Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Украинская государственная академия железнодорожного транспорта

Кафедра: «Транспортная связь»

Расчетно-графическая работа №1

“Расчет устройства синхронизации и исследование циклических кодов”

по дисциплине:

“ Системы передачи данных”

Выполнила:

ст.гр. 4-4-Т

Пелецкая Е.А.

Проверила:

к.т.н., доц.

Трубчанинова К.А.

Харьков 2012

1. Исходные данные для расчетов

1.1 Для раздела “Расчет устройства синхронизации”

Таблица 1

Вариант	B, Бод	μном, %
16	200	46	0	3	8	6,6	3	0,99

1.2 Для раздела “Исследование циклических кодов”

Код вида (n; k) = (7;4)

P(x) =x³ + x² + 1, код 1101

G(x) = x³ + x+1, код 1011

2. Расчет устройства синхронизации

2.1. Схема устройства синхронизации без непосредственного воздействия на генератор

В системах передачи данных наиболее широко применяются замкнутые устройства синхронизации с дискретным управлением без непосредственного воздействия на местный генератор. Функциональная схема такого устройства синхронизации приведена на рис.1.

Рисунок 1

В фазовом дискриминаторе (ФД) проводится сравнение фазового положения ТИ с положением значащих моментов приходящих сигналов. При наличии рассогласования фаз вырабатывается управляющий сигнал, корректирующий фазу ТИ.

На выходе ГТИ образуется две последовательности импульсов с частотой f = k_д´f_т, сдвинутые друг относительно друга на полпериода. Одна из последовательностей подается через схему запрета в делитель частоты (ДЧ) с коэффициентом деления к_д. С выхода делителя тактовые последовательности ТИ₁ и ТИ₂ подаются на фазовый дискриминатор (ФД).

При наличии синфазности между принимаемыми сигналами и местными ТИ₁ и ТИ₂ сигнал на выходе фазового дискриминатора отсутствует. При возникновении расфазировки короткие импульсы появится на выходе И₁ или И₂ в зависимости от знака расхождения фазы. (Назначение счетчика пока опустим). Если импульс появится на выходе И₂ , то он откроет схему И₃ , которая пропустит один дополнительный импульс ГТИ на вход делителя частоты. Этот импульс будет расположен в середине между основными импульсами, проходящими через схему запрета. Под действием этого импульса фаза тактовой последовательности сдвинется в сторону опережения на один шаг Dt. Если же импульс появится на выходе И₁ , то он закроет схему запрета и таким образом исключит один импульс на входе делителя частоты. В результате фаза тактовой последовательности сдвинется на один шаг Dt в сторону отставания.

Так как принимаемые элементы сигнала подвержены краевым искажениям, то смещение значащих моментов за счет краевых искажений будет приводить к ложной корректировке фазы. Для исключения такого явления в схеме предусмотрен усредняющий элемент. Сигнал с выхода усредняющего элемента будет появляться лишь в том случае, если число смещений ЗМ в одну сторону превысит число смещений в другую сторону. В рассматриваемой схеме таким устройством является реверсивный счетчик.

2.2. Расчет параметров устройств синхронизации без непосредственного воздействия на генератор

Шаг коррекции. j_к - выраженное в долях элементарной посылки смещение фазы тактовых импульсов на выходе делителя при добавлении или исключении одного импульса:

, (2.1)

где: К_д - коэффициент деления делителя.

Выбираем К_д= 70. Имеем:

Минимальный период корректирования - наименьшее время, в течение которого коррекция фазы не проводится, т. е. время между смежными моментами срабатываниями устройства синхронизации.

, с, (2.2)

где: - число подряд передаваемых элементов одного знака,

- емкость реверсивного счетчика,

- скорость модуляции.

Проведем расчет:

с.

Время синхронизации - время, необходимое для устранения первоначального расхождения фаз.

, с. (2.3)

Погрешность синхронизации e - величина, определяющая наибольшее отклонение фазы тактовых импульсов от их оптимального положения. которое может возникнуть в процессе работы устройства синхронизации., (2.4)

где: e_ст - статическая погрешность, определяемая при отсутствии искажений сигнала,

e_дин - динамическая погрешность, возникающая вследствие наличия искажений в канале.

, (2.5)

где: к - коэффициент нестабильности частоты генератора.

,

где: s - среднеквадратическое отклонение величины смещения значащих моментов.

Время поддержания синфазности t_пс – время, в течение которого фаза тактовых импульсов не выйдет за допустимые пределы при прекращении работы устройства синхронизации.

, с, (2.6)

где m_ном - номинальная исправляющая способность приемника.

В общем случае задача расчета устройства синхронизации формулируется в следующем виде. Заданы характеристики сигнала на входе

и требования к устройству синхронизации, которым оно должно удовлетворять:

• число подряд передаваемых элементов одного знака;

• скорость модуляции;

• закон распределения краевых искажений с параметрами:

а -математическое ожидание и s² - дисперсия;

• погрешность синхронизации, которая должна обеспечиваться с вероятностью р_e;

• время синхронизации;

• время сохранения синфазности;

• исправляющая способность.

Требуется построить функциональную схему устройства синхронизации и рассчитать его параметры:

• коэффициент деления делителя;

• емкость реверсивного счетчика;

• требуемую нестабильность генератора, при ограничивающих условиях:

(2.7)