Речевое сообщение с полосой 300 3000 гц

Обновлено: 18.05.2024

Предлагаемый вниманию читателей высокочастотный усилитель может найти самое широкое применение. Это и антенный усилитель для радиоприемника, и усилительная приставка к осциллографу с низкой чувствительностью канала вертикального отклонения, и апериодический усилитель ПЧ, и измерительный усилитель.

Принципиальная схема усилителя приведена на рисунке. Он представляет собой две последовательно включенные усилительные ячейки, в каждой из которых резистивные усилительные каскады на транзисторах N1, Т3 нагружены на эмиттерные повторители на транзисторах Т2, Т4. Для расширения динамического диапазона ток через последний эмиттерный повторитель выбран равным около 20 мА. Амплитудная и частотная характеристики усилителя сформированы элементами цепи час-тотнозависимой обратной связи R4C2, R10C5 и дросселями простой высокочастотной коррекции Др1 и Др2.

Конструктивно усилитель выполнен на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита и помещен в латунный посеребренный корпус.

Разъемами служат высокочастотные соединители СР-75-166 Ф. Высокочастотные дроссели Др1 и Др2 бескаркасные. Их обмотки содержат по 10 витков провода ПЭВ-1 0,25, диаметр обмоток 5 мм.

Если усиление 43 дБ является чрезмерным, можно использовать только одну усилительную ячейку, причем в зависимости от целевого назначения либо на транзисторах T1. Т2 с напряжением питания + 5 В, либо на транзисторах Т3, Т4 с напряжением питания +12,6 В. В первом случае ниже коэффициент шума, однако меньше и максимальное выходное напряжение (около 400 мВ); во втором случае коэффициент шума несколько выше, зато максимальное напряжение на ,нагрузке 75 Ом составляет 1 В. Усиление обеих усилительных ячеек примерно одинаково (21-22 дБ) во всем диапазоне указанных рабочих .частот, причем при использовании одной ячейки полоса частот еще шире (от 30 кГц до 170 МГц при неравномерности на краях диапазона 3 дБ).

В заключение необходимо отметить, что при сборке усилителя обязательно строгое соблюдение требований, предъявляемых к монтажу в дециметровом диапазоне.

Н. Донцов г. Харьков

ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР

Предлагаемый вниманию читателей вариант дискриминатора предназначен для демодуляции сигналов с широтноимпуль-сной модуляцией (ШИМ). Его можно использовать для демодуляции ЧМ сигналов и в устройствах автоподстройки частоты, где ЧМ сигнал предварительно преобразован в ШИМ; в импульсных диапазонных генераторах он может служить для поддержания постоянной скважности в рабочем частотном интервале. Дискриминатор может оказаться полезным в устройствах автоматики, позволяя обойтись без регулировки порога срабатывания устройств, поскольку ему соответствует нулевой уровень напряжения.

Характеристика дискриминатора симметрична относительно "нуля" (рис.1), соответствующего скважности Q импульсов на входе дискриминатора:

где Т - период следования импульсов, to - длительность импульса. Линейна характеристика тем более, чем ближе к прямоугольной форма входного сигнала; при синусоидальном входном сигнале она S-образна. Степень кривизны характеристики реально зависит также от частоты входного сигнала и емкости нагрузки.

При отклонении длительности импульса относительно значения to узел вырабатывает напряжение положительной или отрицательной полярности в зависимости от знака отклонения, пропорциональное глубине отклонения.

Принципиальная схема дискриминатора изображена на рис.2. Устройство состоит из двух делителей частоты на 2, собранных на триггерах DD2.1 и DD2.2, и фазового детектора на транзисторе VT1. Последовательность импульсов с ШИМ на вход С триггера DD2.1 поступает непосредственно, а на вход С триггера DD2.2 - через инвертор DD1.1. В результате деления частоты противофазных колебаний на прямом выходе обоих триггеров формируются две последовательности импульсов вида "меандр", сдвинутых одна относительно другой по фазе. Фазовый сдвиг пропорционален длительности импульсов и находится в пределах 0

КАСКОДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Каскодный усилитель, схема которого приведена на рисунке, обладает высокой стабильностью в широком диапазоне температур. Каскад на транзисторах V2, V3 образует наиболее распространенную каскодную схему - "общий эмиттер - общая база", обеспечивающую малую входную емкость. Низкое выходное сопротивление всего усилителя достигнуто включением на его выходе эмиттерного повторителя на транзисторе V4.

