книги из ГПНТБ / Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений

последующим их перемножением. Данный метод позволяет осуще­ ствить любой вид модуляции при любом соотношении несущей и мо­

На рис. 4.48 приведена форма элемен­ тарного сигнала, аппроксимирующего функ­ цию вида sin xjx на протяжении 6 такто­ вых интервалов (усеченный импульс Котелышкова), а на рис. 4.49 — спектр тако­ го сигнала в сравнении с идеальным им­ пульсом.

аппроксимирующего ' несущей частотой при соотношении несу-

рационном усилителе. Это значительно упрощает построение дис­ кретного формирователя.

1 У

27 Т%

Рис. 4.49. Спектры усеченных импульсов Котельникова для идеального импульса и при его аппроксимации ступенчатой функцией

Для получения суммарного сигнала передатчика число форми­ рователей в общем случае должно соответствовать числу тактовых интервалов, на которых производится формирование элементарного импульса. Выходные сигналы формирователей, складываясь, обра-

240

зугот суммарный сигнал, спектр которого имеет необходимую вели­ чину и форму, близкую к прямоугольной.

На рис. 4.51 приведена структурная схема передатчика, с по­ мощью которой реализуется метод ступенчатой аппроксимации для случая ФМ. Элементарные сигналы аппроксимируются на протяже­

Относи­

тельная v- амплитуда

V

V fft- 0,9\ Of- v- щ-

Щщ т ж щ

%

0\

Рис. 4.50. Форма элементарного сигнала с заполнением несу­ щей

Рис. 4.51. Схема передатчика сигналов методом ступенчатой аппроксимации

мы несущей частоты и ступенчатой аппроксимации. Требования к такому фильтру менее жесткие, чем при фильтровом формировании спектра сигнала. Следует иметь в виду, что в реальной схеме пере­ датчика используется только один формирователь огибающей, пе­ реключаемый специальной логической схемой, что позволяет значи­ тельно сократить объем передатчика.

241

ционные символы. Следовательно, для реализации обоих способов необходимо располагать двумя последователь­ ностями импульсов: одной, в которой импульсы смеще­ ны друг относительно друга на длительность единичного

Так как частота импульсов первой последовательно­ сти равна скорости модуляции, то эти импульсы или формируются с помощью местного генератора, или вы­ деляются из принимаемого сигнала. Наибольшая поме­ хоустойчивость приема обеспечивается определенным расположением импульсов опроса по отношению к при­

руемых на приеме непрерывно работающим местным ге­ нератором, и элементов должно поддерживаться с точ­ ностью до нескольких процентов от длительности еди­ ничного элемента IB течение весьма длительной, часто круглосуточной, работы системы. Однако современные высокостабильные генераторы не могут обеспечить та­ кую точность синхронизации при длительной совместной работе распределителей. Поясним сказанное на кон­ кретном примере.

Как известно, коэффициент нестабильности генера­ тора к определяется отношением

где f — номинальное значение частоты абсолютно ста­ бильного генератора; Af—абсолютное отклонение ча­ стоты генератора ft от номинальной f при учете всех дестабилизирующих факторов.

Время, в течение которого колебания данного гене­ ратора сместятся по фазе на один период по отношению к колебаниям абсолютно стабильного генератора, равно:

(5.2)

243

ного генератора, то частота генератора сместится по фа­

Тк В

Если учесть, что частоты генераторов в самом небла­ гоприятном случае отклоняются от номинальной в про­ тивоположные стороны, то частоты обоих генераторов разойдутся по фазе на один единичный элемент в тече­ ние времени

Обозначим через Б некоторую часть единичного эле­ мента, в пределах которой можно допустить расхожде­ ние по фазе. Тогда время смещения по фазе на данную величину может быть вычислено по формуле

(5.5)

*Е 2кВ

Пользуясь ф-лой (5.5), можно определить время, в течение которого частоты работающих совместно гене­ раторов разойдутся по фазе на заданную величину е при различных скоростях модуляции В и относительной нестабильности генераторов к. Из приведенных в табл. 5.1

данных видно, что при повышении скорости модуляции уменьшается время, в течение которого частоты гене­ раторов расходятся по фазе на одинаковую величину.

