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

ваться вектором ОВ'. .Поокольку амплитуда напряжения, большая с7м , невозможна, то суммарному напряжению будет соответствовать вектор ОВ. Угол между векторами 0.4 и ОВ характеризует появившееся расхождение по фазе. Если следующий значащий момент смещен в сто­ рону опережения, то возникающее при этом элементар­ ное напряжение определяется вектором 0L, а результи­ рующее суммарное 'напряжение — вектором ОС. Смеще­ ние вектора суммарного напряжения по фазе значитель­ но меньше смещения 'векторов элементарных напряже­ ний, т. е. смещений границ посылок.

Таким образом, разомкнутое ФУ при приеме иска­ женных по длительности значащих интервалов обеспечи­ вает поддержание фазы формируемого выходного напря­ жения, а следовательно, и ТИ с точностью до некоторого

разомкнутых УС, являются точность и время синхрони­ зации.

290

ного напряжения при устанавливающемся режиме определяется выражением

(шириной полосы, фазо-частотной характеристикой и др.) и характеризующий дисперсию фазы в конце первой по­ сылки.

Из выражений ( 5 . 2 8 ) и ( 5 . 2 9 ) следует, что чем выше добротность контура, тем меньше дисперсия фазы выход­ ного напряжения в устанавливающемся и в установив­ шемся режимах. Численно коэффициент Ь0 пропорциона­ лен амплитуде элементарного напряжения. Чем меньше

ст^ ( 5 ) в два раза больше дисперсии фазы в установив­

контура и с достаточной для практики точностью для слу­ чая приема точек можно принять

Зная время синхронизации и принимая за допустимое отклонение по фазе такое состояние устройства, при ко­ тором дисперсия фазы возрастает вдвое по сравнению с

установившимся режимом, оценим приближенно величи­ ну времени поддержания синфазности и, следовательно,

Как видно, разомкнутые УС обладают весьма малым

tnc- Так, при Q = 100 и 6 = 1200 бод, ' П с = 6 6 т о ~ 5 0 мс и в пределе оно не будет превышать 100т0 = 83 мс.

Сравнивая разомкнутые и замкнутые УС, можно сде­ лать следующие выводы. Разомкнутые УС при той же точности синхронизации более просты в реализации. Наиболее ощутимо это преимущество проявляется при построении высокоскоростных систем передачи дискрет­ ных сообщений (порядка десятков и более тысяч бод). Зто обусловлено тем, что па таких скоростях сравни­ тельно просто реализуются ВИРУ с большой добротно­ стью.

Недостатками разомкнутых УС являются: малое до­ пустимое время обрыва канала без потери синфазности; снижение точности синхронизации при поступлении сиг­ нала, не содержащего значащих 'моментов на продолжи­ тельном интервале, чем обусловливаются дополнитель­ ные требования к структуре принимаемой информации А/дом; значительное влияние на точность синхронизации отклонения скорости модуляции или резонансной часто­ ты ВИРУ от номинальной. Последний недостаток, обус­ ловленный большой крутизной фазовой характеристики узкополосного фильтра, устраняется введением непре­ рывного контроля за фазой формируемых тактовых им­ пульсов и корректировкой их фазового расположения.

Разомкнутые УС нашли* применение в ряде систем передачи дискретных сообщений,

292

§ 5.6. УСТРОЙСТВА Ф А З И Р О В А Н И Я ПО Ц И К Л У

Устройства фазирования по циклу*) синхронных си­ стем связи служат для определения начала каждой ко­ довой комбинации (цикла) в принимаемой последова­ тельности элементов сигнала. Эти устройства позволяют обеспечить быструю установку фазы как при первона­ чальном включении, так и при потере синфазности в про­ цессе работы, в силу чего должны обладать высокой по­ мехозащищенностью, исключающей установку ложной фазы. При установке ложной фазы приемник будет регистрировать комбинации, не соответствующие переданным.

