Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 3 (2004) (1151999), страница 14
Текст из файла (страница 14)
В генераторе поднесущнх колебаний вырабатывается поднесущие колебания, необходимые для передачи синхронизирующих и командных посылок. Синхронизирующее устройство управляет работой модулятора таким образом, что на его выходе во время действия синхронизирующих посылок появляются сигналы кадровой н пословной синхронизации. С помощью устройства управления считыванием двоичные числа извлекаются из регистра в заданной последовательности и подаются на модулятор, где производится отображение символов двоичного кода соответствующими поднесущими колебаниями. Структурная схема шифратора при передаче цифровых команд в СКРУ самолетами показана на рис. 19.13. Устройства синхронизации, управления считыванием, генератор поднесущих колебаний и модулятор выполняют те же функции, что и в схеме, показанной на рис. 19.12.
Г Рнс. 19.13 67 Пунктирная линия, связывающая синхронизирующее устройство с генератором поднесущих колебаний, указывает на возможность образования поднесущих колебаний в результате преобразования синхронизирующих сигналов. Отличие данной структурной схемы от предшествующей состоит в том, что набор команд для каждого цикла вырабатывается в ЦВМ, которая в состав шифратора не входит, и поэтому она на рис.
19.!3 показана пунктирной линией. Для ввода в шифратор набора команд ЦВМ запрашивает устройство связи о готовности шифратора к приему команд. Как правило, ввод данных происходит последовательно во времени отдельными командами (подциклами). Поэтому при наличии «свободного» места в регистре команд устройство связи выдает в ЦВМ сигнал готовности к приему, в ответ на который из ЦВМ по цифровой магистрали команда поступает в регистр. «Свободное» место в регистре появляется после считывания из него к этому моменту времени первой команды из набора, записанного в регистр в предыдущем цикле обмена.
После приема последней команды, входящей в состав набора команд нового цикла, из ЦВМ выдается сигнал об окончании ввода команд. Этот сигнал через устройство связи поступает в устройство синхронизации, которое вновь запускает устройство управления считыванием из регистра. Как только первая команда выйдет из регистра, устройство связи сформирует для ЦВМ сигнал готовности к приему последующего набора команд.
Для любой функциональной команды К на выходе шифратора можно получить соотношение К = ',>„2! 'б)(!) = к„К 1=1 где функция Ьэ(1) равна ! или О в зависимости от значения )-го разряда. Максимальная величина К команды К получается при условии, что значения всех Х разрядов двоичного кода отличны от нуля: К „=~ 2'1=2" — 1. 1=! Необходимо отметить, что вследствие квантования передаваемой команды по уровню зависимость К от К„ в установившемся режиме имеет вид ступенчатой кривой (см.
рис. 19.3, б, г), а соотношение (19.7) справедливо лишь для тех значений К„, которые, будучи умноженными на К, дают целочисленные значения. 19.4.3. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ДЕШИФРАТОРОВ Один из возможных вариантов структурной схемы дешифратора, работающего совместно с шифратором, предназначаемым для кодиро- 68 вания аналоговых команд, представлен на рис. 19.!4. Функционирование дешифратора также связано с реализацией определенных этапов, предусматривающих разделение входного сигнала и на синхронизирующие и командные сигналы, демодуляцию поднесущнх колебаний, вхождение и поддержание в дальнейшем синхроннзма в работе шифратора и дешифратора, запись цифровых двоичных кодов в регистр, считывание команд из регистра и преобразование их к виду, удобному для потребителя. Рнс. 19.14 Сигнал п„с приемника поступает на устройство разделения, с помощью которого отделяются и направляются в разные каналы поднесущие колебания, соответствующие синхронизирующим и командным посылкам кодограммы.
Демодулятор ДЕМ, выделяет сигналы кадровой и пословной синхронизации, с помощью которых обеспечивается коррекция синхронизирующего устройства, если оказались нарушенными условия синхронной работы устройств синхронизации шифратора и дешифратора, то есть, если не совпадают во времени одноименные посылки на передающей и приемной сторонах КРУ (при атом должно быть учтено время распространения радиосигнала между пунктом управления и ракетой).
При использовании в качестве поднесущих колебаний импульсных временных кодов вместо демодулятора применяют декодирующие устройства. На выходе демодулятора команд ДЕМ„(декодирующего устройства) образуются оценки разрядов двоичных цифровых команд, принятых по радиоканалу. В процессе приема двоичных цифровых кодов с помощью устройства управления записью, запускаемого с приходом сигнала кадровой синхронизации, осуществляется заполнение регистра команд.