Обычные схемы стабилизации рабочего режима не применимы для каскодных включений, так как из-за высокого собственного усиления невозможно использование глубоких отрицательных обратных связей без опасности нарушения устойчивой работы усилителя. Необходимое смещение каскада на транзисторах V2 и V3 задается делителем напряжения, образованным элементами VI, R1 - R4. Поскольку ток делителя является током коллектора транзистора V1. то всякое изменение температурного режима усилителя приводит к соответствующему изменению базового смещения транзисторов V2 и V3. Следует отметить, что для эффективной стабилизации транзистор V1 должен быть того же типа, что и остальные. Еще лучше, если все четыре транзистора входят в состав транзисторной сборки, выполненной в одном кристалле кремния.

Коэффициент передачи усилителя равен отношению сопротивлений резисторов R6 и R7 и составляет около 10 при максимальной амплитуде выходного напряжения 3 В и полосе пропускания 6 МГц.

"Radio, fernsehen, elekfronik" (ГДР). 1978, N 9

Эффективную защиту радио-и телефонных переговоров от постороннего прослушивания обеспечивает метод "частотной инверсии". Кстати, он давно и весьма успешно применяется американскими полицейскими службами.

Частотно инвертированный сигнал выделяется из нижней боковой полосы спектра балансного преобразования звукового сигнала с надзвуковой несущей. Две последовательные инверсии восстанавливают исходный сигнал, т.е. устройство используется как кодек (кодер и декодер). Синхронизация между передатчиком и приемником не требуется.

Устройство, схема которого приведена на рис.1, состоит из генератора (DA3), вырабатывающего сигнал частотой 14 кГц, делителя-формирователя несущей 3,5 кГц (DD1), аналогового коммутатора балансного модулятора (DA2), входного полосового фильтра с полосой 300 — 3000 Гц (DA 1.1) и сумматора балансного модулятора с НЧ-фильт-ром (DA1.2). Многооборотным подстроечным резистором R1 осуществляют индивидуальную подстройку частоты преобразования.

Для нормальной работы устройства необходимо эффективно ограничить спектр речевого сигнала диапазоном 300 — 3000 Гц. В противном случае часть спектра выше несущей перегибается и накладывается на область низких частот, создавая сильные дополнительные помехи. В пределах указанной полосы частот разборчивость речи после двух преобразований составляет не менее 65%. На рис.2 показаны спектры входного и преобразованного сигналов.

Несущие пары кодер/декодер настраивают на одинаковую частоту. При настройке кодированный речевой сигнал можно записать на магнитофон и подобрать частоту преобразования декодера по наибольшей разборчивости речи при декодировании.

При работе с различными приемниками и источниками сигналов, возможно, потребуется дополнительное усиление. В каналах дуплексной связи для повышения конфиденциальности переговоров целесообразно использовать

разные частоты преобразования. Расположение элементов устройства на плате и изображение ее двусторонней "печати" показано на рис.3 и рис.4 соответственно.

В переносном варианте пара кодер/декодер, источник питания ("Крона") и дополнительные микрофонные усилители встраиваются в корпус телефона-трубки. Акустическая связь с телефонной линией осуществляется с помощью дополнительного микрофона и малогабаритного динамика, вмонтированных в заднюю часть корпуса напротив телефонного и микрофонного капсюлей трубки телефонного аппарата. Схема подобного сопряжения устройства с телефонной линией показана на рис.5.

Следует, однако, предупредить тех, кто будет использовать шифратор в конфиденциальной связи, что, обладая определенным терпением, можно научиться разбирать содержание "частотно инвертированной речи". Поэтому не затягивайте переговоры или периодически меняйте частоту несущей преобразования.

