Аппаратура телеметрии и ее приложения. На рис. 19 представлена функциональная схема блока телеметрического устройства, использующего КИМ. Представленная подсистема содержит только входную секцию и узел обработки импульсов.
Это позволяет осуществить модульную конструкцию телеметрических систем с различным числом таким, какое потребуется для данного приложения одинаковых блоков, подключаемых к линии связи. Важно отметить, что блок, подобный рассматриваемому, может быть использован не только для беспроводной связи. Цифровые данные с использованием частотной манипуляции могут быть направлены в телефонную линию, рассчитанную на передачу звуковых сигналов, т. е. информации с полосой около 3000 Гц. На рис. 19 показаны формирователи сигналов, предназначенные для усиления и формирования сигналов преобразователя датчика. Формирователь сигналов обычно необходим, так как большинство сигналов от датчиков имеет величину порядка милливольт.
Узел обработки аналоговой информации включает в себя аналоговый уплотнитель с подуплотнителем или подкоммутатором, схему выборки с удержанием и аналого-цифровой преобразователь.
Рис. 19. Функциональная схема типичной телеметрической КИМ-системы. Цифровая информация вводится через параллельно-последовательный преобразователь, так как большинство цифровых данных приходит параллельно, а затем через цифровой уплотнитель каналов. Это означает, что ряд источников аналоговых и цифровых данных коммутируются и группируются для образования последовательности КИМ-значений. Аналого-цифровой кодовый селектор на первой части диаграммы управляет последовательностью коммутации данных и вводит сигнал в шифратор, который предназначен образовывать подходящие уровни и коды, пригодные для радиолинии или проволочной передачи.
Эта подсистема может быть использована вместе с одной лишь поднесущей. На рисунке показан генератор синхрокода и идентификации такта. Синхрокод обеспечивает тактовую синхронизацию. Для метода КИМ обычным является использование полной кодовой группы с особым кодом, которая встречается лишь один раз за такт в течение интервала синхроимпульса. Эта синхронизирующая кодовая группа выполняет функции тактового синхроимпульса.
Временной контроль подсистем обеспечивается точным импульсным генератором с набором делителей частоты и различных логических схем контроля. Рассматриваемая подсистема способна обрабатывать кодовые группы от 1 до 16 бит и такты длиной от 1 до 32 кодовых групп число подтактов может быть от 2 до 32. Скорость, с которой работают различные узлы схемы т. е. частота бит, частота тактов, контролируется основным блоком контроля предусмотрен широкий диапазон этих частот.
В настоящее время в большом количестве производится особый класс телеметрической аппаратуры - модем. Модем от слов модуляция и демодуляция управляет модуляцией и демодуляцией сигналов телеметрии. Цифровые модемы возникли в связи с широким распространением цифровой техники. Они манипулируют только цифровыми данными аналогично подсистеме, изображенной на рис. 19. Применяемый способ модуляции и демодуляции меняется от модуля к модулю.
При чрезмерной скорости следования последовательных кодовых групп цифровых данных модем преобразует их в несколько параллельных замедленных строк, которые используются в системе с уплотнением каналов по частоте. Например, скорость 1200 бит с получена с помощью 16-канального частотного уплотнения телефонной линии с полосой 375-3025 Гц. Каждый из 16 каналов переносит частотно-манипулированные данные со скоростью 75 бит с для передачи со скоростью 7516 1200 бит с. Каналы отстоят друг от друга на 170 Гц, начиная с 425 Гц и кончая 2975 Гц. Частотно-манипулированный сигнал состоит из сдвига тона на 85 Гц, сосредоточенного около определенной частоты канала fн. Фактически образуются три различимых уровня fн 42,5 Гц, fн - 42,5 Гц и fн. Последний уровень не несет информации.
Следовательно, как импульс, так и пауза или логические 1 и 0 обособлены и отделены от частоты канала. Фильтры приемного устройства демодулируют 16 частотно-ма-нипулированных каналов и объединяют их для образования первоначальной последовательной кодовой группы.
Некоторые модемы вместо частотной манипуляции используют фазовую манипуляцию. Этот метод сдвигает фазу тона в телефонном канале с частотным уплотнением по отношению к опорному сигналу. Обычно фазовые сдвиги на 45, 135, 225 и 315 представляют 2 бита две логические группы 0 и 1 . Фазовый сдвиг затем измеряется или детектируется в приемном устройстве, и вырабатывается соответствующий логический уровень.
Рассмотренные выше модемы используют узкополосный канал передачи, однако использованные методы пригодны и для широкополосной передачи. Большим преимуществом широкополосной передачи являются очень высокие частоты следования данных, которые могут быть получены, благодаря чему исключается необходимость последовательно-параллельного преобразования данных. Такие широкополосные системы обычно работают на линиях СВЧ, где шумовые эффекты менее вредны. Например, полоса 48 кГц допускает полную скорость передачи информации 48 кбит с. Теоретически возможны и скорости до 3,8 Мбит с. 3.1.6.