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

всем интервале времени ±то/2, т. е. при расхождении по фазе на ± я . Если объединить часть выходов счетчика (см. рис. 5.186), то переменный коррекционный эффект будет обеспечен только в пределах определенной вели­

является необходимость подачи коррекционных импуль­ сов в различные точки основного делителя, что значи­ тельно усложняет схему УС.

Устранить отмеченный недостаток позволяет устрой­ ство (рис. 5.19) ' ) , которое в зависимости от величины

Регистр отставания

Отст

Щ- Регистр опережения

—

Рис. 5.19. Схема устройства формирования пе­ ременного коррекционного эффекта

рассогласования фаз формирует различное число кор­ рекционных импульсов, поступающих на одно управля­ ющее устройство [107]. Устройство состоит из трех сдви­ гающих' регистров: двух основных (отставания и опере­ жения), содержащих по q двоичных элементов, и одного вспомогательного, содержащего (q—1) элемент. Число двоичных элементов соответствует числу зон с различ­ ным коррекционным эффектом. Все элементы основных регистров переводятся в состояние 1 сигналами, посту­ пающими с ФД, а элементы вспомогательного регист­ ра — сигналом, поступающим с выхода основного дели­ теля (ТИ) в момент, соответствующий синфазному со-

4 ) На рис. 5.19. регистры изображены условна.

280,

стоянию, т. е. при переходе от регистрации состояний отставания к регистрации состояния опережения. Этим же сигналом все элементы (кроме первого) регистра отставания переводятся в состояние 0.

Считывание записанной в регистры информации осу­ ществляется импульсами, поступающими от вспомога­ тельного генератора, частота следования которых /1 дол­

т. е. примерно 3%. Предположим, что импульсы мест­ ного генератора отстают по фазе от принимаемых им­ пульсов на 3 5 < / ' о т с т < 4 5 . Тогда в момент регистрации отставания импульс, появляющийся на выходе 1 фазо­ вого дискриминатора, переведет все q элементы регистра отставания в состояние 1. С этого момента на выходе регистра отставания начнут появляться коррекционные импульсы, частота которых будет соответствовать часто­ те вспомогательного генератора fi. Число этих импульсов будет пропорционально ^отст, так как в момент измене­ ния фазы местного генератора элементы регистра отста­

импульсов будет равно 4. Максимальное число коррекционных импульсов, которое может быть считано с ре­

35< //опер <45 . Тогда под действием сигнала с выхода 2 фазового дискриминатора все q элементов регистра опе­ режения будут переведены в состояние 1. К моменту поступления сигнала, регистрирующего состояние опере­ жения, часть «единиц», записанных во вспомогательный регистр в момент синфазности, будет уже списана. При­ чем чем больше смещение по фазе в сторону опереже­

щающими для выходных импульсов регистра опереже­ ния, то число коррекциоиных импульсов, поступивших

281

на выход, будет равно: q—(q—4) = 4 . Наибольшее число коррекционных импульсов, которое появится на выходе регистра при опережении, большем (q—1)5, равно q.

Преимуществом рассмотренного устройства является возможность реализации его на универсальных логиче­ ских элементах .и использования в любом.УС с дискрет­ ным управлением.

У с р е д н я ю щ и й э л е м е н т . В устройствах син­ хронизации с дискретным управлением в качестве усред­ няющего элемента УЭ, как правило, используется ре­ версивный счетчик (см. § 3.4). При построении УЭ и выборе коэффициента усреднения стремятся удовлетво­ рить два противоречащих друг другу требования: для повышения точности синхронизации коэффициент усред­ нения желательно выбирать как можно большим, а для уменьшения времени вхождения в фазу увеличение ко­ эффициента усреднения нежелательно. Такое противоре­ чие устраняется, если коэффициент усреднения УЭ изме­ няется автоматически при переходе из режима вхожде­ ния в фазу в режим поддержания синфазности. По­ строить такой УЭ можно, если последовательно с обыч­ ным реверсивным счетчиком включить двоичные элемен­ ты без сброса, которые представляют собой счетные устройства, имеющие два выхода и два входа. Такие устройства при поочередном поступлении импульсов на их входы работают как реверсивный счетчик с коэффи­

ясняющие его работу. Предположим, что в исходном

При поступлении последующего входного импульса на

282

ние схемы сохранится до момента поступления очеред­ ного входного импульса.

Если последующие два входных импульса поступят сначала на вход /, а затем на вход 2, то состояние эле-

ментов схемы будет 'изменяться в той же последова­ тельности (моменты U, U, t7, ts) • При этом напряжение на выходах 1 и 2 не изменится. Таким образом, при по­ очередном поступлении управляющих импульсов на вхо­ ды 1 и 2 выходной импульс отсутствует. При поступле­ нии на один из входов подряд больше двух импульсов

последующие входные импульсы поступят на выход без деления на 2.

Последовательное включение обычного реверсивного счетчика и одного пли нескольких двоичных элементов без сброса позволяет создать усредняющий элемент с переменным коэффициентом счета. Так, если для по­ строения УЭ использовать четырехразрядный реверсив­ ный счетчик и два двоичных элемента без сброса, то коэффициент усреднения такого УЭ при поступлении

283

на его вход случайных импульсов равен: 2 6 =64 , а при вхождении в фазу, когда все коррекционные импульсы поступают на один вход, коэффициент усреднения умень­ шается до 2 4 = 16. Первый выходной импульс появится после поступления 64 входных, а все последующие — после каждого 16-го.

Рассмотренный принцип построения УЭ с переменным коэффициентом усреднения не является единственным. Возможны и другие решения. Важно только, чтобы они позволяли реализовать УЭ целиком на универсальных логических элементах.

У с т р о й с т в о у п р а в л е н и я . Выше указывалось, что устройство управления УУ, обеспечивающее добав­ ление и исключение импульсов, может состоять из двух

рис. 5.9). Построение такого устройства на универсаль­ ных логических элементах не представляет труда, если обеспечена привязка фаз подаваемых на него импульсов. Так как момент появления коррекционных импульсов по отношению к тактовым произволен, то при построе­ нии устройства управления в основном решается зада­ ча совмещения по фазе коррекционных импульсов и им­ пульсов ЗГ. Такое совмещение обычно достигается по­ средством «схем привязки» (рис. 5.21а).

Так как момент появления входного импульса про­ изволен, то он может совпасть или не совпасть по вре­

ного импульса триггер 7Л перейдет в состояние 0 (в ис­

стояние 1 и на выходе схемы появится импульс. В со­ стоянии 1 триггер Т2 будет находиться только в течение одного периода следования импульсов ЗГ2. Теперь пред­ положим, что входной нмпульс имеет такую длитель­

284

Рис. 5.21. Схема привязки и временные диаграммы ее работы

вдвое времени нахождения триггера Т2 в состояние 1. Для исключения этого явления длительность входного импульса ограничивают величиной Т'/2, где Т — период следования импульсов ЗГ.

Таким образом, схема привязки, управляемая двумя последовательностями импульсов 3Ti и ЗГ2, на каждый поступающий в произвольный момент времени входной импульс формирует два выходных импульса, один из которых по длительности совпадает с импульсами З А , а другой — с периодом следования импульса ЗГ2.

На рис. 5.22 показана схема устройства управления, состоящего из двух «схем привязки» и схемы объеди­ нения. При отсутствии импульса на входе первой схемы

Рис. 5.22. Схема устройства управления

285

привязки (левой) импульсы З А , поступающие на ЛCi вследствие нахождения триггера А в состоянии 0, про­ ходят на выход. При поступлении входного импульса

будет запрещен. Посредством второй схемы привязки (правой) осуществляется формирование импульса до­

Иногда в схему УС включается устройство, посредст­ вом которого УС автоматически переводится с двухпо­ люсного корректирования на однополюсное при наличии преобладаний принимаемых импульсов. Такое устрой­ ство включается между ВхУ и ФД и состоит из триггера и элемента И — НЕ (рис. 5.23а). В состояние 1 триггер Т

а)

Рис. 5.23. Устройство автоматического пе­ реключения УС с двухполюсного корректи­ рования « а однополюсное л временные диа­ граммы его работы

286

переводится тактовыми импульсами, частота следования которых равна скорости модуляции В. Импульсы, соот­ ветствующие значащим .моментам, 'Снимаемые с ВхУ. подаются на элемент И — НЕ . Для устранения возможно­ сти совпадения тактовых и входных импульсов послед­ ние обычно «привязываются» в приемном устройстве к одному из тактов высокой частоты, снимаемой с какойлибо промежуточной ступени делителя и не совпадаю­ щей по фазе с тактовыми импульсами. Если преоблада­ ние отсутствует (рис. 5.236), устройство выдает на ФД все поступающие на его вход импульсы. При наличии преобладания принимаемых элементов (рис. 5.24s) толь­ ко первый из двух импульсов, расположенных на интер­ вале то, подается на ФД. С помощью этого устройства можно практически полностью устранить ложное кор­ ректирование, обусловленное дроблениями принимаемых элементов (рис. 5.23г).

§5.5. ПРИНЦИП Р А Б О Т Ы Р А З О М К Н У Т Ы Х УСТРОЙСТВ СИНХРОНИЗАЦИИ

В общем случае (разомкнутые УС также состоят из двух крупных узлов: .анализатора сигнала (АС) я форми­ рователя тактовых импульсов (ФТИ). Возможность по­ строения разомкнутых УС основывается на том, что принимаемый модулированный сигнал в синхронных си­ стемах несет информацию о наивысшей частоте модуля­ ции, которая заложена в частоте следования значащих моментов. Выделяя значащие моменты на приеме, мож­ но восстановить частоту модуляции, а следовательно, и сформировать тактовые импульсы.

Если искажения в канале связи отсутствуют, эта за­ дача решается легко, так как значащие интервалы точно определяют частоту модуляции. При наличии помех в канале связи для определения частоты модуляции по ис­ каженным по длительности элементам анализатор сигна­ ла должен содержать усреднитель (интегратор), с по­ мощью которого будет устраняться влияние случайных искажений и на выходе формироваться сигнал с устой­ чивой фазой. Пользуясь этим сигналом, ФТИ сформиру­ ет необходимую последовательность тактовых импуль­ сов, установив такое фазовое расположение их по'отношению к значащим интервалам, при котором обеспечи­ вается наибольшая помехоустойчивость приема.

287

В качестве усреднителя в разомкнутых УС использу­ ется высокоизбпрательное резонансное устройство (ВИРУ), собственная частота колебаний которого равна: /р=1/тоЧаще всего ВИРУ представляет собой колеба­ тельный контур (фильтр) высокой добротности.

преобразуются таким образом, чтобы при подаче их на вход ВИРУ обеспечивалась устойчивая раскачка резо­ нансной системы независимо от структуры передаваемого сигнала. Учитывая, что резонансная частота ВИРУ /р = = 1/то (т. е. период колебаний равен единичному интер­ валу), поступающие на вход ВИРУ импульсы должны следовать с интервалом, кратным то. Поэтому на входе устанавливается элемент — удвоитель, — посредством которого каждый значащий момент преобразуется в им­ пульс Hz длительностью то/2. При передаче точек частота следования этих импульсов равна 1/тоВследствие боль­ шой инерционности напряжение, снимаемое с выхода ВИРУ и обусловленное суммарным воздействием боль­ шого числа импульсов £/3, будет представлять собой сар-

28S