244

246

5.26). Теперь предположим, что в канале связи действу­ ют помехи (рис. 5.2б), которые складываются с полезным сигналом (рис. 5.2г). Тогда суммарное напряжение вызо­ вет смещение значащих моментов на в сторону опере­ жения и At2 в сторону отставания (рис. 5.2д). Так как действие помех носит случайный характер, то величина 8=;(At\+&i<2.) характеризующая краевые искажения, также является случайной величиной.

Помехи с малой амплитудой встречаются намного чаще, чем помехи с большой амплитудой, поэтому ма­ лые смещения значащих моментов происходят намного

торых один значащий момент (переход с плюса на ми­ нус илТГнаоборот)", всегда смещен на некоторую вели­ чину а. Плотность распределения смещений значащих моментов при воздействии случайных и регулярных по­ мех описывается выражением (рис. Ъ.2ж)

У 2 я а

или

каналов связи распределение краевых искажений под­ чиняется нормальному закону или близко к нормально­ му (25, 35, 41].

Таким образом, устройство синхронизации представ­ ляет собой автоматическое устройство, осуществляющее измерение временного положения значащих моментов сигнала, формирующее последовательность опросных (регистрирующих) импульсов, фаза которых устанавли­ вается и поддерживается с учетом наиболее вероятного

247

положения значащих моментов. Такие устройства иногда называются устройствами тактовой синхронизации, а формируемые ими регистрирующие импульсы—тактовы­ ми или синхроимпульсами.

По способу фазирования УС делятся на стартсгопные1 ) и синхронные. Наименьшая вероятность ошибок обеспечивается при синхронном способе фазирования. Это обусловливается тем, что синхронные УС распола­ гают большими априорными сведениями о сигнале, чем стартстопные, что позволяет сравнительно просто, на приеме, определить значащие моменты сигнала. К таким

ния из сигнала информации о положении значащих мо­ ментов. Эта информация, выдаваемая в виде, например, коротких импульсов, должна быть проанализирована с целью сведения до минимума влияния искажений при­

на управляемые специальными сигналами и информа­ ционными рабочими сигналами. Наибольшее распрост­ ранение получили последние. Это обусловлено тем, что передача специальных сигналов сопряжена либо с до­ полнительными затратами мощности, либо с выделением отдельной полосы частот, либо с уменьшением скорости передачи. Все эти затраты не окупаются простотой из­ мерения каждого значащего момента при приеме спе-

') Особенности стартстопного способа фазирования подробно из­ ложены в [25, 1105] и в настоящей работе не рассматриваются,

248

циальных сигналов. Кроме того, специальные сигналы подвергаются в канале связи искажениям, отличным от искажений информационных сигналов, что усложняет определение их взаимного положения. В силу этого УС, управляемые специальными сигналами, применяются только в некоторых многоканальных системах.

ратной связью (замкнутые). В разомкнутых УС такто­

название резонансных. В замкнутых УС тактовые им­ пульсы формируются задающим генератором и анализа-' тор сигнала измеряет не положение значащих моментов, а отклонение их от положения тактовых импульсов. Та­ кие АС часто называют фазовыми дискриминаторами ФД. Результат измерения используется для коррекции фазы тактовых импульсов.

Замкнутые УС используются в большинстве среднескоростной АПДС. Различают замкнутые УС с непо­ средственным воздействием на частоту генератора (рис. 5.4а) и без непосредственного воздействия на частоту

"у

УУ

/7/7

генератора (рис. 5.46). В первом случае корректирова­ ние фазы тактовых импульсов достигается изменением параметров схемы генератора и УС, а во втором — воз­ действием на промежуточный преобразователь.

249