Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь (1979), страница 4

Комбинация управления уст- ройством Комбинация управления уст- ройством (стоп) Ошибка Сннхрокомбинация при отсут- ствии нагрузки )УСс — ОСз гзС«(51ор) БОМ ЕОА ЕОМ ЕОТ ц(ци Ц() ВЕ1Л. Логический конец носителя Разделение информации Разделение между словами (пробел обычно не печатается) Меньше чем Больше чем Стрел~на вверх (операция воз- ведения в степень) Стрелка влево (следует заме- нить на) Обратная дробь Комбинация подтверждения 1.ЕМ Бо — Зч Ь РЕ« НТ БР 1 т»В АСК РР СЦ БО 3! ВС« Комбинация исключения Холостая комбинация ЕЯС ОЕ1. др бнее о вариантах телеграфных кодов см. Кодирование информации )дувоичиые коды) /Под ред, Н, Т, Березнюка. Харьков.

Вища школа, 1978. ,ной станции. Если аналого-цифровое преобразование (аналог! „фра) осуществляется на выходе источника сообщения, то на станцию сообщения поступают в виде независимых цифровых поков, Эти параллельные цифровые потоки от разных источников бычно являются квазисинхронными или плезиосинхронными (между собой различаются скоростью следования элементов или временнйми соотношениями). Они должны быть преобразованы в групповой сигнал со стабильной общей тактовой частотой. При этом объединения сигналов для согласования различающихся потоков 'применяются методы стаффинга элементов или кодовых слов, Формирование группового сигнала с высокой стабильностью тактовой частоты необходимо для эффективной демодуляции сигналов на приемной стороне.

Если источник сообщения формирует сигнал, состоящий из комбинаций американского стандартного кода для обмена информации — АСК (табл. !.1), то на земную станцию сигнал поступает уже в закодированном цифровом виде. Расшифровка условных обозначений ' АСК приведена в табл.

1.2. Такая же форма сигнала Таблица !.2 Условные сокращения и обозначения комбинаций (слов) АСК типична для каналов телетайпа и при обмене сообщениями между ЭВМ. С другой стороны, иногда на станцию поступают группы аналоговых сигналов, уплотненных аналоговыми методами. В подобном случае эти сигналы необходимо разделить между собой, затем каждый из них преобразовать в цифровую форму синхронно с тактовой частотой данной земной станции, и полученные в результате синхронные цифровые потоки сгруппировать вновь в соответствии с их конечными земными станциями назначения.

Сформированные в результате описанных преобразований один или несколько параллельных синхронных потоков поступают далее на цифровой модем, где производится модуляция несущего колебания промежуточной частоты (обычно 70 или 700 МГц). Далее модулированное колебание транспонируется по частоте в повышающем преобразователе и передается на спутник. На некоторых земных станциях модулируется непосредственно колебание радиочастоты.

модулированные радиосигналы нескольких земных станций поступают на бортовой спутниковый ретранслятор, который ретранслирует совокупность этих сигналов на соответствующие земные станции с помощью бортовой антенны с глобальной или узкой диаграммой направленности. 1-1екоторые сигналы должны ретранслироваться на станцию назначения вторым спутником (рис. 1.2). Вторая ретрансляция организуется с помощью промежуточной земной станции, где осуществляются демодуляция и разделение сигнала, принятого от Гаг еемиг сигали лггаапгпйеге и аиргра.

Фые лаиалы Рис. 1 2. Многократная ретрансляция сигналов с помощью спутников связи: Сп — спутник связи; ЗС вЂ” земная станция. диалоговые и цифравые сигналм, поступающие иа одну из земных стаацив ЗСп ретранслируются на станцию аазнаеения ЗСг по схеме Зс~ — Сп1— зс,-зс.-сп,-зс. 20 первого спутникового ретранслятора. Предназначенные для ретрансляции через второй спутник сигналы на промежуточной земной станции объединяются с другими сигналами, поступившими на эту станцию извне. При этом может возникнуть необходимость в асинхронном (или квазисинхронном) сопряжении цифровых потоков, поскольку обычно опорные частоты, используемые при преобразованиях сигналов на разных спутниковых ретрансляторах, не точно синхронны между собой. 1.4.

ЦЕЛИ И СТРУКТУРНОЕ ПОСТРОЕНИЕ КНИГИ Цели Основная цель этой книги — представить современный вид цифровой связи в контексте, полезном для разработчиков, исследоваз телей и потребителей. Принципы реальных, а не идеализированных цифровых каналов связи представлены в свете работы каждого функционального элемента цифровой линии связи. Ключевые аспекты проектирования и анализа взяты из литературы, в частности и из работ самого автора. Особые цели книги заключаются в следующем: 1. Описать основные принципы и характеристики стационарного спутника связи, орбиты, распространение сигналов, ретрансляторы и технику многостанционного доступа. 2.

