Принцип работы телефонного и телеграфного аппарата

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задача 1

телефонный микросхема номеронабиратель цифровой

Изложить принцип работы телефонного аппарата. Привести структурную схему электронного телефонного аппарата и временные диаграммы на входах разговорного и импульсного ключей (на соответствующих выходах МС ЭНН) при использовании микросхемы электронного номеронабирателя W9145 и наборе цифр - 47.

С 1876 года, когда Белл изобрел первый двухпроводной телефон, принцип телефонной связи практически не изменился и заключается в следующем.

Микрофон преобразует звуковые колебания в переменный ток. Этот ток передается по проводам к телефону, преобразующему его в звуковые колебания. Для обеспечения работы микрофона необходим источник питания, который и включается в цепь микрофона. Такое включение источника питания получило название "местной батареи". Для развязки цепей микрофона и телефона по постоянному току и согласования их сопротивлений необходим трансформатор. Простейшая схема ТА с местной батареей питания приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Принцип односторонней телефонной передачи

В настоящее время телефонные сети применяются только с центральной батареей питания микрофонных цепей ТА. Простейшая схема ТА с центральной батареей питания приведена на рисунке 2.



Рисунок 2. Схема телефонной передачи с центральной батареей питания.

Ток питания каждого микрофона проходит через дроссели L1 и L2, общие для цепей питания обоих микрофонов. Дроссели необходимы для того, чтобы не происходило замыкания переменного (разговорного) тока через центральную батарею GB, внутреннее сопротивление которой очень мало и составляет тысячные доли ома.

Дроссели L1 и L2, имея относительно небольшое сопротивление постоянному току (не более 750 Ом), обладают большой индуктивностью и их полное сопротивление переменному (разговорному) току настолько велико, что он не ответвляется в ЦБ и практически полностью замыкается через аппарат второго абонента.

На АТС в качестве дросселей часто используются двухобмоточные реле, служащие одновременно для получения сигнала о вызове станции абонентом и сигнала окончания разговора (отбоя).

Коммутация абонентов первоначально выполнялась на телефонных станциях вручную, но со временем начали применять автоматическое соединение абонентов с использованием шаговых искателей (АТС-54), координатных соединителей (АТСК), а позднее - квазиэлектронными (АТСКЭ) и электронными (ЭАТС) схемами коммутации АТС.

Элементами автоматизации являются шаговые искатели, электромагнитные реле, многократные координатные соединители и электронные многоканальные коммутаторы с программным управлением, которые осуществляют соединение между линиями абонентов АТС. Схемы коммутации АТС управляются импульсами постоянного тока, которые создаются номеронабирателем ТА при наборе абонентом цифр номера вызываемого абонента, или двухчастотным кодом (в ЭАТС).

АТС осуществляет питание линии абонента постоянным напряжением 60 В (за рубежом 48 В). При снятой телефонной трубке к линии АТС в качестве нагрузки подключается микротелефонная пара трубки, в результате чего напряжение на линейных зажимах ТА падает до величины 5 ч 15 В в зависимости от класса ТА. Это происходит вследствие образования делителя напряжения, который состоит из сопротивления ТА - R_ТА и сопротивлений АТС - R_АТС и линии (R_LN1 и R_LN2). R_АТС включает в себя сопротивления обмоток реле R_L1 и R_L2 (рисунок 3).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3. Распределение нагрузок в АТС

Сопротивление линии в большинстве случаев невелико, но иногда, при длинной линии, может достигать 1000 Ом и более, и его необходимо учитывать при согласовании с ТА для компенсации потерь сигнала и максимального подавления местного эффекта (прослушивания в трубке собственного голоса). Сопротивления R_LN1 и R_LN2 должны быть одинаковы. Это необходимо для того, чтобы нейтрализовать действие тока линии на соседние провода, в которых могут наводиться помехи в виде постороннего разговора. Разговорный ток в прямом проводе создает падение напряжения с одним знаком, а в обратном проводе с противоположным знаком, и, следовательно, действия этих напряжений на соседние цепи нейтрализуются. Сопротивление центральной батареи (GB) можно не учитывать, так как его величина незначительна по сравнению с R_АТС и R_ТА.

