Фазирование
Процесс фазирования состоит в определении начала каждой кодовой комбинации.
В стартстопных аппаратах каждая «порция» регистрирующих импульсов строго привязана к началу стартового импульса и нумерация их всегда начинается с единицы, соответствуя нумерации принимаемых кодовых импульсов.
В синхронных приемниках необходима специальная процедура поиска начала кодовой группы, чтобы от него начинать отсчет номеров регистрирующих импульсов. От того, совпадут ли номера регистрирующих и регистрируемых импульсов, зависит правильность работы всего приемника.
В синхронных приемниках для выполнения операции фазирования применяют специальную комбинацию, называемую фазирующей кодовой комбинацией (ФКК).
В передатчике имеется датчик ФКК (ДФКК), а в приемнике - дешифратор ФКК (ДШФКК).
Правильно расшифрованная ФКК является признаком совпадения номеров входящих и регистрирующих импульсов.
Требования к УФ (устройствам фазирования):
быстрое вхождение в фазу при первоначальном включении и возобновлении работы после потери синфазности;
высокая помехоустойчивость при работе по каналам с помехами;
незначительное снижение пропускной способности из-за необходимости передавать служебную информацию в виде ФКК (фазирующей кодовой комбинации);
простота построения, надежность в работе и малая стоимость.
Рис. 55 Классификация устройств фазирования
В безмаркерных УФ фазирующая кодовая комбинация передается во время отсутствия передачи полезной информации. Обычно, до начала передачи или после обрыва канала. После завершения процесса фазирования передача фазирующей кодовой комбинации прекращается и в канале идет передача лишь полезной информации.
В маркерных УФ фазирующая кодовая комбинация передается поэлементно в каждом рабочем цикле в виде маркера. Передача ФКК в виде маркеров осуществляется постоянно [mark, marker – метка в передаваемом сообщении, определяющая его начало или конец].
В циклических системах циклы определенной длины следуют друг за другом. Если определить начало одного из циклов работы распределителя, то можно найти начало всех последующих циклов.
В апериодических системах начало одного цикла работы распределителя отделено от окончания предыдущего произвольным промежутком времени. Длительность рабочих циклов может быть произвольной. Приемнику трудно определить начало очередного рабочего цикла, так как заранее не известны мгновения начала и окончания любого из циклов.
В соответствии с рассмотренными признаками классификации, различают три разновидности устройств фазирования:
маркерное циклическое устройство фазирования УФ);
маркерное апериодическое устройство фазирования;
безмаркерное циклическое устройство фазирования.
Рис. 56 Временная диаграмма работы маркерного циклического УФ
В поток передаваемой полезной информации периодически (один раз за цикл) вводятся элементы фазирующей кодовой комбинации ФКК.
Если приемный распределитель находится в правильной фазе, то через каждые n циклов (n – число элементов ФКК) появляется сигнал, подтверждающий наличие синфазности.
При отсутствии синфазности ФКК не зарегистрируются, что служит сигналом для коррекции фазы.
Достоинство способа - осуществляется постоянный контроль за правильностью цикловой фазы и отсутствует необходимость специально прекращать передачу информации на время фазирования.
Недостатки способа - большое время вхождения в фазу, так как ФКК передается поэлементно и снижается пропускная способность системы из-за непрерывной передачи маркеров.
Рис. 57 Временная диаграмма работы маркерного апериодического УС
В начале каждого рабочего цикла имеется маркер начала (старт), который воздействует на приемный распределитель, пуская его в работу.
В конце рабочего цикла передается маркер конца (стоп), который прекращает работу распределителя и устанавливает его в исходное состояние.
Рабочие циклы могут отделяться друг от друга произвольным отрезком времени или следовать непрерывно.
Достоинство способа – практически мгновенное вхождение в фазу.
Недостаток способа - уменьшение помехоустойчивости, так как искажение маркеров может привести к неверному приему нескольких рабочих циклов.
Рис. 58 Временная диаграмма работы безмаркерного циклического способа фазирования
Перед началом передачи информации в канал посылается ФКК. За время позиции 1 происходит устранение асинфазности. После достижения синфазности приемник через некоторое время (позиция 2) переходит в рабочий режим.
В позиции 3 рабочие циклы следуют непрерывно друг за другом.
Если в результате действия помех появится асинфазность, то за время позиции 4 приемник обнаруживает асинфазность. После этого прекращается передача полезной информации и устройства переходят в режим фазирования.
Достоинства способа - малое снижение пропускной способности системы, так как в рабочем режиме служебные сигналы не передаются.
Недостатки способа - необходимость прекращения передачи полезной информации на время фазирования и отсутствие непрерывного контроля за цикловой фазой.
Схема безмаркерного циклического УФ
Рис. 59 Структурная схема безмаркерного циклического УФ
На рис. 59:
УФ – устройство фазирования;
УС – устройство синхронизации;
ДШфкк – дешифратор фазирующей кодовой комбинации;
БЗ – блок защиты от ложного фазирования;
ЗГ – задающий генератор;
ФУ – формирующее устройство (формирователь прямоугольных импульсов);
УУс – управляющее устройство синхронизации;
ИЭ – инерционный элемент;
ФД – фазовый дискриминатор;
ДЧ – делитель частоты;
УУ – устройство управления фазой;
ДШпу – дешифратор приемного устройства;
ВхТ – входной триггер.
Безмаркерное УФ имеет два режима:
а) режим фазирования (ключ К – в положении 1);
б) режим работы (ключ К – в положении 2).
В режиме фазирования ( в начале, перед передачей полезной информации, или после сбоя фазы) передающая станция посылает фазирующую кодовую комбинацию (ФКК) (например, 00100 – рис. а).
Рис. 60 Временная диаграмма работы безмаркерного циклического
устройства фазирования
Приемная станция осуществляет поиск ФКК с помощью дешифратора ДШфкк. В режиме фазирования тактовые импульсы (ТИ) на приемный распределитель поступают через УУф, а выходы накопителя включены на вход ДШфкк.
Если зарегистрированная кодовая комбинация (рис. в) отличается от ФКК, значит приемник находится не в фазе, и дешифратор (ДШфкк) на эту комбинацию не реагирует.
Отсутствие сигнала на выходе ДШфкк является управляющей командой для устройства управления фазой (УУф), которое убирает один тактовый импульс в последовательности тактовых импульсов . Этим ка к бы изменится нумерация регистрирующих импульсов, и цикл приема фазирующей кодовой комбинации повторяется. Так будет до тех пор, пока номера регистрируемых и регистрирующих импульсов не совпадут. Это признак того, что приемник находится в фазе.
Если в накопителе будет зафиксирована ФКК 00100, на которую настроен дешифратор, то на выходе дешифратора появляется сигнал, который блокирует устройство управления фазой (УУф). Устройство фазирования (УФ) переводится в режим работы (ключ К в положение 2). При этом тактовые импульсы поступают на приемник-распределитель в обход устройства управления фазой, а выход накопителя подключается к дешифратору приемного устройства.
Дальнейший контроль за правильностью работы приемника возлагается на устройство синхронизации.