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

Значения максимального времени синхронизации, под­ считанные по ф-ле (5.22) для различных q, М и то при К = 100, (приведены в табл. 5.2.

Формулы (5.18), (5.21), (5.22) определяют время синхронизации три -приеме «точек». Выражение, умножаемое на то, представляет собой число значащих моментов, необходимое для (вхождения в фазу. Для определения времени синхронизации при приеме рабо­ чих комбинаций необходимо знать наиболее вероятное число значащих моментов, содержащихся в последова­ тельности, состоящей из произвольных /г-элементных комбинаций.

Структура случайного сообщения в наибольшей сте­

длимы, состоящая из 2"—1 элементов, содержит 2 " - 1 гра­ ниц, т. е. примерно- в два раза меньше, чем при приеме <<то.ч.ек». Следовательно, время синхронизации по рабо­

Время синхронизации для случая приема искажен­ ных элементов сигнала определить расчетным путем до­ вольно трудно, так как необходимо решить уравнения в частных производных. Методология решения этой за­ дачи подробно рассмотрена в [19, 34].

пределы допустимого рассогласования после прекраще­ ния подстройки. Подстройка фазы может прекратиться как в случае прерываний в канале связи, так и прину­ дительно по сигналу об ухудшении качества канала

270

связи, поступающему от специального устройства кон­ троля канала. При ухудшении качества канала установ­ ленное ранее значение фазы тактовых импульсов более достоверно, чем то, которое было бы получено в ре­ зультате продолжавшейся работы УС.

Таким образом, время поддержания синфазности фак­ тически определяет допустимое время обрыва канала связи, при котором сохраняется установленная ранее синфазность. Поэтому с момента восстановления канала связи обеспечивается нормальный прием сигналов.

Для замкнутых УС tn c определяется стабильностью задающих генераторов и величиной допустимого расхож­ дения по фазе.

Если относительная расстройка задающих генерато­ ров передатчика и 'приемника составляет 2к, где к — ко­ эффициент нестабильности одного генератора, то t a c можно определить из выражения (5.5), принимая е = ц.н/2 (ц-н—номинальная исправляющая способность прием­ ника, выраженная в долях то) • Тогда

выше стабильность задающих генераторов. При увели­ чении скорости модуляции, например, вдвое время под­ держания синфазности уменьшится в два раза. Следо­ вательно, для обеспечения необходимой величины tn c переход на более высокие скорости модуляции требует увеличения стабильности задающих генераторов. Пред­ положим, что при ц.н=40% и 5 = 1200 бод необходимо обеспечить tnc^3c. Тогда из (5.23) получим, что коэф­ фициент нестабильности используемых ЗГ не должен превышать 2 , 7 - Ю - 5 . Переход на работу со скоростью 2400 бод при той же нестабильности генераторов приве­ дет к уменьшению допустимого времени потери синфаз­

есть вероятность того, что фаза тактовых импульсов, из­ меняясь от синфазного (нулевого) значения, достигает границы + я или — я, т. е. «перейдет» в соседний эле­ мент. Такой «перескок» фазы тактовых импульсов при­ водит ж временному прекращению связи, обусловленно-

271

При теоретическом исследовании поведения УС при различных уровнях помех [19] вероятность срыва син­

увеличение коэффициента усреднения, что. в свою оче­ редь, приводит к увеличению времени вхождения в фазу. Практически исключить появление режима «перескока»

УС вероятность срыва синхронизации весьма мала. При

При этом для повышения точности синхронизации тре­

ний несет ложную информацию о соотношении фаз. Обозначим через q вероятность ложного сигнала на вхо­

го воспользуемся решением задачи о разорении игрока [90]. Тогда можно записать

272

В работе [26] для заданных q и М на основании ре­ шения тон же задачи [90] приведена зависимость, (позво­ ляющая определить среднее число импульсов X на входе PC, при котором на выходе PC появится один импульс:

273

различными значениями стабильности генератора, мож­ но построить кривые, определяющие области устойчивой работы УС 1(рис. 5Л4) . .Каждая из кривых является гра­ ницей области устойчивой работы, обеспечиваемой дан­ ной стабильностью генераторов. Так как_кривые рис. 5.14 построены для предельного случая (Х = М2), который практически не может иметь место, то точки на самой

УСТРОЙСТВ СИНХРОНИЗАЦИИ

Полная структурная схема УС с дискретным управ­ лением, удовлетворяющего требованиям, предъявляет

274

и в

Рис. 5.15. Полная структурная схема УС с дискретным управлением

ного коррекционного эффекта УПКЭ может отсутство­ вать. Все устройства, входящие в схему УС, образуют два основных узла: анализатор сигнала—входное уст­ ройство (ВхУ), фазовый дискриминатор (ФД), устрой­ ство переменного коррекционного эффекта (УПКЭ) и

275

усредняющий элемент (УЭ) — и формирователь такто­ вых импульсов — ЗГ, делитель (Д) и устройство управ­ ления (УУ).

Структурная схема замкнутых УС с непосредствен­ ным воздействием отличается от схемы рис. 5.15 тем, что не содержит делителя, а связь между узлами осущест­ вляется несколько иным способом. Кроме того, форми­ рование переменного коррекционного эффекта выпол­ няется не отдельным узлом, а ФД.

по времени с моментом перехода одного значащего мо­ мента сигнала к другому, определяется в основном •структурой входного сигнала. В одноканальных систе­ мах связи входной сигнал снимается с выхода детекто­ ра и значащим моментам этого сигнала будет соответ­ ствовать момент перехода выходного напряжения через нулевой уровень. Поэтому при приеме таких сигналов схема входного устройства содержит усилитель-ограни­ читель УО, дифференцирующую цепь ДЦ и выпрями­ тель В (рис. 5.16). Примерные временные диаграммы напряжений в различных точках схемы изображены на рис. 5.16. Практическая реализация каждого узла схемы определяется той системой элементов, на которой стро­ ится вся аппаратура и не представляет трудностей.

В многоканальных системах или в системах со слож­ ными сигналами детектирование зачастую осуществляет­ ся методом стробирования (методом однократной про­ бы) или другими методами, основанными на использо­ вании тактовых импульсов. Поэтому для выделения зна­ чащих моментов нельзя использовать сигнал с выхода детектора, так как он формируется посредством сфазированных регистрирующих (тактовых) импульсов. В та­ ких системах выделение значащих моментов основы­ вается на использовании тех параметров сложных сиг­ налов, которые прямо или косвенно несут информацию о моментах модуляции. Например, в системах с ОФМ сигнал на приемном конце представляет собой колеба­ ние с плавно изменяющимися амплитудой и фазой. Огибающая сигнала меняется по сложному закону, опре­ деляемому частотными характеристиками канала связи, так что моменты перехода огибающей через нуль неточ-

276

но соответствуют моментам смены фазы передаваемого сигнала. Величина и знак возникающего систематиче­ ского сдвига зависят от характера неравномерности груп-

Pita, 5.16. Структурная схема ВхУ и временные

диаграммы его работы

пового времени замедления канала связи и состава ин^ формации. При таких условиях выделение моментов-, модуляции основывается на выделении моментов смены фазы наполняющей частоты.

При передаче информации посредством однократной ОФМ фаза вспомогательной несущей на единичном ин­ тервале постепенно изменяется от нуля до п. При таких параметрах сигнала выделение моментов модуляции ос­ новывается на выявлении моментов, в которые фаза вспомогательной несущей принимает значение 90°±iAcp. С этой целью из предварительно ограниченного сигнала (рис. 5.17а, строки /, 2) путем дифференцирования и выпрямления выделяются моменты перехода через нуль наполняющей (строка 3). Выделенные таким образом характеристические моменты поступают на Вх2 схемы выделения (рис. 5.176). На счетный вход триггера Т поступают импульсы удвоенной несущей частоты (рис.

277

принимаемом сигнале. Вследствие наличия цепи обратной связи триггер Т устанавливается в состояние 0 и после­ дующие импульсы будут совпадать с полупериодами нахождения триггера в состоянии 0. Таким образом, сигнал на выходе схемы И будет появляться в те мо­ менты, когда фаза наполняющей сигнал несущей часто­ ты изменится на 90°±Аср относительно предыдущего зна­ чения.

Ф а з о в ы й д и с к р и м и н а т о р . В устройстве син­ хронизации с дискретным управлением фазовый дискри­ минатор представляет собой две схемы И, на один вход которых подаются импульсы с входного устройства, а на другой — импульсы с выхода делителя частоты (см. рис. 5.9). В устройстве синхронизации с непосредствен­ ным воздействием па частоту генератора схема ФД опре­ деляется видом выходных колебаний ЗГ и требованиями

278

к виду выходного сигнала, используемого для управле­

менением в качестве последнего каскада делителя коль­

счетчика отрезок времени, равный длительности единич­ ного элемента то, делится на 2п частей, из которых п со­

только в том случае, когда входное устройство зареги­

Если теперь выходы схем И попарно подключить к таким точкам основного делителя, чтобы импульс первой пары схем И смещал фазу ТИ на 1/К в сторону опере­ жения или отставания, импульс второй пары схем И смещал фазу ТИ на 2JK и т. д., то получим устройство, обеспечивающее переменный коррекционный эффект во

279