Журнал "Время и личность"                                                    элитарный журнал

Петрович Н.Т.- один из основателей теории передачи информации

"

 После получения диплома Петрович Н.Т. с десяток лет посвятил разработке каналов управления ракетами и бомбардировщиками. Это подтолкнуло его к изобретению нового метода передачи сигналов - относительной фазовой манипуляции (ОФМ), нашедшей широкое применение в технике связи.

Классическая фазовая манипуляция и явление"обратной работы"

Первое отечественное исследование возможности использования фазовой манипуляции (ФМ) в каналах связи выполнено А. А. Пистолькорсом в 1932 г. Затем ФМ исследовалась Д.В. Агеевым и       В. И. Сифоровым. В этих работах было показано преимущество ФМ перед частотной манипуляцией (ЧМ) и предложен ряд схем детекторов ФМ-сигналов. Наиболее известная и остроумная из них - "схема Пистолькорса": сигнал ФМ на приеме возводится в квадрат, в результате устраняется манипуляция, но в два раза повышается частота, которая затем вдвое понижается делителем, что и образует опорное колебание, необходимое для определения ФМ-сигналов. Однако экспериментальное исследование схем детектирования  ФМ-сигналов (В. И. Сифорова, Д. В. Агеева, Джона Костаса и др.) вскрыло в них явление "обратной работы". Его суть состоит в том, что в случайные моменты времени нарушается нормальный прием сигналов ФМ и наступает "обратная работа": все посылки "1" на выходе детектора превращаются в посылки "0", а посылки "0" - в посылки "1". В некоторый случайный момент нормальный прием восстанавливается  до следующего наступления "обратной работы" и т. д.           Это явление задержало на многие годы использование ФМ в каналах связи и вызвало ряд предложений по борьбе с "обратной работой", в том числе такие: выполнить манипуляцию сигнала    на угол, меньший 180°, а появляющийся при этом остаток несущей в спектре сигнала ФМ использовать для формирования опорного напряжения; добавить пилот-сигнал для формирования опорного сигнала; ввести в каждую кодовую комбинацию избыточный символ для обнаружения и исправления"обратной работы" и др. Однако все эти действия нивелировали преимущества ФМ перед ЧМ, требовали более сложной аппаратуры и потому применения не нашли. Вместе с тем в 1946 г. В. А. Котельников в своей докторской диссертации "Теория потенциальной помехоустойчивости" строго доказал, что сигнал ФМ с манипуляцией на 180° является наилучшим способом передачи двоичных сигналов и достигаемая при этом потенциальная помехоустойчивость не может быть превзойдена никакими другими методами передачи. Несомненно, исследования В. А. Котельникова послужили стимулом для дальнейших поисков путей внедрения ФМ-сигналов в системы передачи информации.

Относительная фазовая манипуляция

В результате безуспешных поисков новых схем детекторов ФМ-сигналов и изучения явления "обратной работы" Н. Т. Петрович пришел к выводу о невозможности однозначно установить по принимаемому ФМ-сигналу опорное неманипулированное напряжение, необходимое для его определения.        Сигнал ФМ несет в себе неопределенность фазы - при однократной ФМ возможны два значения фазы, при двукратной - четыре и т. д. Это привело Н. Т. Петровича к отказу формировать при детектировании единое опорное колебание. Он показал, что такое опорное колебание есть в самом ФМ- сигнале, т.е. в каждой посылке, предшествующей принимаемой. Этот очевидный факт первым и подметил Петрович.Для реализации идеи надо было на передаче изменить метод манипуляции: фазоизлучаемая посылки должна отсчитываться от фазы предшествующей посылки. Так как в основе метода лежит относительный отсчет фазы, то метод был назван относительной фазовой манипуляцией (ОФМ). Кратко сформулируем суть этого метода. ОФМ - это способ передачи дискретных сигналов, при котором при передаче фаза каждой N-й посылки отсчитывается от фазы предшествующей ей (N -1)-й посылки, а при приеме знак принимаемой посылки определяется сравнением фаз каждой N-й посылки с фазой (N - 1)-й посылки. Таким образом, при ОФМ устанавливается полная однозначность фаз между опорной и несущей информацию посылками и устраняется явление "обратной работы".Очевидно, что в начале сеанса связи для передачи первой информационной посылки необходима передача одной избыточной посылки, по которой отсчитывается фаза первой информационной посылки.

Эксперты отвергают ОФМ

Автор ОФМ рассказывал, что, как это заведено в научном мире, эксперты тут же отвергли авторскую заявку на метод передачи ОФМ. Они утверждали, в частности, что сбой одной посылки приведет к сбою всех последующих, хотя автор доказывал, что при искажении фазы одной посылки исказиться может не более двух. Другое утверждение строилось на том, что фаза сигнала "болтается" в среде распространения и о передаче сигналов фазовым методом не может быть и речи. Доказательства автора (расчетные и экспериментальные) о медленном изменении фазы в интервале длительности двух посылок, на которых идет сравнение фаз, не убеждали. В конце концов после двух лет борьбы было выдано авторское свидетельство с приоритетом от 22 февраля 1954 г. Кстати заметим, что первая публикация о системе "Кинеплекс", где была применена относительная манипуляция фазы, появилась в США в мае 1957 г. ОФМ вошла в учебники, используется в наземных, космических и даже гидроакустических системах связи.

 

Главная О журнале Содержание Политика Подписка Реклама Контакты назад       продолжить чтение                                                                                                                  возврат на начало номера     возврат на главную