Дать общий обзор цифровой системы связи в самом широком смысле — начиная с исходно~о источника аналогового сообщения или ЭВМ и рассматривая далее дискретизацию, квантование, уплотнение, кодирование, модуляцию, линию передачи, бортовой ретранслятор и обратные преобразования к окончательной аналоговой или цифровой форме восстановленного выходного сигнала.

Хотя в книге рассматривается, главным образом, спутниковая связь, ббльшая часть изложенного материала применима к любой цифровой системе связи: радиорелейной, коаксиальной кабельной или волноводной. 3. Дать математический анализ принципов и характеристик каждого элемента реальной цифровой системы связи. Особое внимание при этом обращается на нелинейные, диспергирующие и другие искажающие элементы, присутствующие в любом реальном канале связи, в отличие от идеализированных каналов с аддитивным гауссовским шумом.

Тем не менее для полноты и законченности изложения даны расчеты характеристик передачи сигналов и по такому идеализированному гауссовскому каналу, хотя, вообще ~~~ори, предполагается, что читатель встречался с такими задачами и ранее. нализ цифровой связи сконцентрирован на влиянии неидеальных элементов каналов связи, таких, как спутниковый ретранслятор или земная станция с их нелинейностями, фазовым шумом генераторов колебаний, а также дисперсией времени распространения н амплитудных искажений в фильтрах. Эти эффекты характер- 21 ны для реальных систем связи и зачастую их влияние преобладает над влиянием теплового шума, учитываемым в идеализированных расчетах обнаружения сигналов, или, по крайней мере, соизмеримо с ним. Конкретно проведен анализ влияния амплитудной нелинейности ретранслятора, искажений из-за АМ/ФМ преобразования, рассмотрены вопросы цифровой фазовой модуляции, цифровой модуляции и демодуляции в основной полосе частот, декодирования по методу максимального правдоподобия, фазового шума флуктуаций опорных генераторов, восстановления несущей, тактовой синхронизации и влияния искажений сигналов при фильтрации.

а)адель лданжабанан, мадуллаап и передана щдл ~((),' ,Ц-) а(е) (ы) Нанальные ошпбна ж(е)) 1 Ларплнельные Латала юранюа передана Рис. (.З. Модель дискретизации и квантования сигналов в системе связи; гл(() — аналоговый сигнал; гль (и — восстановленнаЯ копиЯ сигнала; Р(са) и т(ю) — входной предыскажающий и выходной сглаживающий фильтры; а(() и з" (() — аналоговый и дискретизированный сигналы с выхода предыскажающего фильтра У(ю)( Упл — уплотнение сигналов; Равд — разделение сигналов вых линий передачи независимо от использования спутников.

Обычно на данную земную станцию входит ряд дуплексных (двусторонних) аналоговых или цифровых линий связи (рис. 1.!). Сигналы, поступающие по аналоговым линиям, имеющим определенную протяженность, подвергаются фильтрации, дискретизации и квантованию в преобразователе аналог/цифра (А/Ц).

Квазисинхронные параллельные входные цифровые потоки символов или кодовых слов от преобразователей А/Ц и устройств кодирования преобразуются в последовательные потоки символов н объединяются друг с другом. Для преобразования этих параллельных квазисинхронных потоков в обший синхронный поток обычно используется метод стаффинга элементов или кодовых слов (70, 232). Далее описывается и анализируется несколько методов преобразования А/Ц вЂ” с обратной связью и без нее,— предназначенных для сужения необходимой полосы частот передачи. Оценивает.

22 Структурное построение книги Дискретизация и уплотнение. В первой части книги обсуждаетюя модель системы и преобразования сигналов, представленные на рис. 1.3. Эти принципы применимы почти ко всем типам цифро- ся отношение сигнал/шум для выходного сигнала после обратного преобразования цифрауаналог и последующего сглаживания. К этим методам преобразования аналог/цифра относят: импульсно- кодовую модуляцию (ИКМ) с равномерным квантованием, оптимизированную ИКМ, ИКМ с компандированием, дельта-модуляцию, дифференциальную ИКМ (ДИКМ), линейное кодирование с предсказанием, адаптивную ДИКМ. Канал передачи моделируется здесь только путем введения канальных ошибок'.

Обсуждается влияние этих ошибок на отношение сигналушум на выходе канала связи. Спутниковая связь. Во второй части книги рассмотрены принципы построения синхронного спутника связи в СВЧ и КВЧ' диапазонах, включая такие элементы, как бортовые антенны и собственно ретрансляторы. Здесь также рассматриваются орбиты спутников, влияние наклонения орбиты, удержание спутника в расчетной точке орбиты и влияние распространения радиосигналов на трассе ИСЗ вЂ” Земля. Произведены расчеты энергетических показателей радиолинии ИСЗ вЂ” Земля, откуда получено результирующее отношение энергии сигнала на один бит к спектральной плотности шума.