Субъективно можно добавить, что работает "пароход" куда как надежнее, чем приевшаяся схема на инверсии спектра из РАДИОЛЮБИТЕЛЯ прошлых лет, которая в Инете лежит на каждом углу и причем с ошибками. Данная схема рассчитана на применение по обычным линиям со стандартной полосой пропускания 0,3-3,4 кГц. Каких либо требований к линиям связи не предъявляется. Питание схемы однополярное, с искусственно сформированной средней точкой.

Данная схема обеспечивает разборчивость до 95% и особых нареканий со стороны клиентов не вызывала.

none Опубликована: 2005 г. 0 0

Вознаградить Я собрал 0 0

1930–1940 — первый этап. Было разработано аппаратуру засекречивания телефонных переговоров для коротковолновой связи. Этим занимался коллектив будущего академика Котельникова.

1941-1947 — второй этап. Были проведены первые НИОКР, выпущены малые серии аппаратуры, собраны коллективы разработчиков, которые занимались обслуживанием самой аппаратуры и развитием службы дешифрования.

В 1948 году была образована Марфинская лаборатория, что послужило началом третьего этапа. Целью данного этапа стала -разработка аппаратуры, которая обеспечила бы стойкость засекречивания переговоров по стандартному телефонному каналу.

Не секрет, что перед Второй мировой войной, благодаря большому преимуществу в технических ресурсах и научных кадрах, США принадлежало мировое лидерство в разработке наиболее сложных речевых шифраторов с гарантированной стойкостью против возможного перехвата и дешифрования противником. Для правительственной и военной связи была разработана аппаратура засекречивания проводной и эфирной телефонной связи, применяющая цифровые методы кодирования речи с различными скоростями передачи, в диапазоне от ~1600 до 50 000 бит/с. Эти работы в США проводились на уровне секретности, сравнимом с проектом создания атомной бомбы. На электронно-ламповой и, позднее, экспериментальной транзисторной элементной базах в этот период были созданы такие терминалы для засекреченной голосовой связи, как KY-1, KY-3, KY-8, KY-9, KO-6, HY-2 и другие.

на фото KY- 57

Сразу же после окончания Первой мировой войны американские инженеры начали работать над созданием средств и методов засекречивания телефонных переговоров. Скремблер — такое название получил первый созданный ими образец аппаратуры скрытой телефонной связи. Он использовался при передаче конфиденциального характера по радиотелефону между Лос-Анджелесом и удаленным от него на 20 км островом Каталина. Закрытие канала связи достигалось в скремблере за счет частотной инверсии спектра речевого сигнала, в процессе которой осуществлялось преобразование низкочастотных составляющих спектра в высокочастотные и наоборот.

Конструкторам подобной техники в СССР не были известны какие-либо технические сведения о разработках подобных терминалов с гарантированной стойкостью засекречивания переговоров. Поэтому коллективу Марфинской лаборатории предстояло решить, что и как построить без аналогов, впервые в мире и почти при полном отсутствии научного задела. К тому же выделенное для лаборатории здание бывшей духовной семинарии, а в 1930-е годы детской колонии МВД, находилось в крайне плохом состоянии и работать приходилось в очень трудных послевоенных условиях.

Марфинская шарашка

… Отцу восточных и западных народов кто-то подсказал идею создать особую секретную телефонию — такую, чтобы никто никогда не мог бы понять, даже перехватив его телефонный разговор. К тому времени уже существовало несколько типов секретных телефонов, но ни один не мог удовлетворить взыскательный вкус Сталина.

В годы Второй мировой войны появились более сложные системы — так называемой мозаичной шифрации. Звуковые сигналы делились частотными фильтрами на три или четыре полосы и с помощью магнитного звукозаписывающего диска дробились по времени на короткие доли — по сто-полтораста миллисекунд. А шифратор перемешивал эти частотно-временные отрезки. По телефонному проводу шло этакое крошево из визга и писка. На приёмном конце передачу расшифровывали и восстанавливали первоначальную речь.