Электрическое сопротивление ТА постоянному току при рабочем токе 36 мА лежит в пределах 160 ч 600 Ом (в зависимости от класса сложности).

Электрическое сопротивление ТА постоянному току во время набора номера со стороны линейных зажимов составляет:

- при замыкании линии контактами ИК номеронабирателя < 50 Ом;

- при размыкании линии контактами ИК номеронабирателя > 300 кОм.

Рисунок 4. Схема простейшей АТС

Рассмотрим простейший принцип установления соединения на АТС (рисунок 4). Линия абонента № 1 на станции включена в абонентское реле К1, через обмотки которого осуществляется питание микрофона ВМ1 аппарата абонента, а контакты номеронабирателя (НН) - ИК (импульсный ключ) и РК (разговорный ключ) используются для управления процессом соединения.

Когда абонент № 1 снимает микротелефонную трубку с рычага SB1 аппарата (рычажный переключатель переводится в верхнее положение), то замыкается цепь питания двухобмоточного реле К1 через замкнутый контакт ИК, микрофон ВМ1 и обмотку трансформатора Т. Реле К1 размыкает свой контакт К1.2 и замыкает контакт К1.1, в результате чего срабатывает реле К2. Это реле замедлено на отпускание. При отсутствии тока в течение 0,1 с якорь реле остается в притянутом состоянии.

При срабатывании реле К2 замыкается его контакт К2.2 и размыкается К2.1. Обмотка электромагнита шагового искателя КЗ остается обесточенной, так как цепь разомкнута контактом К1.2 реле К1.

Для ТА с дисковым номеронабирателем, набор номера абонента осуществляется следующим образом: при вращении диска по часовой стрелке до пальцевого упора разговорный ключ (РК) номеронабирателя замыкает линию накоротко, а при обратном вращении импульсный ключ (ИК) размыкает линию такое количество раз, которое соответствует набранной цифре. Разговорная часть ТА, состоящая из микрофона ВМ1 и телефонного капсюля BF1 микротелефонной трубки во время вращения диска как в прямом, так и в обратном направлении, шунтируется накоротко контактом разговорного ключа (РК). После остановки диска номеронабирателя к линии вновь подключается микротелефонная пара.

Следовательно, при наборе абонентом номера вызываемого ТА, цепь питания обмотки реле К1 прерывается контактом ИК. В течение времени размыкания цепи (tp), контакты реле К1 возвращаются в исходное состояние. При этом создается цепь питания обмотки электромагнита шагового искателя КЗ, так как время размыкания цепи меньше времени отпускания реле К2, что приводит к перемещению контактов шагового искателя на одну позицию.

Каждое отпускание якоря реле К1 сопровождается притягиванием якоря электромагнита шагового искателя КЗ и передвижением контактов К3.1 и КЗ.2 на один шаг.

Таким образом, при наборе, например, цифры "5", ИК НН пять раз разомкнет цепь, а, следовательно, и контакты К3.1 и КЗ.2 установятся на пятой позиции, соединив линию вызывающего абонента с линией вызываемого.

Когда по окончании разговора абонент положит трубку на аппарат, реле К1 обесточится и вернет контакты К1.1 и К1.2 в исходное состояние. Спустя 0.1с реле К2 также вернется в исходное состояние, замкнув контактами К2.1 цепь питания реле КЗ через сплошную ламель шагового искателя, подвижный контакт КЗ.З и самопрерывающийся контакт К3.4 (цепь К2.1 - КЗ.З - К3.4 предназначена для возврата шагового искателя в исходное положение по окончании разговора). При каждом притяжении якоря реле КЗ, контакт К3.4 размыкается, прерывая цепь питания реле КЗ. Последний отпускает якорь и вновь притягивает его, так как КЗ.4 замыкается. Работа реле КЗ продолжается до тех пор, пока подвижный контакт КЗ.З не займет исходного положения и через обмотку реле КЗ перестанет проходить ток.