С окончанием приема сигналов данного цикла устройство управления считыванием позволяет передать содержимое регистра в дешифратор номера набора команд (ДШР ННК), дешифратор разовых команд (ДШР РК), цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) курса и тангажа. ДШР РК функционирует лишь при приеме второго набора команд, при этом сигнал разрешения на декодирование разовых команд приходит с дешифратора номера набора команд. В ЦАП преобразование кода в напряжении обычно происходит в параллельной форме с учетом «вески разрядов.
Чтобы получить команду К в виде напряжения постоянного тока, ЦАП должен содержать фильтр нижних частот. При наличии такого фильтра для функциональной команды при работе КРУ в установившемся режиме справедливо соотношение 143) К а=к„К з. (19.9) Здесь к — коэффициент передачи дешифратора; К л — выходные команды шифратора по каналам курса и тангажа. При передаче знакопеременных ыункциональных команд из напряжения, образующегося на выходе фильтра в ЦАП, вычитается напряжение, соответствующее нулевой команде.
Структурная схема дешифратора для варианта, когда набор команд вырабатывается в ЦВМ пункта наведения самолетов, представлена на рис. 19.15. Работа данного дешифратора во многом аналогична той, что была рассмотрена по схеме рис. 19.14, однако имеется ряд особенностей, связанных с большим количеством передаваемых в одном цикле команд, необходимостью одновременного наведения нескольких самолетов с одного пункта наведения и спецификой сопряжения с цифровой магистралью самолета. Рис. 19.15 Вместо регистра команд устанавливается оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), дающее возможность увеличить объем записываемой информации и подготовить ее к выдаче в цифровую магистраль самолета в стандартной форме.
Дешифратор адреса (номера самолета) позволяет реагировать только на кодограммы, предназначенные для данного самолета, разрешая или запрещая запуск устройства управления записью в ОЗУ от синхронизирующего устройства. Данные об адресе самолета, как правило, размещаются в кодограмме непосредственно после сигналов кадровой синхронизации. Формирователь выходного сигнала выдает информацию потребителям в цифровой форме, «упакованную» в массивы стандартных слов. Необходимость преобразования сигналов в стандартную форму объясняется тем, что стандарт цифрового кода, принятый в самолетной цифровой магистрали, обычно не соответствует структуре цифрового кода КРУ. При приеме команд взаимодействия, а также команд на включение и выключение форсажа формирователь выходных сигналов вырабатывает звуковые сигналы разной тональности для прослушивания в шлемофонах летчика.
Кроме того, при переходе на новые радио- данные (номер волны, номер адреса самолета) формирователь создает соответствующие сигналы для приемника и дешифратора адреса. 19.5. КОДЕКИ В КРУ С КОДОВО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ И ПОМЕХОУСТОЙЧИВЫМ КОДИРОВАНИЕМ Термин кодеки применяется в научно-технической литературе лля краткости записи и обозначает совокупность кодирующнх и декодирующих устройств (кодера и декодера).
Кодеки могут быть выполнены либо аппаратурньгм способом, либо программным с использованием ЭВМ. Аппаратурная реализация кодеров на базе регистров сдвига не представляет трудностей. Что касается построения декодеров, то их аппаратурная реализация является достаточно сложной и поэтому перспективные конструктивные решения при создании декодеров связаны с внедрением в них ЦВМ и алгоритмов, изложенньпс ниже на примере кодов БЧХ, к которым в качестве подкласса относятся также широко используемые на пракгике коды Рида-Соломона.
Напомним, что декодер в КРУ с КИМ располагается между демодулятороы и дешифратором первичного кода. Обозначим принятое слово через к(х) и пусть т(х)=с(х)+е(х), где с(х) — закодированное передаваемое сообщение, е(х) — ошибка в месте приема, х — неопределенная переменная. Многочлен е(х) имеет вид (14]: е(х)=еапх" ~+еа зх" ~+...+е~х+ео, (19.10) 71 где не более 1 коэффициентов отличны от нуля. Ненулевые коэффициенты этого многочлена стоят в тех позициях, в которых при передаче по радиоканалу произошли ошибки. Позиции, где возникли ошибки, маркируются целыми числами 1. Для маркировки ошибочных позиций используются элементы поля Галуа ОР(я ). Элемент поля а' соответствует компоненте с номером 1; здесь а — примитивный элемент поля ОР(я ).