3.5.3. Передатчик и приемник команд согласования скоростей

По своей информационной ценности команды о согласовании скоро­стей соответствуют цикловому синхросигналу. Действительно, искажение команды о согласовании скоростей в одном из компонентных потоков вызывает сбой цикловой синхронизации в соответствующей этому потоку аппаратуре. Это объясняется тем, что ошибка при опознании символов команд согласования равносильна изменению на один такт длительности цикла передачи (в ту или иную сторону в зависимости от вида ошибки) в цифровом потоке, передаваемом на вход приемной части аппаратуры компонентного потока. В соответствии с этим помехоустойчивость ко­манд о согласовании скоростей в агрегатном потоке должна быть практи­чески такой же, как и помехоустойчивость циклового синхросигнала в компонентном цифровом потоке. Однако между синхросигналами и ко­мандами согласования скоростей есть существенное отличие: первые не­сут информацию о длительном состоянии передающего устройства, формирующего цикл передачи, тогда как вторые - об однократных изменени­ях этого состояния. Поэтому помехоустойчивость синхросигнала обеспе­чивается методом накопления, а помехоустойчивость команд о наличии согласования скоростей - с помощью кодов, исправляющих ошибки.

В оборудовании временного группообразования, основанного на дву­стороннем согласовании скоростей, необходимо передать информацию о трех возможных состояниях блока асинхронного сопряжения тракта пере­дачи: отсутствии согласования скоростей, наличии положительного со­гласования скоростей и наличии отрицательного согласования скоростей. При таком объеме передаваемой информации защиту от однократных ошибок могут обеспечить пятиразрядные кодовые группы, от двукратных -семиразрядные кодовые группы и т. д.

Число символов в командах согласования скоростей может быть уменьшено без снижения исправляющей способности этих команд при двухкомандной передаче сигналов согласования скоростей. В этом случае состояние отсутствие согласования скоростей передается чередованием команд о наличии положительного или отрицательного согласования ско­ростей, а состояние наличия положительного согласования скоростей или наличия отрицательного согласования скоростей - соответствующими сдвоенными командами. Как показано на рис. 3.22,а и б, пока временной интервал между моментами записи и считывания не достиг периода счи­тывания, на выходе передатчика команд согласования скоростей выраба­тываются чередующиеся (пассивные) команды: +, -, +, - и т. д. Когда временной интервал достигает периода считывания, вырабатываются две идентичные (активные) команды ++ или — (в зависимости от знака из­менения временного интервала). Этот способ позволяет не только обеспе­чить такую же, как в системах с односторонним согласованием скоростей, исправляющую способность команд согласования скоростей без увеличе­ния длительности этих команд, но и достигнуть значительного увеличения их помехоустойчивости. Действительно, при искажении одной из чере­дующихся команд образуется последовательность из трех команд одного знака: при искажении отрицательной команды (рис. 3.22,в) образуется последовательность из трех положительных команд, а при искажении по­ложительной команды (рис. 3.22,2) - последовательность из трех отрица­тельных команд. В неискаженном сигнале о наличии команд согласования строенные команды одного знака отсутствуют. Анализируя сигналы о наличии команд согласования скоростей по этому признаку, можно обна­ружить и скорректировать практически любое искажение чередующихся команд. При искажении одной из сдвоенных команд формируется сдвоен­ная команда противоположного знака (рис. 3.22д,е), которая в общем случае

Рис. 3.22. Диаграммы, поясняющие принцип коррекции команд согласования скоростей

не может быть опознана как ложная. Поэтому в передатчике команд со­гласования скоростей необходимо фиксировать знак изменения временно­го интервала между сигналами записи и считывания и передавать инфор­мацию об этом знаке в приемное устройство блока асинхронного сопря­жения с частотой, значительно превышающей частоту формирования ак­тивных команд о наличии согласования скоростей. Поскольку частота формирования активных команд мала, то требуется и малая пропускная способность канала, предназначенного для передачи информации о знаке изменения временного интервала.

При этом каждая сдвоенная команда несет в себе информацию только о наличии согласования скоростей, тогда как решение о знаке согласова­ния скоростей принимается на основе многократно передаваемой инфор­мации о знаке изменения временного интервала между сигналами записи и считывания. В этом случае ложный прием команды согласования скоро­стей осуществляется при искажении двух и более команд подряд. Среднее время между двумя такими искажениями может быть получено из сле­дующих рассуждений.

Вероятность искажения команд согласования скоростей равна

где т - количество символов в кодовой группе;- вероятность искаже­ния символа;г - число корректируемых ошибок. Тогда среднее время между двумя искажениями

(3.17)

где- период формирования команд согласования скоростей.

Расчеты показывают, что требуемая помехоустойчивость команд со­гласования скоростей обеспечивается при т = 3 (r = 1), причем команда + передается кодовой группой 111, а команда - кодовой группой 000. В случае двустороннего согласования скоростей формула (3.17) сводится к виду

9(3.18)

Отметим, что помехоустойчивость приемников команд согласования скоростей в системах с двусторонним согласованием в 1/раз выше, чем в системах с односторонним согласованием.

Структурная схема приемника команд согласования скоростей приве­дена на рис. 3.23.

Команды согласования скоростей поступают на вход опознавателя, где осуществляется преобразование трехсимвольных кодовых групп в после­довательность команд + или -. Здесь же исправляются одиночные иска­жения в этих кодовых группах, т. е. кодовые группы вида 111, ПО, 101, 011 преобразуются в команду +, а кодовые группы 000, 001, 010, 100 -в команду -. С выхода опознавателя эти команды поступают на вход де-

Рис. 3.23. Приемник команд согласования скоростей

шифратора команд, где преобразуются в сигналы о наличии или отсутст­вии команд согласования скоростей. Последовательность чередующихся команд +-+ или -+- а также последовательности строенных команд одного знака +++ или --- дешифрируются как сигналы об отсутствии команд согласования скоростей, причем эти строенные команды преобра­зуются в чередующиеся (+-+ или -+- соответственно). Последователь­ность команд _++- или --+ преобразуется в сигнал о наличии команд согласования скоростей. Таким образом, при декодировании осуществля­ется исправление одиночных искажений команд согласования скоростей. Поскольку при этом анализируется последовательность из трех команд, согласование осуществляется в блоке асинхронного сопряжения тракта передачи (следовательно, и в тракте приема) только через три цикла после того, как зафиксировано, чтобы временной интервал между сигналами записи и считывания достиг величины, достаточной для введения команд согласования скоростей.

Информация о знаке согласования скоростей передается последова­тельностью единиц при положительном согласовании скоростей и нулей - при отрицательном согласовании. Дешифратор этих знаковых символов построен по принципу накопления. По сигналу о наличии команд согла­сования скоростей на выходах логических схем (в зависимости от знака согласования) вырабатываются соответственно сигналы запрета записи команды в ЗУ блока асинхронного сопряжения тракта приема или записи дополнительного информационного символа.