Но ведь то же самое мог сделать и противник! Совершить это было довольно просто, обзаведясь нехитрым анализатором частот речевого сигнала — спектрометром. Подавая на его вход слова, раздроблённые мозаичным шифратором, по спектрограмме можно было легко научиться выделять полосы применявшихся в шифраторе фильтров и временные доли, на которые разделялись зашифрованные сигналы. И заодно — читать спектрограммы зашифрованного речевого сигнала по слогам и по словам, медленно, но верно.

Вероятно, сведения о ненадёжности мозаичных шифраторов достигли уровня самого высокого руководства, поэтому в 1947 году Сталин и поставил перед советскими разработчиками шифраппаратуры задачу изобрести такой телефон, чтобы на многие тысячи километров могла поддерживаться связь, абсолютно недоступная для любого рода подслушиваний.

Однако скорость дешифрования, которое осуществлялось вручную, вместо того чтобы определять объективные характеристики секретной связи, заметно менялась в зависимости от субъективных причин. Например, по утрам дешифрование шло быстрее, чем к концу дня, и замедлялось от любого недомогания исполнителя. Особенно неблагоприятно влияли на скорость дешифрования расстройства кишечника. Легко было себе представить, что в распоряжении противника имелось немало молодых, здоровых, хорошо тренированных криптоаналитиков, для которых различия между утром и вечером, более сложными и менее сложными видами мозаичных шифраторов были ничтожными. С применением спектрографов для целей дешифрования мозаичные шифры вообще становились явно нестойкими.

… Все придумано очень просто. Профессора, инженеры высших разрядов, изобретатели — народ балованный. Им большие деньги положены, персональные ставки, академические пайки. В таких условиях иногда и погулять захочется, в ресторане с девицами или на даче с законной супругой. И в отпуск ехать не раньше августа, не позже сентября, да чтобы на Южный Берег или в Сочи-Мацесту. На воле голова редко бывает занята одной работой. Там всякие посторонние мысли лезут, и заботы, и мечты. О бабах, о карьере, о квартире, о даче, о склоке с коллегой, о детях, родственниках, друзьях, знакомых…

Cолженицын в лагерной робе

Значит, на воле инженер не может работать в полную силу и через силу. Работяга, тот с помощью парткома-завкома еще вытягивает на стахановца, — за него думают другие; его дело только рогами упираться и не мешать другим чернуху раскидывать. Он и даст сколько велят, хоть сто, хоть двести, хоть тысячу процентов. Для этого ни ума, ни совести не надо. А вот с тем, кто мозгами шевелит, у кого душа живая, и даже может быть что-то вроде совести — дело сложнее. Да еще если он много о себе понимает, думает, что он умнее своих начальников.

Такому уже могут помочь только родные органы. Берут его за шкирку, волокут на Лубянку, в Лефортово или в Сухановку — признавайся, блядь, на кого шпионил, как вредительствовал, где саботировал… Спустят его раз-другой в кандей с морозцем, с водой. Надают по морде, по заднице, по ребрам — но так, чтобы не убить, не искалечить, но чтобы ему и боль, и стыд, чтобы почувствовал, что он уже не человек, а никто, и они могут делать с ним все, что хотят. Прокурор ему объяснит статьи, пообещает вышку. Следователь грозит, если не признается, посадят жену…

А потом, после всего этого, дают ему великодушную десятку. Иному слабонервному и пятнадцать, и двадцать лет покажутся подарком, нечаянной радостью. И тогда его утешат: старайтесь, можете заслужить досрочное освобождение и даже награды. Берите пример с таких, как Рамзин, докажите, что искренне раскаялись, что ваши знания, умения полезны Родине — и все прежнее вам вернется, и даже еще больше получите…

Вот так и готовят кадры для шарашек. Там наш брат работает по-настоящему, с полной отдачей.

В 1952 году была создана и запущена в серийное производство первая в СССР цифровая система засекреченной вокодерной связи, работавшая по стандартным проводным каналам. В 1954 году она была установлена на самых протяжённых в то время линиях связи, Москва – Пекин, Москва – Берлин. При существовавшей электронно-ламповой элементной базе эта техника была исключительно громоздкой: 3 стойки основных узлов высотой 2,5 м и стойки питания. Так, только стойка шифратора содержала 213 электронных ламп, электромагнитных реле – 145, магнитных элементов памяти – 700.

