2.2 Пристрої циклової синхронізації

Пристрої циклової синхронізації призначені для встановлення та підтримки стану циклового та надциклової синхронізму між передаючою та прийомною частинами ЦСП ІКМ-30. До цих відносяться передавач (ПерСС) та приймач (ПрСС) синхросигналу.

ПерСС конструктивно розташований у блоці формувача лінійного сигналу (ФЛС) обладнання АЦО-30 та призначений для формування циклового синхросигналу (ЦС). Окрім ПерСС у блоці ФЛС розташовані також пристрій об’єднання сигналів ПО та перетворювач коду передавача ПКпер. (Рис.2.8).

Рис.2.8 - Структурна схема пристрою об’єднання сигналів ПО

Рис. 2.9 - Структурна схема пристрою розділення сигналів ПР

Структурна схема ПерСС наведена на Рис 2.10

Рис.2.10 - Структурна схема ПерСС

До складу ПерСС входять одна схема «АБО», три схеми «І» та одна схема «НІ». Для формування циклового синхросигналу (ЦС), що поступає ІП від ДР ГОпер (що відповідає 4, 5, 7 та 8 розрядами) об’єднується у схемі «АБО» та відповідно з ІП до ДК (що відповідає нульовому канальному інтервалу КІ 0) та ІП від ДЦ (що відповідає парним циклам Ц 0, Ц 2…Ц 14) подаються на вхід схеми «І» 1, на виході якої формується кодова група ЦС 0011011 на позиціях Р 2…Р8, КІ 0 у кожному парному циклу.

У якості надциклового синхросигналу (НЦС) використовується кодова група 0000, яка передається на позиціях Р 1, Р 2, Р 3, Р 4 у КІ 16 у циклі Ц 0. Для забезпечення швидкого пошуку НЦС на позиціях Р 5 у КІ 16 у циклі Ц 0 (за допомогою схеми «І» 3) та на позиціях Р 4 у КІ 16 у всіх циклах, окрім Ц 0 ( за допомогою схем «І» 2 та «НІ») передається («1»).

ПрСС конструктивно розташований у блоці приймача синхросигналу (Пр.синхр.) обладнання АЦО-30 та призначений для виділення з двійкового лінійного цифрового сигналу (що поступає від ПКпр) циклового (Ц 0) та надциклового (НЦС) синхросигналів та установки ГОпр по циклах (Ц) та надциклом (НЦ). Окрім ПрСС у блоці Прсинхр. розташований пристрій розділення сигналів ПР. (Рис.2.9).

Структурна схема ПрСС наведена на Рис.2.11. До складу схеми ПрСС входять: впізнавець ЦС та СЦ регістр зсуву РЗ та два дешифратори ДШ 1, ДШ 2; аналізатори у складі схем «НІ 1», «НІ 2», «І 1», «І 4», «АБО 1»; рішаючи пристрої у складі схем «І 2», «І 3», «І 5», «І 6», «АБО 2», накопичувачі по виходу з циклового синхросигналу (Нвих.нцс). При цьому схеми «І 1», та «І 4» виконують відповідно функції накопичувача по виходу циклової та по входу у надциклової синхронізації (сх. І 4).

Таким чином, схема ПрСС складається з двох схем приймачів: циклового синхросигналу (у складі РС, ДШ 1, НІ 1, І 1, І 2, І 3, Нвих.цс) та надциклового синхросигналу (у складі РС, ДШ 2, АБО 1, НІ 2 , І 4, І 5, І 6, АБО 2, Нвих.нцс). При цьому спочатку відбувається пошук ЦС та відповідно встановлення циклового синхронізму ГОпр, а потім - пошук НЦС та встановлення надциклового синхронізму ГОпр.

Рис.2.11 - Структурна схема ПрСС

У приймачі циклового синхросигналу двійковий лінійний цифровий сигнал поступає на вхід РС та при наявності у ньому комбінації символів, що аналогічна цикловому синхросигналу, на виході ДШ 1 з’являється імпульс («1»). У стані синхронізму цей сигнал співпадає за часом з контрольним сигналом на виході схеми «І 2» (що відповідає часовим позиції Р 8 у КІ 0 у кожному парному каналі циклу) та на виході схемі НІ 1 сигнал відсутній, а на виході схеми І 1(що виконує функції нагромаджувача по виходу у синхронізм) з’являться сигнал скидання у нульовий стан перших трьох комірок Нвих.цс. Четверта комірка Нвих.цс скидається у нульовий стан сигналом з виходу ДШ 1 через схему І 3 у момент входження у синхронізм, таким чином у стан синхронізму Нвих.цс виявляється повністю пустим.

При одиночних викривленнях синхрогруп сигнал з виходу схеми «І 2» подається через схему «НІ 1» на вхід Нвих.цс, однак повністю заповнити він не встигає та при появі першої ж неспотворений синхрогрупи сигнал з виходу ДШ 1 скидає (через схему «І 1») Нвих.цс у нульовий стан.

Хибні синхрогрупи не співпадають за часом з контрольним сигналом на виході схеми «І 2» і, отже, не викликають появу сигналів помилки на виході Нвих.цс.

При відсутності синхронізму, тобто при чотирьох наступних підряд спотвореннях синхрогрупи, Нвих.цс заповнюється та здійснюється заборона дешифратора, включення сигналу аварії циклової синхронізації, а також заборона приймача СКВ (через схему «І 2»). Одночасно відкривається схема «І 3» та перший же імпульс на виході ДШ 1, що обумовлений хибною синхрогрупою, встановить ГОпр (уст.по Ц) у нульовий стан і останню комірку Нвих.ц. Наступне розпізнання циклового синхросигналу буде виконуватися на тих самих позиціях, але у наступному циклі (через 0,25 мс), і якщо повторно на цих позиціях хибна синхрогрупа не формується (ймовірність чого дуже велика), то контрольний сигнал з виходу схеми «І 2» заново заповнить Нвих.ц, відкривається схема «І 3» та пошук синхрогрупи продовжиться. При появі першої ж істинної синхрогрупи імпульс з виходу ДШ 1 встановить (через схему «І 3») ГОпр у стан циклового синхронізму, а після двократного поспіль знаходження істинної синхрогруппи сигнал з виходу схеми «І 2» скине (через схему «І 1») Нвих.ц у нульовий стан. При цьому не виробляються сигнали заборони шифратору та приймачу СКВ, а також сигнал включення аварії циклової синхронізації.

Приймач надциклового синхросигналу будується та працює аналогічно приймачу циклового синхросигналу. Кожна комбінація символів, аналогічна надцикловому синхросигналу, викликає появу імпульсів на виході ДШ 2. Контроль надциклового синхросигналу на відповідність за часовим положенням контрольного сигналу на виході схеми «І 6» (Р 8, КІ 16, Ц 0) відбувається тільки у режимі циклової синхронізації, що забезпечується подачею на вхід заборони схеми «НІ 2» (через схему «АБО 1») сигналу Нвих.ц.

Основними параметрами системи циклової синхронізації є:

• середній час відновлення (t_від.);

• середній час утримання синхронізму (t_уд.).

Середній час відновлення синхронізму визначається за виразом:

, (2.1)

де: , - відповідно середній час пошуку циклового та надциклового синхросигналу;

, - відповідно середній час заповнення накопичувачів по виходу та по входу у синхронізм.

Середній час пошуку кодової групи циклового синхросигналу з однією критичною точкою визначається за виразом:

(2.2)

де: - кількість інформаційних символів між двома сусідніми групами, що визначається числом канальних інтервалів у циклі передавання (N_КІ), розрядністю кодованих груп у канальних інтервалах (m) та розрядністю синхрогрупи:

m_с - розрядність синхрогрупи: m_с = 7;

- період проходження синхрогрупи: , =0,125мс.

Середній час заповнення накопичувачив по виходу та по входу у синхронізм визначається за формулою:

, (2.3)

де: Р(1) - ймовірність появи одиниці на вході відповідного накопичувача;

r - кількість одиниць, що поступають підряд на вхід відповідного накопичувача для його повного заповнення (відповідної ємності накопичувачів).

Для накопичувача по виходу з синхронізму формування послідовності одиниць на його вході відбувається при відсутності хибної синхрогрупи, ймовірність чого дорівнює: Р(1)=1-(1/2)^mс , при цьому r=4.

Для накопичувача по входу у синхронізм поява одиниці на його вході відповідає прийому синхрогрупи, ймовірність чого дорівнює: Р(1)=(1-Р_в)^mс, де Р_в - ймовірність викривлення одиночного символу: Р_в =10^-6. При цьому r=1.

Середній час пошуку надциклового синхросигналу визначається часовим інтервалом між моментом встановлення циклового синхронізму та КІ 16 у Ц 0, тобто числом циклів (N_ц) у даному часовому інтервалі:

(2.4)

де: N_ц може приймати значення від 1,5 (у кращому випадку, коли стан циклового синхронізму встановлено у 15-му циклі надциклу) до 15,5 (у гіршому випадку, коли стан циклового синхронізму встановлено на 1-му циклу надциклу).

Другим важливим параметром системи циклової синхронізації (окрім t_від) є середній час утримання синхронізму (t_ут), яке являє собою середній час між двома збоями циклової синхронізації. Збій циклової синхронізації відбувається при чотирьохкратному підряд викривлені синхросигналу. У цьому випадку кожній одиниці на вході накопичувача по виходу з синхронізму відповідає викривлення синхросигналу, ймовірність чого дорівнює 1-(1-Р_в)^mс. Відповідно t_ут визначається виразом (2.3) у якому Р(1)= 1-(1-Р_в)^mс_, r=4 та Р_в=10^-4 (гірший випадок, при якому спрацьовує аварійна сигналізація).