4.2 Цифрлы тарату жүйесінің (цтж) синхронизациялау принципі
Цифрлы тарату жүйесінде (ЦТЖ) уақыт бойынша тарату арнасын (УТА) кіріс сигналын дұрыс қалпына келтіру таратушы және қабылдаушы станцияның (ГЖ) генераторлық жабдықтың синхронды және синфазалы жұмысында ғана жүзеге асады. Цифрлы топтық сигналдың принциптерін санай отырып ЦТЖ – нің нормада жұмыс істеуі келесі синхронизация түрлерімен қамтамасыз етіледі тактілік, циклдік және асқынциклді.
Тактілік синхронизация цифрлы сигналдың сызықты және станциялық қайтагенерациялау жылдамдығын түрлендіреді, ЦТЖ басқа құрылғыларда және кодектерде сигналдарды тактілік жиілікке түрлендіреді.
Цикілдік синхронизация цифрлы кодалық сигнал топтарын декодалаудың дұрыс бөлінуін қамтамасыз етеді, аппаратураның қабылдау бөлігінде декодаланған санауды арнаға бөледі.
Асқынциклді синхронизация СУВ қабылдауында телефон арнасына сәйкес бөлуді қамтамасыз етеді. Синхронизация түрінің біреуі бұзылатын болса цифрлы тарату жүйесінің арнасында байланыс жоғалады.
5.34 а суретінде циклдің уақытпен бөлінуі көрсетілген, в асқынциклді таратылуда қалыптасады. Тактілі, цикілді және асқынциклді синхронизация- ны қабылдағанда циклдік және асқынциклдік уақытша орнатылады,қабылдау генераторлық жабдықпен анықталады,
Бұнда ақпараттық сигналдар және СУВ сәйкес телефон арналарында дұрыс бөлу орындалады. Цикілдік және асқынцикілдік синхронизацияның бұзылуын қарастырайық.. Цикілдік синхронизация бұзылса (5.34,б сурет) қабылдауда цикл шекаралары топтық сигнал цикілінің шекарасымен араласып кетеді, ол құрылғының кірісіне түседі (5.34, а суретте).
5.34 - сурет. ЦТЖ – нің синхронизациясы бұзылу кезіндегі уақыттық спектірі.
Бұл арна сигналдары және СУВ – нің дұрыс бөлінбеуіне әкеп соғады, барлық арнада байланыстың жоғалуына әкеп соғады. (Егер уақытша жылжу ΔТ→Ттиболса) ақпараттың мекен жайы ауысуы мүмкін. Көріп тұрғанымыздай, циклді синхронизациялаудың бұзылуы асқынциклді синхронизацияның да бұзылуына әкеледі.
Асқынциклді синхронизацияның бұзылуы, бірақ тактілік және циклдік шекаралар қабылдау және таратуда сәйкес келсе асқынциклдің қабылдау шекарасында. болады. Бұл СУВ – нің қабылдауының асқынциклдің анықталған тәртіпте телефон арнасының арасында қате бөлінуге әкеледі.
СУВ сигналдарды жинаумен, АТС құрылғыларының жұмысын басқарады ( номерді теру, жауап, қосу және ажырату және т.б.) асқынцикл синхронизацияның бұзылуы барлық арнада байланыстың жоғалуына әкеледі. Көбінесе абоненттерде аяқ астынан қосылып кету немесе орнатылған байланыс бұзылуы болуы мүмкін және т.б.
Тактілік синхронизацияның бұзылуы циклдік және асқынциклді синхронизацияларды орнату мүмкін емес, өйткені символдарды жиілікпен топтық цифрлы сигналға түрлендіру Ғт тактілік қателік санының өсуіне әкеп соғады.
Сөз 4.1 цтж тактілік синхронизация принциптері.
Тактілік синхронизация жүйесі (5.35 суретте) беруші генератор (БГ), таратқыш арқылы станцияның ГЖ тарату құрылғысы оның құрамына кіреді және импульстік тактілік жиілікпен реттеліп шығуы және тактілік жиілікті бөлу (ТЖБ) құрылғысы осы құрылғыда орнатылған, мұнда Ғт жиілікте сызықты қайтагенерациялауда (СҚ) сигнал түрленуі жүзеге асады. (5.31 суретті қара)
Тактілік жиілікті бөлудің көп таралған әдістерінің бірі топтық спектрден цифрлы сигналды ТЖБ көмегімен жоғары резонансты контурдан тұрады, бөлгіш сүзгіден және таңдаулы күшейткіштерден тактілік жиілік бөлінеді. Кез – келген өрістік импульстің энергетикалық спектрі GH () үзіліссіз және дискретті Cd () ады.