Марфинской лабораторией была решена сложнейшая научно-техническая проблема создания аппаратуры М-803, которая использовалась для стойкого засекречивания телефонных переговоров на линиях ВЧ-связи, опытные образцы которой были приняты высокой правительственной комиссией 29 июля 1950 года. Постановлением Совета Министров СССР Марфинская лаборатория должна была серийно выпустить в 1951 году 22, а в 1952 году 32 полукомплекта аналоговой аппаратуры М-803 и необходимое количество ретрансляторов.

Полукомплект М-803 состоял из 4 стоек стандартных двухметровых габаритов. Планировалось выпустить более 100 стоек, что было посильно только достаточно крупному заводу. Помимо варианта аппаратуры М-803-5, приемлемой для использования на зарубежных линиях высокочастотной (ВЧ) связи, была сконструирована аппаратура временной стойкости М-503, которую признали пригодной для эксплуатации на внутренних линиях связи.

Был создан шифратор Ш-47. Это была первая не дисковая, а построенная на релейноконтактных схемах машина.

Кратко о некоторых из замечательных специалистов, создававших в СССР аппаратуру засекречивания радио- и телефонных переговоров в послевоенный период.

КАЛАЧЕВ Константин Федорович — главный специалист института и заместитель директора по научной работе, внёс большой вклад в разработку аппаратуры шифр-связи и создание основ этого направления в науке и технике.

ВОЛОШЕНКО Юлий Янович. В 1951–1954 годах была завершена разработка телефонной вокодерной аппаратуры гарантированной стойкости М-803-5. Аппаратурой М-803-5 были оснащены важные зарубежные магистрали Москва – Берлин и Москва – Пекин. Более 50-ти лет своей жизни он отдал шифрованию в телефонии и засекречиванию других видов информации.

ВАСИЛЬЕВ Антон Михайлович — руководил работами по созданию компрессирующего клипированную речь устройства М-803 со скоростью передачи ~6000 бит/с.

К первому периоду войны относится также разработка портативной засекречивающей аппаратуры СИ-15 (Синица). Её аналог – Снегирь (САУ-16), исполненный в виде чемодана, использовался в основном при выездах командующих фронтами и представителей Ставки Верховного Главнокомандования в пункты, не имеющие ВЧ-станций.

Соболь и Сова, Волга и Нева

Аппараты шифрования КВ радиотелефонных переговоров Соболь-П получили боевое крещение в конце 1942 году на линии связи Москва – Тбилиси, заменяя нарушенную немцами проводную связь со штабом Закавказского фронта. Эта радиосвязь была прекращена только после строительства новой линии проводной связи протяжённостью 1315 км, проходившей по пустынному побережью Каспийского моря. Затем аппаратурой Соболь-П были оборудованы опытные магистральные радиотелефонные связи Москвы с Хабаровском и штабами 2 Украинского, 1 Белорусского и 2 Прибалтийского фронтов. По каналам связи, оборудованным аппаратурой Соболь-П разрешалась передача совершенно секретных донесений и приказов.

Для телефонной связи Ставки Верховного Главнокомандования с фронтами по коротковолновым каналам использовались шифраторы С-1, а по проводным – Сова и Нева. Эти засекречивающие аппараты сложной схемы кодирования были предназначены для использования на всех высокочастотных каналах правительственной связи. Для тыловых каналов стационарной сети правительственной ВЧ-связи применялась засекречивающая аппаратура сложной схемы Волга-С. Аппаратура Нева работала на проводных линиях связи Москвы с 1 Белорусским и 2 Белорусским фронтами.