Таким образом, под фазированием по циклу будем понимать процесс формирования в месте приема после­ довательности импульсов с периодом пто, совпадающих с началом приема каждой кодовой комбинации. В отли­ чие от синхронизации, фазирование по циклу осуществ­ ляется посредством дополнительной (избыточной) инфор­ мации, содержащейся в сообщении. В простейшем слу­ чае при фазировании по циклу в начале передачи посы­ лают специальный сигнал (комбинацию) фазирования, момент дешифрирования которой принимается за начало отсчета (цикла). Так как количество элементов п в ком­ бинации всегда известно, то начала всех последующих циклов определяются подсчетом числа тактовых импуль­ сов и выделением импульсов, кратных п. Такой способ фа­ зирования обладает очень низкой помехозащищенностью и применим только при передаче коротких сообщений.

При непрерывной передаче сообщений нарушение синфазности может произойти вследствие искажений са­ мого фазирующего сигнала, кратковременных пропада­ ний питающих напряжений, перескоков фазы при появ­ лении в канале связи интенсивности помех и других при­ чин, т. е. вероятность этого события сравнительно вели­ ка. Поэтому при непрерывной передаче сообщений поте­ ря цикловой синфазности длительное время не будет об­ наружена, что приведет к потере большого объема ин­ формации. Для фазирования по циклу применимы такие способы, при которых обеспечивался бы непрерывный контроль за состоянием цикловой синхронизации. Эта

*) Наряду с термином «фазирование по циклу» в литературе ТЗ.кже используется термин «групповое фазирование;^

293

особенность работы устройств циклового фазирования (УЦФ), а также вид избыточной информации, необходи­ мой для осуществления фазирования, и способ ее введе­ ния определяют те признаки, по которым классифици­ руются УЦФ.

В зависимости от режима работы аппаратуры пере­ дачи дискретных сообщений все УЦФ можно разделить на две большие группы: 1) для аппаратуры с непрерыв­ ной передачей сообщений, когда необходимо иметь не­ прерывный контроль за фазовыми соотношениями фор­ мируемых циклов приема; 2) для аппаратуры с однора­ зовым запуском, применяемым на симплексных каналах связи и, главным образом, для передачи коротких сооб­ щений по каналам радиосвязи [52].

Построение УЦФ во многом зависит от того, каким образом и какого вида избыточная информация, предна­ значенная для фазирования по циклу, вводится в пере­ даваемую информацию.

По виду вводимой избыточной информации наиболее часто применяются следующие системы фазирования по циклу:

1) с явно выраженной синхронизирующей информа­ цией, совместимой с кодовой. Под совместимостью ин­ формации понимается возможность появления в кодовой последовательности группы символов, составляющих синхронизирующую информацию;

2) с явно выраженной синхронизирующей информа­ цией, не совместимой с кодовой, В таких системах в ко­ довую последовательность включаются дополнительные символы, исключающие появление в ней синхронизирую­ щей информации;

3) с передачей синхронизирующей информации по требованию. Такой принцип фазирования применим в дуплексных системах, в которых для восстановления син­ фазности можно многократно посылать одну и ту же за­ ранее установленную кодовую комбинацию;

4) с использованием избыточной информации, пред­ назначенной для повышения достоверности принимаемых сообщений. В этих системах факт потери .цикловой фа­ зы обнаруживается по значительному увеличению числа обнаруживаемых ошибок. Эту разницу между вероятно­ стями появления ошибок при несинфазной и синфазной работе можно использовать для осуществления фазиро­ вания по циклу.

294

Рас. 5.26. Структурная схема устройства фазирования по циклу

рого устанавливается факт наличия в принимаемой по­ следовательности импульсов синхронизирующей инфор­ мации и в момент ее приема выдается сигнал; блок защи­ ты от ложного фазирования и блок управления фазой приемного распределителя. Построение каждого блока зависит от вида синхронизирующей информации и вы­ бранного способа управления фазой приемного распреде­ лителя.

Независимо от вида вводимой синхронизирующей ин­ формации УЦФ состоят из двух основных узлов: устрой­ ства ввода синхронизирующей информации на передаю­ щем конце и устройства выделения синхронизирующей информации на приемном конце.

В целом УЦФ должно быть простым и надежным, обеспечивать малое время фазирования при первона­ чальном вхождении в связь и после перерыва связи, об­ ладать высокой помехоустойчивостью, исключающей воз­ можность установки ложной фазы, и незначительно сни­ жать пропускную способность системы за счет введения синхронизирующей информации.

Рассмотрим принцип построения устройств фазирова­ ния по циклу на примере устройства, использующего яв­ но выраженную синхронизирующую информацию, не сов­ местимую с кодовой, для случая, когда кодовые комби­ нации передаваемого сообщения не содержат какой-либо избыточности. Пусть передаваемые кодовые комбинации состоят из k элементов и для фазирования по циклу ис-

295

5.27о), либо в течение передачи т кодовых комбинаций

В первом случае фазирующая комбинация на приеме может выделяться дешифратором /н-элементной комбина­ ции, который весьма просто реализуется на базе т - эле -

ся всякий раз, когда элементы регистра фиксируют фа­ зирующую комбинацию. Этот сигнал может быть исполь­ зован для фазирования распределителя приема (опреде­ ления начала отсчета).

Для исключения ложного фазирования, которое мо­ жет произойти при заполнении регистра информацион­ ными разрядами, сигнал с выхода дешифратора подает­ ся на устройство управления И3 и устройство защиты И4 ; Иг, Сч. на 2 (рис. 5.28). С выхода .схемы И3 , «а один вход которой при отсутствии цикловой фазы подается подго­ тавливающее напряжение, фазирующий импульс посту­ пит на распределитель и установит его в исходное (ну­ левое) положение. При этом триггер Т перейдет в поло­ жение 1. Если сигнал фазирования был истинный, то че­ рез цикл (m + k) элементов с выхода дешифратора ДШ поступит второй сигнал, совпадающий по времени с раз­ решающим импульсом, поступающим с ( т + /г)-го контак­ та распределителя. Тогда на выходе схемы И) появится импульс В Е Р Н О , подтверждающий правильность уста­ новленной фазы распределителя. При подаче с дешифра­ тора «ложного» сигнала устанавливается ложная фаза

296

распределителя. В этом случае импульс, поступающий с распределителя, не совпадает по времени со вторым сигпалом ДШ и на счетчик устройства защиты поступит им-

от (нт)-гй. контр. ч* 'рашреИ.

В Е Р Н О . Однократное искажение фазирующей комбина­ ции не вызовет появления сигнала Н Е В Е Р Н О . Он по­ явится .на выходе устройства защиты толькотари задержке сигналов фазирования на два цикла. Под воздействием этого сигнала триггер Т перейдет в положение 0; а все УЦФ — в режим поиска фазирующей комбинации. В дальнейшем установление цикловой синфазности будет осуществляться аналогично рассмотренному выше.

После установления режима цикловой синфазности появление на выходе ДШ сигнала, вызванного дешифра­ цией фазирующей комбинации, образованной информа­ ционными элементами, не вызовет сбоя фазы, так как триггер Т будет находиться в положении 1 и импульс на выходе схемы И 3 будет отсутствовать.

Рассмотрим особенности построения УЦФ для случая передачи элементов фазирующей комбинации в течение m циклов (см. рис. 5.276). Датчик фазирующей комби-

297

нации, подключенный к одному из «контактов» передаю­ щего распределителя, за каждый цикл передает один элемент фазирующей комбинации (рис. 5.29). На приеме

элементной передаче фазирующих комбина­ ций

к соответствующему «контакту» распределителя подклю­ чается дешифратор фазирующей комбинации, выход ко­ торого соединяется с устройством управления фазой рас­ пределителя. При таком способе передачи для определе­ ния соотношения фаз распределителей может потребо­ ваться (2 in—1) циклов. Поэтому если в течение 2 т циклов с выхода ДШ (рис. 5.30) не поступит импульс,

Рис. 5.30. Функциональная схема УЦФ при поэлементной . передаче фазирующих комбинаций

свидетельствующий о дешифрации фазирующей комби­ нации, то под действием устройства управления фаза приемного распределителя смещается на один контакт я процесс поиска фазирующей комбинации в течение 2 т циклов повторится. Такой режим сохранится до тех пор, пока ДШ не зафиксирует наличие фазирующей комби­ нации. Под действием импульса с дешифратора триггер

298