Четкость работы реле и электромагнита шагового искателя непосредственно зависит от времени размыкания контакта ИК номеронабирателя телефонного аппарата. Если время размыкания будет больше 0,1 с, то при размыкании контакта К1.2 реле К2 не сможет удержать якорь и соединения не произойдет, а АТС перейдет в режим отбоя. При высокой частоте следования импульсов и малой их длительности электромагнит шагового искателя не успеет притянуть якорь и тогда соединения также не произойдет.

Кнопочные ТА с частотным набором номера используются при работе с электронными и квазиэлектронными АТС. Передача каждой цифры в частотном номеронабирателе осуществляется многочастотным кодом 2 из 8. Для этого применяются две группы частот:

- нижняя группа частот - 697 Гц, 770 Гц, 852 Гц, 941 Гц;

- верхняя группа частот - 1209 Гц, 1336 Гц, 1477 Гц, 1633 Гц.

Этот код обеспечивает 16 комбинаций сигнальных частот, 10 из которых используются для набора номера. Кнопки # и * используются при наборе кодов дополнительных видов обслуживания. Кнопки А, В, С и В применяются в расширенной клавиатуре. Длительность двухчастотной посылки должна быть не менее 40 мс, паузы - не менее 25 мс. Стабильность частот - не хуже ± 1,5 %.

Таблица 1. Многочастотный телефонный код

Частота	1209 Гц	1336 Гц	1477 Гц	1633 Гц
697 Гц	1	2	3	А
770 Гц	4	5	6	В
852 Гц	7	8	9	С
941 Гц	*	0	#	D

Кроме сигналов набора номера от абонентского устройства (АУ) к АТС поступает сигналы, характеристики которых приведены в таблице 2. Все эти сигналы являются основными, т. е. обеспечивают взаимодействие АУ с АТС.

Таблица 2. Характеристики основных сигналов, поступающих от АУ к АТС

Наименование сигнала	Характеристика сигнала
Вызов станции ("поднятие трубки" при исходящем вызове).	Непрерывное замыкание шлейфа абонентской линии (АЛ) на время ?250 мс.
Ответ ("поднятие трубки" при входящем вызове).	Замыкание шлейфа АЛ на время ?500 мс.
Отбой.	Размыкание шлейфа АЛ на время ?400 мс (на время ?800 мс, если используется дополнительный сигнал "нормированный разрыв шлейфа" (R).

На некоторых зарубежных ТА можно увидеть кнопку "R". Эта кнопка предназначена для заказа дополнительных услуг в ЭАТС и формирует размыкание шлейфа абонентской линии на время 80 ±40 мс.

Абоненты с АТС получают следующие виды сигналов:

ответ станции - непрерывный гудок, который слышит абонент после снятия телефонной трубки;

посылка вызова - сигнал вызова абонента;

контроль посылки вызова - сигнал, предназначенный для информирования абонента о посылке вызова;

занято - поступает при занятости абонентской линии вызываемого абонента;

занято -- перегрузка - поступает при занятости соединительных (межстанционных) линий или коммутационного оборудования.

В фазе "исходное состояние" входное сопротивление абонентского устройства сигналу вызывного тока должно быть не менее 2,5 кОм на частоте 25 Гц (номинальная частота посылки вызова).

Кроме основных сигналов в АТС применяются также следующие дополнительные сигналы:

указательный - указывает на невозможность установления соединения или предоставления услуги, передается также перед механическим голосом;

предупреждение - предупреждение о записи на магнитофон;

вмешательство - информация о подключении оператора или третьего абонента;

уведомление - информация о поступлении нового вызова;

предупреждение об окончании оплаченного интервала времени - поступает в таксофон за 20 с до окончания оплаченного интервала времени;

неполный состав участников или отключение участника - используется при проведении конференцсвязи.