5.35 сурет. Тактілік синхронизацияның 5.36 сурет. Тактілік жиіліктің
структуралық сұлбасы бөліну принципі
5.36 суретте өрістік цифрлы сигналдың энергетикалық спектрі көрсетілген, сүзгіш – бөлгіштің көмегімен импульстің жиілігінің бірінші гармоникасын бөлуге болады. Тактілік жиілікті бөлудің мұндай әдісі пассивті сүзгілеу деп аталады. Бұл әдіс ТЖБ – ның қарапайым сипаттамасы, оның кемшіліктері: тактілік жиілікті бөлу тұрақтылығы сүзгі – бөлгіш және цифрлы сигнал структурасынан ( нөолдік ұзын сериялардың пайда болуы немесе байланыстың қысқа уақытта үзілулері тактілік жиілік процесін қиындатады).
Жоғарыжылдамдықты ЦТЖ – нің перспективтілігі бірақ қиыны, тактілік синхронизация қолдану әдісі, қабылдау құрылғысында тактілік жиілікті генератор жиілігінде автоқұру құрылғысы ( активті сүзгілеу әдісі). ТЖБ – ның жұмыс ерекшеліктері және толық сұлбасы келесі тарауда қарастырылады, ТЖБ – нің принципі бойынша қайтагенерациялау түйіні 5.35 суретте, ол СР құрамына тактілік синхронизация принципін ұйымдастыру үшін кіргізілген.
Цикілдік синхронизация келесідей орындалады. Таратушы станция құрамына топтық цифрлы сигналдың циклдік басы (қарапайым КИо ) циклдік синхросигнал кіргізіледі, ал қабылдау станциясында синхросигналдың қабылдағышы орнатылады (СҚ), ол циклдік синхросигналды топтық цифрлы сигналдан бөліп алып таратушы циклдің басын анықтайды. Көріп тұрғанымыздай, циклдік синхросигнал ерекшелену керек, алдын – ала анықталған және өзгермейтін синхросигнал структурасы қолданылады (мысалы,0011011 ЦТЖ ИКМ – 30) және анықталған циклдің позициясы синхросигнал периодтылығы (мысалы, КИ0 ЦТЖ ИКМ – 30 цикл аралығы). Топтық цифрлы сигналдың ақпараттық сигнал сипаттамасындай қасиеттері жоқ.
Синхронды қалпына келтіру уақыты минималды болу керек (негізі бірнеше миллисекундтан көп емес), синхрондау өзі байланыстың жоғалуына әкеледі тарату сапасы төмен, СБН арнасында тарату жұмыстары бұзылуы мүмкін, бұл абоненттердің ажырап кетуіне әкеп соғады.
Синхросигналдың қабылдағышы (СҚ) жұмыс принципін қарастырайық. (5.37 сурет) ол келесі негізгі функцияларды орындайды: синхронизімді жүйе жұмысқа кіріскеннен кейін орнатады, жұмыс процесі кезінде жүйенің синхронды күйін бақылайды, синхронизм өшулігін тауып алу, әрбір өшуден кейін синхронизм күйін қал пына келтіру.
Синхросигналдың қабылдағышының негізгі түйіндері танымдық , анализдеуші және қорытынды құрылғы. Танушы қорғау регистірден тұрады, разряд саны синхросигналдағы символдар санына сәйкес келеді және (Дш) дешифратор берген структурада орнатылады.
5.37 - сурет. Синхросигнал қабылдағышының структуралық сұлбасы
Жылжыту регистірінің кірісіне топтық цифрлы сигнал түседі, ол кодалық комбинация ретінде жазылады да синхросигнал структурасымен сәйкес, танығыш шығысында импульс пайда болады.
Анализатор басқару сигналы көмегімен генераторлық жабдыққа келеді (ГЖ), импульстің пайда болуын тексереді.Сұлбаның шығысында импульстің пайда болуы синхросигналдың болмағанын көрсетеді (Дш шығыс сигнал) басқарушы импульстің болуы ГЖ импульстің шығыс сұлбада болуы синхросигнал уақытымен және басқару сигналы ГЖ сигналына сәйкес келмейді.
Шешуші құрылғы анықталған критерии бойынша анализатордың шығысындағы сигналдарды бағалайды, синхронизм бар немесе жоқ екені туралы шешім қабылдайды. Синхронизм кірісінде жинақтаушысы кіріс сұлбаның шығысымен қосылған, синхросигналдың қабылдағышы синхросигналды іздеу кезінде синхронизімге кіруді қорғайды, анықтағыш кірісіне кез – келген цифрлы топ сигнал комбинациясы түседі. Жинақтаушы сыйымдылығы синхронизм кірісіне 2 – 3 разрядты құрайды.
Синхронизм шығысының жинақтаушысы, оның кірісі анализатор сұлбасының шығысымен қосылған, синхронизім кірісіндегі жинақтаушы толық болады, сұлба шығысында импульс әрқашан бар синхронизімді шығыста босап қалады. Тыныштық шығысындағы импульстер структураның кез – келген комбинациясымен сәйкес, аналогты структуралық синхросигнал СҚ – нің жұмысына әсер етпейді, ол уақыт бойынша басқарушы импульс ГЖ сәйкес емес.
