книги из ГПНТБ / Гуревич В.Э. Импульсно-кодовая модуляция в многоканальной телефонной связи

ного .порогового знаіченіия, система остается в синхронизме. Таким образом, решающее устройство обеспечивает защиту системы от сбоев синхронизма .при воздействии кратковременных помех.

При включении аппаратуры в работу или в случае нарушения состояния циклового синхронизма число импульсов ошибки за вре­ мя принятия решения превышает пороговое значение. Решающее устройство фиксирует обой синхронизма и обеспечивает переход системы в режим поиска. Сигналы ошибки с выхода анализатора в этом режиме передаются к устройству сдвига («торможения») •импульсных последовательностей приемного ГО без задержки; ре­ шающее устройство как бы «выключается». После восстановления •состояния синхронизма решающее устройство вновь подключается к выходу анализатора, обеспечивая защиту системы от сбоев при воздействии помех.

Идентичность схем повышения помехоустойчивости для прием­ ников синхросигнала различного типа позволяет рассмотреть эту группу устройств отдельно (см. 8.7). Устройства защиты от помех оказывают определенное влияние и на характеристики времени восстановления синхронизма. В каждом конкретном случае время обнаружения выхода из синхронизма, определяемое решающим устройством, может быть добавлено к рассчитанному среднему времени вхождения системы в синхронизм.

Взаимодействие узлов в процессе поиска. Алгоритм поиска со­ стояния синхронизма в системах с задержкой контроля и одно­ разрядным сдвигом поясняется рис. 8.7. Вертикальными черточка-

Синхра-

>—-

ним

ми здесь обозначены импульсные позиции группового ИКМ сигна­ ла; на каждой из них передается импульс или пробел. Для приме­ ра показаны кодовые группы синхросигнала, состоящие из трех импульсов.

Поиск состояния синхронизма осуществляется путем последо­ вательного контроля символов группового сигнала на соответствие синхросигналу. Эталоном для сравнения может служить местный синхросигнал, формируемый генераторным оборудованием, или

250

«копия» синхросигнала, записанная в опознавателе. Приемники с генераторами местного синхросигнала обычно сложнее и поэтому используется редко.

сдвинут на к импульсных позиций от синхросигнала. Бели при. первом контрольном испытании в анализаторе наблюдается несов­ падение символов сравниваемых последовательностей, то анали­ зирующее устройство формирует сигнал ошибки, вызывающий при помощи ячейки управления сдвиг («торможение») последователь­ ностей приемного генераторного оборудования на один период так­ товой частоты Г по отношению к передающему (после срабатыва­ ния решающего устройства). На выходе делителей частоты ГО этот период окажется удлиненным по отношению к нормальному

испытание со сдвигом происходит с задержкой на цикл. При этом новая контролируемая группа символов ИКМ последовательности окажется на расстоянии к—1 импульсных позиций от синхросиг­ нала. В процессе поиска возможно также формирование дополни­ тельных циклов поиска длительностью Гц, связанных со случай­ ными совпадениями символов ИКМ сигнала и местного контроль­ ного сигнала (ложный синхронизм). В этом случае сдвига им­ пульсных последовательностей приемного ГО не происходит. Од­ нако такое положение в силу случайного характера ИКМ сигнала долго продолжаться не может и при последующих повторных ис­ пытаниях будет зафиксирована ошибка. Процесс последовательно­ го контроля ИКМ сигнала и «торможения» приемного оборудова­ ния по отношению к передающему будет продолжаться до тех пор,, пока между сравниваемыми последовательностями не установится однозначное соответствие, фиксирующее состояние синхронизма в системе.

Статистические характеристики времени вхождения в синхронизм

Расчет статистических характеристик времени вхождения, аппаратуры в синхронизм проведем при следующих допущениях:

—система находится в режиме синхронизма по тактовой ча­

стоте;

—в режиме поиска состояния синхронизма отсутствуют иска­ жения аимівюлов синхросигнала.

При расчете учтем два случая: поиск состояния синхронизманачинается с произвольной позиции цикла передачи (случай вхож­ дения в синхронизм после включения аппаратуры в работу в про­ извольный момент времени) или с позиции, непосредственно сле­ дующей за синхросигналом (случай восстановления синхронизма, после ело нарушения).

251

Д Л Я определения дисперсии числа дополнительных циклов вы­ числим предварительно:

253

На рис. 8.8 приведены графики зависимости среднего и средне­ квадратичного числа дополнительных и удлиненных циклов, фор­ мируемых в процессе поиска синхронизма, от числа символов в синхрогруппе. Среднее время вхождения системы -в синхронизм с учетом общего числа дополнительных и удлиненных циклов

Теперь рассмотрим случай восстановления синхронизма. Пред­ положим, что после сбоя синхронизма процесс поиска начался с позиции цикла передачи, непосредственно следующей за позицией синхросигнала, В этом случае контролируются все импульсные

среднеквадратичное отклонение времени вхождения в синхронизм являются основными характеристиками системы -синхронизации. Для оценки предельных параметров системы в режиме поиска

254

Для вычисления (8.11) воспользуемся известным из работы [5] равенством:

Выражение в фигурных скобках означает вероятность фиксации

= ^ J m , RK + K - \ ) .