В кнопочных ТА функцию механических контактов номеронабирателя выполняют электронные ключи. Их подключение несколько отличается от принятого в дисковом номеронабирателе. Рассмотрим его работу по упрощенной структурной схеме кнопочного ТА отечественного производства (рисунок 5).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 5. Включение НН в кнопочных ТА отечественного производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 6. Включение НН в кнопочных ТА зарубежного производства

С момента нажатия кнопки на наборном поле ТА и до окончания набора, РК отключает разговорную часть. Одновременно ИК замыкает линию накоротко и размыкает ее количество раз, равное цифре набора. Таким образом, диаграмма работы кнопочного НН получается аналогичной диаграмме работы дискового с той лишь разницей, что паузы между импульсами набора и межсерийные паузы при использовании кнопочного НН нормированы и близки к оптимальным. Это повышает стабильность работы АТС и уменьшает время соединения.

В импортных ТА ИК включается последовательно с нагрузкой, в качестве которой может быть использована разговорная часть ТА (рисунок 6,а), или в ТА более высокого класса - резистор сопротивлеиием 130 ч 150 Ом (рисунок 6,б). В первом случае ИК коммутирует разговорную часть, во втором - разговорная часть на время набора отключается, а нагрузкой ИК является резистор R_Н. Часто в зарубежных ТА для устранения щелчков во время набора номера применяется схема блокировки входов микрофонного и телефонного усилителей.

Повышенное сопротивление ИК в замкнутом состоянии может иногда приводить к сбоям в работе и неправильному соединению при использовании ТА на линиях связи отечественных АТС.

Таким образом, отличие всех вариантов заключается лишь в различии схемотехники НН, управляющих работой ИК, и в особенностях коммутации линии АТС.

Рисунок 7. Структурная схема кнопочного ТА зарубежного производства, использующего в качестве нагрузки разговорный узел

Вызывное устройство (ВУ) - предназначено для приема сигнала индуктора (вызова абонента АТС) и преобразования его в звуковые колебания;

диодный мост - исключает влияние полярности напряжения линии на полярность включения ТА;

схема "отбой" - осуществляет начальную установку ИС ЭНН;

микропереключатель - отключает питание схемы ТА при уложенной на рычаг трубке;

времязадающие элементы генератора определяют частоту внутреннего тактового генератора, от которой зависят все временные параметры сигналов вырабатываемых ИС ЭНН (частота набора, длительность импульсов и межсерийной паузы и т.п.);

схема питания микросхемы НН - обеспечивает питание микросхемы во время набора номера и поддержку питания ОЗУ при уложенной на рычаг трубке;

микросхема номеронабирателя (ИС НН) - изготавливается по КМОП - технологии и выполняет следующие функции:

опроса клавиатуры;

формирования сигналов набора номера, управляющих работой импульсного ключа;

формирования сигнала отключения разговорной части во время набора номера, управляющего работой разговорного ключа;

запоминания последнего или нескольких набираемых номеров;

импульсный ключ - формирует импульсы набора в линию;

R_Н - резистор нагрузки линии, исключающий ее замыкание накоротко во время формирования импульсов набора;

телефонный усилитель - усиливает речевой сигнал до уровня нормальной слышимости и согласует сопротивление линии с сопротивлением звукоизлучающего элемента;

микрофонный усилитель - усиливает сигнал микрофона.

противоместная схема - устраняет местный эффект, т.е. возможность прослушивания в телефоне трубки собственного голоса;

разговорный ключ - отключает разговорную часть на время прохождения импульсов набора, что устраняет неприятные щелчки в телефоне трубки;

клавиатура - выполняет функцию датчика ИС НН.