Мысалы, егер қателік кезінде бір циклда синхросигнал бұрмаланып кетсе, танығыш шығысында керекті импульс шықпайды. Бірақ сұлба бұрынғы күйінде қалып синхронизімнің алдыңғы күйлерін орындайды. Егер n2 синхросигналы бәрі бұрмаланатын болса, синхронизім шығысында жинақтаушы толық болса, жүйенің синхронизм күйінен шығуы туралы шешім қабылданады. Егер жинақтаушы кірісіне синхронизім жинақтаушыдан бұрын толып қойса синхронизм шығысы бойынща кіріс нөлдік күйге келеді. Осылайша синхронизімді қысқа уақыт кезінде бұрмалану синхросигналынан қорғайды.
Синхронизм жинағышының бұзылуы ұзақ болса синхронизм шығысы толық және жүйенің синхронизация күйінен шығу туралы шешім қабылдайды. Жаңа синхронизм күйін іздеу басталады. Бұл кезде бірінші импульс танығыш арқылы U2 ГЖ ашық элемент және синхронизм жинағышы нөлдік күйде болады, ал шығыстағы жинағыш синхронизім күйі (n2–1)–гі импульсіне тең болады да егер келесіде цикл моментінде импульстің танығыш шығысында пайда болуы сәйкес келмесе ( бұл синхронды топ болмағанын (ложный) көрсетеді), жинақтағыш синхронизм сигналында толса U2 сұлбасы ашылып кезекті импульс ГЖ танығышқа бұрынғы күйін орнатады.
Осылайша синхронизімнің орнатылуда болмаған (ложнрго) қорғайды. Бұл процес с танығыш шығысында импульс пайда болғанға дейін жалғасады. Бұл кезде Щ цикілі арқылы синхронизм кірісіндегі жинақтағыш толады да синхронизм кірісіндегі жинақтағыш нөлдік күйге келеді де U2 сұлбасы жабылады да синхронизімнің жаңа күйі орнатылады.
Синхросигнал қабылдағышының жұмыс істеуін қорытындыласақ синхронизімді қалпына келтіру процесі кезек – кезек орындалатын үш этаптан тұрады: синхронизм шығысында бөлу, синхронизмнің жаңа күйінен синхросигналды іздеу, синхронизімді қалпына келтіру уақыты t b = tн.вых + t n + tн.вх , мұнда tн.вых - синхронизм шығыс жинағышының толу уақыты; t n - синхросигналды іздеу уақыты; tн.вх – синхронизм кірісіндегі жинағыштың толу уақыты.
СҚ құру әдістерінің кемшіліктері.
Біріншіден, синхросигналды іздеу синхронизм шығысында жинақтағыш толғаннан кейін басталады. Екіншіден, жинақтағыш сыйымдылығы синхронизм кірісінде және шығысында (і және n2) белгіленген, ал синхронизімді қалпына келтіру уақыты мен бөгеуілге қарсы тұруды жақындастырмайды.
Бірінші кемшілік алынып тасталынады, егер синхрониз шығысында жинақтау процесі мен синхросигналды іздеу параллель жүретін болса. Бұл үшін СҚ сұлбасына (5.37 суретте көрсетілген) синхросигналды іздеу сұлбасын қосу керек. Бұл сұлба жинақтауыш кірісіне бірінші импульс пайда болғанан бастап жұмыс істейді, оның толғанына қарамайды және синхронизімге жаңа күйді іздестіре береді. Генераторлық құрылғы алдыңғы күйді жаңа күй табылғанша сақтап тұрады.
Екінші кемшілік алынып тасталады, егер (і және n2) жинағыш сыйымдылықтарына өзгермелі мән берсе сызықтық тракт қателігінің мүмкіншілігіне байланысты. Қателіктің төмендеуі синхронизм шығысындағы жинақтағыш сыйымдылығы азайтады, ал қателік көбейсе синхронизм кірісіндегі жинақтағыш сыйымдылығы азайады. Синхросигналды мұндай қабылдағыштар адаптивті деп аталады және жоғарыжылдамдықты отандық ЦТЖ қолданылады.
Асқынциклді синхронизация жүйесінің жұмысы цикілді синхронизация жұмысына ұқсас, жоғары циклді синхросигналды таратуға негізделген. Асқынциклді синхросигнал қабылдағышының жұмысы циклдік синхросигнал қабылдағышының жұмысынан айырмашылығы жоқ. Бірақ асқынциклді синхросигнал қабылдағышы жеңілдетілгенрежимде жұмыс істейді, асқынциклді синхронизм орнату циклдері синхронизацияға орнатқаннан кейін жүзеге асады циклдердің шекарасы белгілену керек.