Эта техника засекречивания использовалась во время проведения Тегеранской, Ялтинской и Потсдамской конференций глав трёх стран. А также для связи с Москвой нашей делегации во время принятия капитуляции Германии в мае 1945 года. Аппараты Соболь– II и Нева продолжительное время применялись на связи Москвы с Хельсинки, Парижем и Веной в период проведения переговоров по заключению мирных договоров после окончания Второй мировой войны

Шифраторов Соболь-II было выпущено около полусотни экземпляров, а всего за 3 года войны и позднее в общей сложности на линиях связи использовались 2024 аппарата засекречивания, в основном типа инвертора спектра. Виднейшие военачальники периода Отечественной войны Г.К. Жуков, И.С. Конев, И.Т. Пересыпкин, А.Е. Еременко, В.И. Чуйков в ряде публикаций говорят о хорошей работе правительственной связи. Спецслужбой не зафиксировано фактов дешифрования переговоров, засекреченных сложной шифрующей отечественной аппаратурой. Так, в послевоенные годы на связи Париж – Москва передачи с аппаратурой Соболь-II забивались помехами, а не перехватывались для дешифрования.

В период 1930–1945 годах крупные немецкие фирмы AEG, Telefunken и Siemens разработали до 15 типов телефонных шифраторов и изготовили 2180 экземпляров, но все они имели ограниченную стойкость против дешифрования. За создание наиболее сложной отечественной аппаратуры засекречивания речи группе разработчиков (Д.П. Горелову, Н.Н. Найденову, И.С. Нейману, А.М. Трахтману) и В.А. Котельникову в 1943 и 1946 годах присуждали Сталинские премии I степени.

В середине 1950-х годов были созданы промышленные научно-исследовательские организации – ОКБ при заводе ВЭМ в Пензе и ОКБ при заводе КЭМЗ в Калуге, которые включились в процесс разработки и обеспечения промышленного выпуска аппаратуры криптографической защиты телефонных переговоров и телеграфной информации.

В 1968 году, совместно с НИИ-2, заводу предстояло изготовить первые 4 комплекта сложного технического комплекса для закрытия всех видов информации на магистральных линиях связи, в двух вариантах – подвижном и стационарном. Вначале был освоен выпуск модульных блоков, а с 1969 года – изделия в целом.

Для полевой сети правительственной связи был создан и внедрён ряд образцов аппаратуры как временной, так и гарантированной стойкости. В 1960 годы в странах социалистического лагеря организуются свои сети правительственной связи. Для этого им передавались станции и аппаратура ВЧ-связи, а также аппаратура засекречивания, шифры для которой изготавливались в СССР и направлялись к местам назначения дипломатической почтой

Несмотря на послевоенную разруху, в 1950 –1960 годы были получены новые результаты, способствовавшие прогрессу в разработке методов цифрового представления и кодирования речевых сигналов со всё меньшими скоростями передачи при сохранении разборчивости и натуральности на требуемом практикой связи уровне. Последнее особенно актуально для аппаратуры засекречивания речи, которая неизбежно вносит в сигнал искажения при его шифрующих преобразованиях и последующей передаче по каналам связи.

Один из новых результатов, к которому зарубежные учёные пришли гораздо позже, было построения низкоскоростных вокодеров, крайне необходимых для правительственной, военной и коммерческой связи.

Интересный факт: вокодер был также создан американскими инженерами для сжатия полосы частот передаваемого речевого сигнала. Это устройство определяло основные параметры сигнала, кодировало их и передавало модулированный радиосигнал в эфир в более узкой по сравнению с обычным телефонным сигналом полосе частот.

В этом процессе рождаются новые, переходные и нестационарные (в отличие от фонем) звуковые сегменты, множество которых намного превышает количество фонем.

В Пензе в 1958 году был образован дублер п/я 37 − НИИ-3, который с 1964 года был назначен головным предприятием разработки аппаратуры шифрования телеграфной информации и данных.

Шифровальные аппараты первого поколения, которые позволяли защищать информацию, передаваемую по телефонным и коротковолновым каналам связи: М-803-5, Лиана, Алмаз, Ландыш, Сирена, КУ-ЛС, Север-М, Лотос-В, Булава были созданы в 1950 1960 годах. Позже были разработаны специальные комплексы технических средств засекречивания связи и управления: Кавказ, Роса и Интерьер.

Сирена

Акация

Читайте также: