3 Ключевые вопросы

3.1 Сформулировать назначение системы тактовой синхронизации.

3.2 Сформулировать принцип, который используется для построения систем ТС.

3.3 Изобразить схему восстановления фронтов.

3.4 Изобразить схему системы ТС с восстановлением фронтов.

3.5 Сформулировать назначение скремблера при формировании цифрового сигнала.

3.6 Сформулировать принцип работы системы ТС с отстающим и опережающим отсчетами.

3.7 Привести выражение формирования сигнала погрешности в системе ТС с детектором Гарднера.

4 Домашнее задание

4.1 Изучить по конспекту лекций и ключевым положениям раздел "Системы тактовой синхронизации". При изучении раздела можно воспользоваться литературой [1, стр. 645-651].

4.2 Задана последовательность отсчетов на выходе согласованного фильтра: , , , , , , , , , – номер лабораторного стенда. Рассчитать сигнал погрешности на выходе детектора погрешности Гарднера.

4.3 Подготовиться к беседе по ключевым вопросам.

5 Лабораторное задание

5.1 Ознакомление с виртуальным макетом и порядком работы с ним. Для загрузки виртуального макета необходимо открыть папку “Лабораторные работы” на рабочем столе. Дальше открыть папку “РА” и найти в ней программу “Исследование системы тактовой синхронизации”.

5.2 Измерение детекторной характеристики детектора Гарднера. Для измерения детекторной характеристики необходимо: разомкнуть цепь обратной связи системы ТС с помощью ключа S3; выключить шум (отношение ); установить коэффициент . Изменяя величину задержки от до , необходимо фиксировать в протоколе средние значения сигнала погрешности . По результатам измерений построить график детекторной характеристики .

5.3 Исследование зависимости дисперсии погрешности системы ТС от коэффициента ската спектра. Для проведения исследования необходимо: замкнуть цепь обратной связи ключом S3; выключить шум (отношение ); выключить скремблер ключом S1; установить величину задержки . Изменяя коэффициент ската спектра от 0,2 до 1, фиксировать в протоколе значения дисперсии погрешности системы ТС. Построить график .

Включить скремблер ключом S1 и повторить исследование. Сравнить результаты работы системы ТС при наличии и отсутствии скремблера.

5.4 Исследование зависимости дисперсии погрешности системы ТС от отношения E_б/N₀. Для проведения исследования необходимо: замкнуть цепь обратной связи ключом S3; включить скремблер ключом S1; установить величину задержки ; установить коэффициент . Изменяя отношение от 0 дБ до 16 дБ, фиксировать в протоколе значения дисперсии погрешности системы ТС. По результатам измерений построить график .

6 Описание лабораторного макета

В макете, структурная схема которого приведена на рис. 8, реализована цифровая система передачи ФМ-2. Макет состоит из следующих элементов:

• генератора двоичного цифрового сигнала (ГЦС);

• скремблера (СКР) и дескремблера (ДСКР), которые состоят из генератора псевдослучайной последовательности (ПСП) и сумматора по модулю 2; скремблер и дескремблер можно включать и выключать ключами S1 и S2;

• формирующего фильтра (ФФ), на выходе которого наблюдается последовательность импульсов со спектром ; коэффициент ската спектра можно изменять;

• формирующий фильтр и перемножитель на несущую образуют модулятор ФМ-2;

• линии задержки, величину которой можно изменять;

• канала с АБГШ, в котором можно устанавливать отношение , где – энергия, которая затрачивается на передачу одного бита, – спектральная плотность мощности АБГШ;

• синхронного детектора, который образован перемножителем на опорное колебание и согласованным фильтром (СФ); фаза опорного колебания совпадает с фазой входного сигнала, т.е. считается, что система ВН работает идеально;

• системы ТС с детектором погрешности Гарднера; цепь управления системы можно разомкнуть ключом S3;

• схемы решения (СР);

• измерителя среднего значения сигнала погрешности (включается только при разомкнутой цепи управления системы ТС) и дисперсии погрешности системы ТС (включается только при замкнутой цепи управления);

• осциллографа для наблюдения временных диаграмм сигналов в разных точках схемы.