При кратковременном нажатии на рычажный переключатель, или нажатии кнопки "отбой" на наборном поле клавиатуры, посредством схемы "отбой" ТА переводится в исходное состояние.

При снятии трубки переключатель SB переходит в верхнее по схеме положение. В результате этого схема "отбой" подключает к общему проводу соответствующий вход ИС НН, осуществляя установку последней в исходное состояние при подаче напряжения на схему питания ИС. В исходном состоянии, через замкнутый (открытый) ИК, к линии АТС подключается разговорный узел и в трубке слышен ответ станции.

При наборе номера ИК отключает от линии разговорный узел и подключает его вновь, формируя тем самым импульсы набора управляющие работой АТС.

По окончании набора номера ИК остается в замкнутом состоянии. Разговорный узел подключен к линии и в трубке тональные посылки АТС, свидетельствующие об окончании процесса соединения.

Во время разговора ИК выполняет функцию усилителя тока сигнала микрофона.

По окончании разговора, уложенная на рычаг трубка переводит переключатель SB в нижнее по схеме положение, снимая напряжение питания с ИС ЭНН и подключая схему "отбой", которая в этом режиме запрещает набор номера и обеспечивает подпитку ОЗУ ИС.

При поступлении сигнала вызова от АТС, вызывное устройство вырабатывает звуковые сигналы информирующие о вызове другим абонентом. При снятии трубки осуществляется начальная установка ИС, в результате чего через открытый ИК разговорный узел подключается к линии и Вы слышите голос вызывающего вас абонента.

Поскольку в качестве электронного номеронабирателя используется микросхема W9145 фирмы Winbond, то в качестве структурной схемы телефонного аппарата выберем схему представленную на рисунке 7 и временную диаграмму на рисунке 8 для номера 47.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 8. Временная диаграмма набора номера 47

Задача 2

Изложить принцип работы телеграфного аппарата. Определить количество знаков (букв, цифр и др.), переданные электронным старт-стопным телеграфным аппаратом при работе с запоминающего устройства за время Т=40 сек при скорости V=100 бод и использовании кода длиной К=5 бит.

Электронный телеграфный аппарат представляет собой устройство, предназначенное для передачи, приема и заготовки буквенно-цифровых сообщений или данных. Передача информации производится с помощью клавиатуры, трансмиттера или при считывании с запоминающего устройства. Информация принимается и фиксируется с помощью печатающего устройства или перфоратора. Заготовка информации производится с участием клавиатуры, запоминающего устройства и перфоратора с контролем на печатающем устройстве.

На рисунке 9 изображена структурная схема телеграфного аппарата.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 9. Структурная схема электронного телеграфного аппарата

Передающая часть аппарата состоит из: клавиатуры Клв с накопителем Н, автоответчика АО, трансмиттера Трм, запоминающего устройства ЗУ, передатчика Прд и выходного устройства, находящегося в устройстве сопряжения с линией связи УСЛ. Приемная часть содержит: входное устройство (также в составе УСЛ), приемник Прм, перфоратор Прф и печатающее устройство ПУ, состоящее из накопителя, дешифратора Дш с логической частью и узла печатания.

Устройство сопряжения с линией содержит наряду с входным и выходным устройствами, предназначенными для гальванической развязки схемы аппарата от линии и согласования сигналов, также и устройство автоматической защиты схемы от тока короткого замыкания в линии, устройство сигнализации об обрыве линейной цепи, устройство коммутации для подключения линейной батареи и для создания различных режимов работы аппарата.

В блок центрального управления входят устройства, управляющие перечисленными блоками по заданной программе, а также сервисные устройства аппарата - автостоп, устройства сигнализации, счетчик времени работы и др. Источниками сообщений в аппарате служат запоминающее устройство, трансмиттер, считывающий информацию с перфоленты, электронный автоответчик, модульная клавиатура с накопителем.

