Принципы использования детекторов качества сигналов

Рассмотренные методы защиты от ошибок основаны на ана­лизе кодовой структуры принимаемой комбинации. Применяется и другой способ защиты, основанный на анализе таких парамет­ров принимаемого сигнала, как амплитуда, фаза и др. Если эти параметры сильно отклоняются от своих номинальных значений, то это говорит о наличии помехи, которая может вызвать появле­ние ошибки.

Уст­ройства, которые фиксируют отклонение каких-то парамет­ров сигнала, превышающие заданный предел, называются детекторами качества сигнала. Существенно, что рассматривае­мые методы не требуют внесения избыточности в передаваемый сигнал и, следовательно, не снижают скорости передачи.

Рассмотрим работу детекторов качества, использующих для контроля длительность сигнала и его амплитуду.

а) Детектор, осуществляющий контроль длительности сигнала

Входной сигнал приемника после обработки поступает на выходное устройство, формирующее прямоугольные импульсы, соответствующие элементам кодовых комбинаций. Констатация недопустимой интенсивности помехи сводится к измерению сме­щений фронтов импульса относительно их номинальных положе­ний. Известно, что при смещениях, превышающих исправляющую способность приемника, появляются ошибки. Таким образом, фик­сируя значительные величины смещений (краевые искажения), можно с определенной вероятностью судить о наличии ошибок.

Принцип работы такого детектора иллюстрируется на рисунке. Если смещения фронта единичного элемента попадают в разре­шенную зону шириной Δ (заштрихованные полосы), то считается, что смена полярности происхо­дит правильно и принимаемая кодовая комбинация верна. Если смещение превосходит ве­личину Δ, то вырабатывается сигнал возможной ошибочно­сти элемента принимаемой комбинации.

На выбор величи­ны Δ влияют следующие про­тиворечивые требования:

1. Если Δ делать малым, то детектор качества будет очень часто принимать решение об ошибке. Тем самым скорость пере­дачи информации будет снижаться из-за необходимости повторов «ошибочно» принятых комбинаций.

2. При большом Δ де­тектор будет при­нимать решение о пра­вильности принятой ком­бинации, хотя в ней бу­дут ошибки. Таким образом, будет снижаться верность пере­дачи.

Установлено, что эф­фективность работы такого детектора качества небольшая.

б) Детектор, осуществляющий контроль амплитуды сигнала

Поясним работу такого детектора на рисунке:

Детектор контролирует амплитуду сигнала на выходе демодулятора в моменты времени, соответствующие идеальным границам элементарных импульсов. Эти границы задаются генератором тактовых импульсов (на рисунке – ТИ). Если амплитуда сигнала в момент действия тактовых импульсов, отличается от номинальных уровней +U_н и -U_н более чем на ±5%, то на выходе детектора вырабатывается сигнал ошибки ( на рисунке U_дет).

Такой детектор обеспечивает более высокие качественные показатели, чем детектор осуществляющий контроль длительности импульса.

Совместное использование нескольких детекторов качества и корректирующих кодов (даже с малой избыточностью) позволяет повысить верность передачи в несколько сотен раз, практически не снижая пропускной способности системы передачи данных.