4.1.Назначение и классификация

Устройство синхронизации по элементам предназначается для установления заданных временных соотношений между идеальными значащими моментами переданного сигнала, вырабатываемых передатчиком, и значащими моментами сигналов, вырабатываемых приемником.

Требования к УСП

• Минимальное время вхождения в синхронизм (установление и удержание требуемых временных соотношений между значащими моментами сигналов передатчика и приемника)

• Длительное время удержания синхронизма при заданной точности

• Простота и надежность устройства поэлементной синхронизации

Классификация:

А. По виду управляющих сигналов, несущих информацию о значащих моментах:

• Синхронизация с помощью передачи специальных импульсов, которые указывают значащие моменты. Часто в этих целях используется отдельный канал синхронизации.

• Синхронизация по рабочим импульсам (по тем которые переносят информацию).

Б.По способу выделения управляющих импульсов:

- Резонансные системы синхронизации.

-Системы поэлементной синхронизации, работающие по принципу фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).

Дальнейшая классификация проводится по принципам построения систем ФАПЧ.

О сновные элементы устройства , реализующего фапч:

Фазовый дискриминатор (ФД) – определяет величину и знак рассогласования сигналов, несущих информацию о поступающих и восстанавливаемых значащих моментах.

Устройство управления (УУ) – вырабатывает сигнал, который управляет объектом регулирования.

Объект регулирования (ОР) -это датчик последовательности управляющих импульсов, согласованных по фазе с последовательностью идеальных значащих моментов.

ФД сравнивает фазы значащих моментов импульсов, поступающих по дискретному каналу от передатчика, с фазами управляющих импульсов, на выходе ОР приемника и выдает сигнал, соответствующий в общем случае величине и знаку рассогласования фаз импульсов сравниваемых последовательностей. Этот сигнал поступает в УУ, которое осуществляет воздействие на последовательность управляющих импульсов на выходе ОР в соответствии с решением ФД.

В ряде случаев в качестве объекта регулирования выбирают задающий генератор(ЗГ).

Продолжим классификацию УСП на основе ФАПЧ.

В.По способу воздействия на ОР с целью корректировки последовательности управляющих импульсов:

- с воздействием на задающий генератор,

- без воздействия на задающий генератор.

Г. По принципу работы УУ:

- системы с непрерывным управлением:

Θ – рассогласование фаз,

К – управляющее воздействие.

-системы с дискретным управлением:

дискретизированы и интервалы рассогласования, и интервалы управления по величине и по знаку воздействия –опережение или отставание.

-системы с релейным управлением.

4.2. Необходимость поэлементной синхронизации . Расчет времени удержания синхронизма.

Пусть f_зг – частота задающего генератора .Отклонение частоты от номинального значения через некоторое время работы с учетом всех дестабилизирующих факторов составит

∆f = f_зг - f₁.

Определим К = ∆f / f_зг - коэффициент нестабильности задающего генератора.

Нас интересует время, в течение которого фаза управляющих импульсов приемника разойдется с фазой управляющих импульсов передатчика. Находим

t_п = 1/ ∆f = - за это время фаза разойдется на 1 период колебания Т.

. Определим время, в течение которого фаза разойдется на значение t₀:

t_t === ,

где

- скорость передачи единичных элементов,

K- коэффициент нестабильности задающего генератора.

Уход на t₀ – сохранение синхронизации. Интересует уход фазы на εt₀- часть от t₀:

t_εt = .

Двойка в знаменателе учитывает нестабильность обоих задающих генераторов взаимодействующих комплектов АПД.

Задача: Определить время ,в течение которого система связи выйдет из синхронизма, если скорость передачи единичных элементов R_e=64 кбит/с, а коэффициент нестабильности задающего генератора К = 10^-6. Выходу из синхронизма соответствует значение ε =0,5.

Вычисляем t_εt = :

t_0,5t ==

Таким образом, условию задачи соответствует выход из синхронизма примерно через 4 секунды.