Клавиатура строится в основном на датчиках нажатия контактных или бесконтактных с использованием индуктивностей, магнитодиодов, магнито-резисторов и т. д. Передающий накопитель предназначен для накопления информации в случае превышения оператором скорости телеграфирования и позволяет выполнить клавиатуру без механической блокировки, сделать ее "открытой".

В перфораторах электронных аппаратов используется механический способ пробивания отверстий в перфораторной ленте. Приемный накопитель в ПУ необходим для накопления поступающей информации при возврате каретки к началу строки. Электронный дешифратор функционально состоит из двух частей - кодового Дш и Дш служебных комбинаций. Узел печатания содержит механизмы: продвижения бумаги, продвижения каретки с печатающим органом вдоль строки, возврата каретки к началу строки, протягивания красящей ленты. Все механизмы узла печатания приводятся в движение шаговыми двигателями.

Если электронный телеграфный аппарат работает в качестве оконечного устройства вычислительной системы или системы передачи информации, то он является терминалом, для которого характерны наличие передающей и приемной памяти, устройства отображения информации и возможность одновременной работы в линейном и местном режимах.

Структурная схема терминала представлена на рисунке 10.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 10. Структурная схема терминала

В его составе имеются три информационные шины: две линейные (передающая и приемная) и местная. Каждый блок терминала может работать с помощью клавишных переключателей в линейном (л) или местном (м) режиме. По сравнению со схемой рис. 9 здесь добавлены блоки: передающее и приемное запоминающие устройства (ЗУ_прд и ЗУ_прм), блок выделения команд БВК, устройство отображения информации УОИ. Как правило, блок центрального управления, регулирующий обмен информацией по шинам между блоками, выполняется на микропроцессоре. Блок выделения команд принимает с линии кодовые команды с целью осуществления дистанционного управления блоками.

Изображенная структура построения терминала позволяет получить гибкую систему связи. Возможен, например, такой режим работы:

Клв, ЗУ_прд (запись и считывание), УОИ с помощью переключателей устанавливаются в местный режим и служат для подготовки и коррекции информации, записываемой в ЗУ_прд;

Трм через Прд ведет передачу в линию через УСЛ. по линейной цепи передачи;

Прм, БВК, ЗУ_прм, НУ и Прф участвуют в приеме информации, поступающей через УСЛ по линейной цепи приема.

Все перечисленные процессы происходят одновременно. Могут быть другие многочисленные варианты подключения блоков.

Передающий терминал может проверить исправность линии связи путем работы в режиме "на себя" через абонентский шлейф с контролем работы на своем ПУ (режим "эхоплекс"). При этом в приемном терминале переключатели шин записи и считывания ЗУ_прд устанавливаются в линейный режим, в результате чего принимаемая информация записывается в ЗУ_прд и сразу считывается в линейную передающую шину. Скорость модуляции или скорость телеграфирования представляет собой количество элементов сигнала, передаваемых за 1 секунду. Измеряется в бодах, является величиной, обратной длительности единичного элемента t_0.

Если передача ведется пятиэлементным кодом K=S, для фазирования используется старт-стопный метод с длительностью стартового импульса равной 1 элементу и длительностью стопового импульса - 1,5 элементарной посылки. Длительность полного цикла передачи 1 знак составляет 7,5 элементов. Таким образом,

Задача 3

Изложить принцип работы факсимильного аппарата. Определить время передачи бланка шириной В=200 мм, высотой h=200 мм при плотности развертки v=16 строк/мм и скорости передачи N=120 строк/мин без использования сжатия данных.

Факсимильный аппарат предназначен для передачи черно-белых графических изображений по аналоговым каналам электросвязи. Факсимильный аппарат неспособен передавать полутоновые изображения (например, фотографии), поэтому факсимильная связь используется в основном только при передаче изображений официальных документов с печатным и рукописным текстом.

Изображение документа (рисунок 11) считывается построчно оптоэлектронным датчиком ОД, который меняет силу тока в зависимости от яркости падающего на него света. Аналого-цифровой преобразователь АЦП преобразует ток в цифровой вид и запоминается в промежуточный буфер. При поступлении в буфер информация анализируется и упаковывается. Затем упакованная информация через модем передается в линию.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 11. Структурная схема факсимильного аппарата (ИН - источник нагрева)

На другом конце модем факса-приемника принимает информацию. Информация обратно распаковывается и также построчно выводится на бумагу, используя собственное печатающее устройство. Самый простой способ - использование термобумаги. Для того, чтобы бумага в данной точке стала черной это место достаточно нагреть до определенной температуры, используя полупроводниковый или световой нагреватели.

Тракт факсимильной связи включает передатчик, линию связи и приемник. В передатчике факсимильного аппарата осуществляется анализ оригинала точечным световым пятном - развертывающим элементом, который построчно обегает всю площадь оригинала, разбивая ее на элементарные площадки, характеризующиеся способностью в разной степени отражать падающий на них световой поток. Отраженный от поверхности оригинала световой поток, модулированный по интенсивности в соответствии с отражательной способностью площадок, падает на фотоэлектрический преобразователь, где превращается в пропорциональный световому потоку электрический ток - видеосигнал. В качестве фотоэлектрических преобразователей в факсимильной аппаратуре используют фотоэлектронные умножители (ФЭУ) или (реже) фотоэлементы. Далее в передатчике производится модуляция ВЧ колебаний видеосигналом с целью преобразования последнего к форме, удобной для передачи по каналу связи. В факсимильной связи, как правило, применяется амплитудная или (реже) частотная модуляция. В качестве каналов факсимильной связи используют стандартные телефонные каналы проводной связи или радиотелефонные каналы, характеризующиеся полосой пропускания от 0,3 до 3,4 кГц. Для быстрой передачи больших объемов факсимильной информации (например, газетных полос) указанный диапазон частот становится недостаточным, в этом случае для передачи изображений необходимы более широкополосные каналы - первичный, с полосой 48 кГц, или вторичный - 240 кГц. В приемнике факсимильного аппарата прежде всего осуществляется демодуляция принятого линейного сигнала, т. е. выделение из него видеосигнала. Далее производится преобразование видеосигнала в изображение (копию), записываемое на носитель. Копия синтезируется в приемнике из всех элементарных площадок, располагаемых на носителе в той же последовательности, в которой соответствующие площадки располагались на оригинале. Эту операцию называют сверткой изображения. В факсимилии нашли применение следующие способы записи принимаемого изображения:

фотографический, при котором в качестве носителя используется фотобумага или фотопленка (запись ведется точечным источником света, яркость которого изменяется в соответствии с изменением видеосигнала во времени);

электрохимический, основанный на использовании специальной бумаги, чернеющей при пропускании через нее электрического тока (записывающим элементом служат 2 точечных электрода, между которыми располагается бумага, и запись осуществляется непосредственно видеосигналом, усиленным до требуемой величины);

штриховой, или чернильный, при котором носителем является обычная бумага, а записывающим элементом - ролик, смазанный специальной краской, или чернильное перо, приводимое в движение электромагнитом (модификацией этого способа является запись через копировальную бумагу).

Фотографический способ - закрытый: фотобумага или пленка помещается в светонепроницаемую кассету. Это не позволяет контролировать визуально качество копии до окончания приема и последующей фотохимической обработки носителя. Открытые способы записи - электрохимический и штриховой - лишены этого недостатка и не требуют дополнительной обработки носителя после записи. Другие способы записи - электротермический и электростатический - не получили значительного распространения. При всех способах записи записывающий элемент перемещается по носителю вдоль строки, а затем переходит на следующую строку. Развертывающий элемент передатчика также движется по строкам. Для обеспечения точного соответствия копии оригиналу необходимо, чтобы передатчик и приемник работали синхронно и синфазно, т. е. движение развертывающего элемента передатчика и записывающего элемента приемника происходило с одинаковой скоростью и начиналось для каждой из строк в один и тот же момент времени. Несоблюдение этих условий приводит к появлению геометрических искажений принятого изображения или полной потере изображения. Синхронизация и фазирование в факсимильных аппаратах осуществляются вручную или автоматически, при помощи специальных устройств, управляющих перемещением развертывающего и записывающего элементов.

Все изображения, передаваемые средствами факсимильной связи (а также сами факсимильные аппараты), подразделяются на 2 группы:

черно-белые, имеющие лишь две градации оптической плотности - черную и белую (к ним относят рукописи, чертежи, карты, изображения газетных полос и машинописный текст);

полутоновые, имеющие несколько градаций плотности, например черную, темную, серую, светлую и белую (примером полутоновых изображений являются художественные фотографии, для высококачественного воспроизведения которых необходимо иметь возможность передавать не менее 8-12 градаций оптической плотности). Черно-белые изображения могут быть записаны в приемнике любым из перечисленных способов записи. Полутоновые материалы хорошо воспроизводятся лишь фотографическим способом.

Передаваемое изображение -- оригинал -- разбивается на элементарные площадки. Яркость этих площадок при отражении (или пропускании) падающего на них светового потока преобразуется в электрические импульсы, которые в определенной последовательности передаются по каналу связи. На приеме эти электрические сигналы в той же последовательности преобразуются в соответствующие элементы изображения на каком-либо носителе записи. В результате получается копия изображения (факсимиле).

Любое изображение можно рассматривать как совокупность большого числа элементов, способных в различной степени отражать падающий на них свет. Образование элементарных площадок (растр-элементов) происходит за счет перемещения по поверхности изображения светового луча, создаваемого светооптической системой. Процесс перемещения луча называется разверткой, в результате действия которой изображение разбивается на строки. Отраженный световой поток попадает на фотоэлектрический преобразователь, выходной электрический сигнал которого повторяет форму входного светового сигнала. Узлы передающей аппаратуры, обеспечивающие развертку изображения и фотоэлектрическое преобразование, объединяются в группу анализирующих устройств.

В приемном аппарате осуществляется обратное преобразование переданных электрических сигналов в той же последовательности, что и на передаче. Соответствующие электрические (или преобразованные световые) сигналы вызывают окрашивание элементарных площадок на поверхности носителя записи. В результате записанное построчно изображение -- копия переданного. Совокупность устройств, осуществляющих эти преобразования, объединяется в группу синтезирующих устройств.

Какое бы изображение ни передавалось по каналу связи, сигнал на выходе фотоэлектрического преобразователя является аналоговым, т.е. непрерывным по уровню и времени видеосигналом. В аналоговых аппаратах факсимильной связи (аппараты группы 1 и 2) этот сигнал после усиления переносится в область высоких частот и непосредственно передается в линию связи.

В цифровых факсимильных системах аналоговый сигнал подвергается квантованию, дискретизации по времени и кодированию. После этих преобразований цифровой сигнал по своей структуре ничем не отличается от аналогичных сигналов систем передачи данных. Современные факсимильные аппараты -- как правило, цифровые.

Время передачи бланка Т_бл. зависит от передачи N, высоты бланка h и плотности развертки v в соответствии с выражением:

Литература

1. Кизлюк А.И. Справочник по устройству и ремонту телефонных аппаратов зарубежного и отечественного производства. - Москва, 1995 г.

2. Копничев Л.Н., Алешин В.С. Оконечные устройства документальной электросвязи. - М.: Радио и связь, 1986.

3. Методическое пособие по курсу «Документальные службы и терминальные устройства». - Минск.: БГУИР, 2008 г.

4. Шувалов В.П. Факсимильная связь. М.: Радио и связь, 1990.

Размещено на Allbest.ru