатурой, как у пишущей машинки.

Решебник по физике за 9 класс (С.В.Громов, Н.А.Родина, 2000 год),
задача №24
к главе «Ответы на вопросы. Глава 2. Электромагнитные явления».

Принцип организации и назначение телеграфной связи

Телеграфная связь на железнодорожном транспорте служит для передачи документальных сообщений от источника к получателю. Передача и прием сообщений осуществляются с помощью букво­печатающих телеграфных аппаратов (телетайпов), имеющих кла­виатуру, аналогичную клавиатуре пишущей машинки. В телеграф­ных сообщениях передаются сведения о работе подразделений железных дорог. Сообщения состоят из знаков — букв, цифр, симво­лов и знаков препинания. Для передачи сообщения из одного пункта в другой телеграфные аппараты Т соединяются между собой кана­лом телеграфной связи (рис. 17.1, я). При этом сообщение для пере­дачи по каналу преобразуется в электрические сигналы.

Принцип работы телеграфных буквопечатающих аппаратов рас­смотрим по упрощенной схеме (рис. 17.1, б). По этой схеме передача сообщений осуществляется от станции А к станции Б. На станции А передаваемое сообщение с помощью передатчика ПРД преобразуется в электрические сигналы. Эти сигналы представляют собой токовые (1) и бестоковые (0) импульсы. На станции Б эти сигналы принима­ются приемником ПРМ, который связан с печатающим устройством.

В телеграфной связи комбинации сигналов электрического тока, с помощью которых в условном виде передаются все буквы, цифры и знаки, называются телеграфным кодом; процесс замены знаков передаваемого сообщения соответствующими комбинация­ми токовых и бестоковых сигналов — кодированием, а про­цесс обратного преобразования — декодированием.

Телеграфный код состоит из кодовых комбинаций, которые в свою очередь состоят из элементов (элементарных сигналов). Ко­личество элементарных сигналов для передачи знаков сообщения может быть различным или одинаковым. Если кодовые комбина­ции всех знаков состоят из одинакового количества элементов, то такой код называется равномерным, а если из неодинакового количества элементов — неравномерным. Примером нерав­номерного кода является код Морзе.

В коде Морзе знаки сообщений передаются с помощью кодовых ком­бинаций, состоящих из различного числа сигналов различной дли­тельности. Код Морзе имеет следующие существенные недостатки: большое число элементарных сигналов для передачи кодовой ком­бинации одного знака; сложность построения буквопечатающих приемников, вследствие чего принятые сообщения регистрируются в виде точек и тире, т. е. в виде, непригодном для непосредственно­го вручения адресату. По этим причинам код Морзе находит огра­ниченное применение в телеграфной связи.

Работа всех современных буквопечатающих телеграфных аппа­ратов построена на равномерных кодах. В этих кодах каждая кодовая комбинация содержит равное число элементарных сигналов 1 или 0 одинаковой длительности.

Наиболее распространен в телеграфной связи пятиэлементный равномерный код, получивший название международного телеграф­ного кода № 2 (МТК-2). В коде МТК-2 используются элементарные сигналы двух видов: 1 и 0, вследствие чего этот код называется также двоичным, или бинарным. При передаче сообщений на современных стартстопных буквопечатающих аппаратах к комбинациям кода МТК-2 добавляются стартовый и столовый коррекционные сигна­лы. Стартовый сигнал необходим для пуска в ход приемника аппа­рата, он передается перед сигналами каждой кодовой комбинации. После передачи кодовой комбинации знака с передатчика передаю­щего аппарата передается столовый сигнал, устанавливающий при­емник приемного аппарата в исходное положение. Стоповый сигнал по длительности отличается от других сигналов, он равен полутор­ной длительности элементарного сигнала.

Каждое сообщение в телеграфной связи передается с определен­ной скоростью. Скорость телеграфирования измеряется количе­ством элементарных сигналов (1 и 0), передаваемых в одну секун­ду. Единицей скорости телеграфирования является Бод. Скорость 1 Бода — это передача одного элементарного сигнала в секунду.

Скорость телеграфирования v = nNI 60, где п — число элементар­ных сигналов, необходимых для передачи одного знака; N — чис­ло знаков, передаваемых телеграфным аппаратом в минуту; 60 — число секунд в минуте. Большинство современных стартстопных телеграфных аппаратов имеет скорость передачи 50. 100 Бод.

Большинство телеграфных связей на железных дорогах нашей страны работает по каналам связи, организованным с помощью ап­паратуры частотного телеграфирования. Принцип частотного телеграфирования рассмотрен на рис. 17.2.

С помощью передатчика ПРД на передающей станции А к ли­нии поочередно подключаются генераторы переменного тока G1 и G2 с частотами соответственно/j и/-,. На приемной станции Б сиг­налы переменного тока преобразуются в приемнике ПРМ в однополюсные сигналы постоянного тока, поступающие в электромагниты ЭМ, которые управляют печатающим устройством ПУ. Для одновременной передачи по одному каналу связи нескольких сообщений к нему подключаются несколько передатчиков ПРД, имеющих генераторы с разными частотами. При этом в качестве канала связи используется телефонный канал тональной частоты (спектр частот от 0,3 до 3,4 кГц), в котором с помощью фильтров выделяются несколько телеграфных

каналов, т.е. используется прин­цип частотного разделения. Число таких каналов зависит от типа телеграфной каналообразующей аппаратуры и может достигать 24. Эта аппаратура носит название аппаратуры тонального телеграфи­рования (ТТ). Дальность действия связи по таким каналам практи­чески не ограничена, так как при телеграфировании переменным током легко решается вопрос увеличения дальности усилением сигналов переменного тока.

Сообщения по каналу телеграфной связи могут передаваться двумя способами: одно- или двусторонним.

Более эффективным является двусторонний способ телеграфиро­вания (рис. 17.3). При таком способе каждая станция осуществляет одновременно прием и передачу сообщений. Для включения теле­графных аппаратов по такому способу телеграфирования приме­няют специальные согласующие устройства СУ, включаемые меж­ду аппаратом и каналом связи.

На рис. 17.3, а показана схема телеграфирования с использованием на каждой станции по одному аппарату.

Рис. 17.3. Схема двустороннего телеграфирования

При такой схеме передающая часть ПРД в аппарате используется для передачи сообщений, а приемная ПРМ — для приема. При этом телеграфист не видит контроля своей передачи, что является существенным недостатком такого спо­соба телеграфирования. Схема, приведенная на рис. 17.3, б, свободна от указанного недостатка, так как на каждой станции установлено по два аппарата: один для передачи, другой для приема.

Телеграфные аппараты.Автоматическая телеграфная связь