Пример 5.2

Сравним полосы частот, необходимые для передачи телемеханических сообщений методами временного разделения (ВР) и частотного разделения (ЧР) сигналов. Передача ведётся радиоимпульсами.

Будем считать, что быстродействие систем телемеханики, использующих частотное и временное разделение сигналов, одинаково. Быстродействие определим как передачу за определенный промежуток времени одного и того же числа сигналов.

Например, сигналы В₁-B₃ при временном и Ч₁-Ч₃ при частотном разделении передаются за время одного цикла Tц (см. рис. 3.3). Это значит, что при передаче трёх сигналов длительность импульса при ВР должна быть в три раза меньше длительности импульса при ЧР, так как команды при ЧР могут быть посланы одновременно, а при ВР – только последовательно во времени.

При равенстве быстродействий за цикл быстродействие в передаче одного сообщения при ВР будет выше, чем при ЧР.

В общем случае при передаче N сигналов команды при ВР в N раз короче, чем при ЧР, полоса частот, отводимая на каждую команду при ВР, в N раз шире, чем при ЧР.

Пусть Tц=3 мс, следовательно, t₁ = t₂ = t₃ = t = 1 мс. При временном разделении требуемая полоса частот для передачи радиоимпульса определяется по формуле (5.20) и поэтому DF_ВР=2/t =2000 Гц.

При ЧР каждая команда передается в течение 3 мс и аналогичные расчёты дают требуемую полосу DF_ЧР=660 Гц.

Если же за время Тц=3 мс передавать при ВР только одну команду, то она также займет полосу DF_В1» 660 Гц.

Таким образом, при одинаковом быстродействии требуются примерно одинаковые полосы частот при временном и при частотном разделении сигналов. Чем больше быстродействие системы, тем больше должна быть полоса частот независимо от способа разделения сигналов.

В общем случае при передаче N сигналов полоса частот при ВР в N раз короче, чем при ЧР, а полоса частот, отводимая на каждую команду при ВР, в N раз шире, чем при ЧР.

Полоса частот для передачи сообщений по N каналам при ВР с учетом добавления одного канала на синхронизацию составит ΔF_Σв=(N+1)ΔF_в1, где ΔF_в1 – полоса частот для передачи одного сообщения за время цикла.

При ЧР с учетом добавления защитных полос частот между командами требуемая полоса частот ΔF_Σч=1,2NF_ч1, где F_ч1 – полоса частот для передачи одного сообщения ЧР.

Условие равенства быстродействий в передаче одного сообщения DF_В1=DF_Ч1 имеет вид ΔF_Σв/ΔF_Σч=(N+1)/(1,2N).

Практически в промышленных системах телемеханики для повышения достоверности передачи за один за цикл предаётся одно командное сообщение и быстродействие не играет решающей роли. Поэтому ВР дает некоторый выигрыш в полосе частот, так как сужению полосы частот при ЧР препятствуют технические трудности, связанные с выполнением узкополосных фильтров.

КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