Как известно, вероятность получения к успехов в п независи­ мых испытаниях р(к, п) может быть представлена в виде р(к,п) = ~рр(к—1, п— 1) +qp(K, п—1) при І ^ к ^ п . Учтем это замечание и обозначим (iNo—1)М(#д, Rn+iN0— 2) =А.

После ряда преобразований получаем

255

Обозначим к—1 =s. Тогда

N,—3

Вновь воспользуемся равенством (8.12) и возвратимся к старым обозначениям. Тогда окончательно

Выражение (8.13) является общим для произвольных Ад, г и рю- Воспользуемся этим выражением для вычисления p(Rc^RÄ) при г=\, рю = 0,5, придавая і?д значения от 0 до 2/Пі{Яд}. Тогда (8.13) преобразуется к виду

пс методике [7, 11]. Соотношения (8.3) и (8.13) обобщают результаты работы [5],

которые являются частным случаем полученных выражений при r= 1 и /?іо=0,5.

256

Применение приемников с задержкой контроля в аппаратуре

чередующуюся последовательность одиночных импульсов и про­ белов, передаваемых в начале каждого цикла передачи. Ча­ стота следования импульсов синхросигнала составляет половину частоты следования циклов, что существенно уменьшает вероят­ ность его имитации импульсами линейного сигнала (ложный син­ хронизм).

Использование непрерывной последовательности «единиц» или «нулей» в качестве синхросигнала не представляется возможным, так как в режиме «молчания» кодовые группы каналов имеют пос­ тоянный характер, повторяются с частотой следования циклов и определенные их символы могут 'быть приняты за синхросигнал. Чередование символов синхросигнала эквивалентно двукратному увеличению числа импульсных позиций между двумя соседними синхроимпульсами, что приводит к двукратному увеличению числа

:При использовании односимвольного чередующегося синхросиг­ нала формирователь синхросигнала (рис. 8.3) значительно упро­ щается; он состоит лишь из триггера, управляемого с частотой следования циклов, и элемента И, выходной сигнал которого пос­ тупает в устройство объединения.

Структурная схема приемника синхросигнала остается преж­ ней (рис. 8.5), только опознаватель синхросигнала заменяется эле­ ментом И, а местный импульсный сигнал подается на анализатор через цикл (в соответствии с передаваемым чередующимся синхро­ сигналом).

Устройства синхронизации этого типа реализованы в 24-каналь- ных системах [8, 9]. Основной недостаток устройств с односимволь­ ным чередующимся синхросигналом состоит в том, что в зависи­ мости от характера обнаруженного в процессе поиска синхрооимвола (т. е. совпадение импульсов и пробелов сравниваемых в ана­ лизаторе сигналов или сдвиг сравниваемых последовательностей на полпериода) возможна фиксация или «проскок» состояния син­ хронизма. В связи с этим максимальное число контролируемых импулыаных позиций в процессе поиска с равной вероятностью мо^ жет принимать значения ІѴ0—1 или 2ЛГ0-—1.

Вместе с тем очевиден и способ борьбы с указанным недостат­ ком — схема поиска должна фиксировать результат предыдущегэ контрольного 'испытания и, в зависимости от его исхода, перестраи­ вать работу системы таким образом, чтобы «проскок» состояния синхронизма (независимо от того, совпадают ли сравниваемые по­ следовательности или они сдвинуты на полпериода) был невоз­ можен.

Осуществляется это следующим образом (-рис. 8.10). В момен­ ты времени, повторяющиеся с периодичностью следования циклов, производится контроль двух расположенных рядом импульсных позиций цикла передачи. Эту функцию выполняют элементы И{ и Иг, включенные после анализатора. Решение о соответствии син­

Рис. 8.10. Структурная схема приемника односимвольного синхросиг­ нала с контролем двух импульсных позиций

Иг) должна определять характер контролируемого символа на второй импульсной позиции («единица» или «нуль») и управлять триггером приемного устройства таким образом, чтобы характер символа, ожидаемого при следующем контрольном испытании (пос­ ле сдвига) был противоположен записанному (т. е. соответствует периодичности чередования символов синхросигнала).

Благодаря предварительной ориентировке триггера устройство синхронизации подготовлено к приему определенного символа. Иными словами, после каждого контрольного испытания со сдви­ гом устройство поиска ориентируется таким образом, чтобы при последующем испытании зафиксировать синхронизм. В результате создаются условия, при которых уход системы из состояния син­ хронизма невозможен.

Известно несколько модификаций систем этого типа. В любой из них максимальное число позиций, контролируемых в процессе поиака состояния синхронизма, не превышает общее число сим­

258