Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1092038), страница 121
Текст из файла (страница 121)
(9.24) Обозначая нь,=Р,Т,1Хы нз (9.24) получаем 615 9. Радиотехнические системы иередачи информации -' »' = (~ /В + 1Вгго) ~ (9.25) В В пределе Ьг = )г~е при  — + сс, Из соотношения (9.25) можно найти 0,6 допустимое число мешающих корреспондентов при заданной достоверности (задано требуемое значение Ь') и для определенного г уровня шума (известно значение Ье). Преоб- 0,2 разуя (9.25), находим, что Ы!В=1 — Лаго (926) 0 0Д 0,4 0,8»г!»г Зависимость (9.26) представлена на Рис 9.46. Зависимость числа рис 946 Если шума нег ф,, () )г~~, сс) то Ю!В = 1 и относительное число мешаю- ААС от достоверности приема и уровня шума в канале связи щих корреспондентов равно 1!В = 1/Ь~, что совпадает с результатом, получаемым из формулы (9.23).
При возрастании шума и при гг' = соп81 допустимое число мешающих корреспондентов уменьшается. В тех случаях„когда на входе приемника присутствует одна или несколько (1 ~ 2...4) станционных помех, их воздействие на достоверность приема отличается от гауссовского белого шума. Степень различия зависит от коэффициента взаимной корреляции г г используемых адресных сигналов. Чем он больше, тем сильнее влияет один сигнал на другой.
0,8 0,4 9,7. Синхронизация в системах передачи дискретной информации 9,7.1. Принципы построения и основные характеристики систем синхронизации 616 Система синхронизации в РСПИ в общем случае должна определять следующие синхропараметры сигнала: — фазу высокочастотного несущего колебания (фазовая синхронизация ФС); — временные границы принимаемых посылок 1тактовая синхронизация ТС); — моменты времени, соответствующие началу кодовых слов (цикловая синхронизация ЦС); — моменты времени, соответствующие началу н концу групповых сигналов в многоканальной СПИ (кадровая синхронизация — КС); — начало н конец передаваемого сообщения. 9.
7, Синхронизация в сисмемах передачи дискремнай информации В подавляющем большинстве случаев сигналы тактовой, кадровой н цнкловой синхронизации связаны по фазе между собой (синхронны). Частота повторения кодовых слов 7'„находится делением тактовой частоты ~ на число разрядов в кодовом слове (г'„= ~/и), частота повторения кадров — делением частоты повторения кодовых слов на число кодовых слов в кадре (7„= ~„!7г ). Все устройства синхронизации (УС), входящие в систему синхронизации, можно разделить на два принципиально различных типа. Первый тип УС служит для синхронизации отсчетов времени (фазовая и тактовая синхронизация).
С нх помощью формируются временные шкалы. Второй тнп устройств служит для устранения неоднозначности отсчетов времени прн определении начала слова, кадра и сообщения. Устройства синхронизации отсчетов времени должны функционировать непрерывно, отслеживая изменение фазы входного колебания, а функции устройств устранения неоднозначности отсчетов времени сводятся к периодическому, а иногда и к однократному фазированию. Принципиальное различие указанных двух типов УС, естественно, сказывается на методах поиска и оценки синхропараметров, а также на характеристиках качества их работы.
Качество работы УС в общем случае должно определяться степенью соответствия фазы входного колебания и колебания местного генератора. До начала работы неопределенность в оценке фазы у принимаемых синхроколебаний может быть задана плотностью распределения н,„(у). Если нет дополнительной информации о параметре у, то логично предположить, что закон распределения н,„(у) является равномерным на интервале [ — к, к).
В результате работы системы синхронизации неопределенность уменьшается, причем происходит зто позтапно. Сначала при когерентном приеме осуществляется ФС, затем ТС и только потом устраняется неоднозначность отсчетов в устройствах ЦС и КС. Погрешности синхронизации отсчетов времени при случайных внешних воздействиях могут быть заданы законом распределения н(Лу), а скорость нх изменения — корреляционной функцией Я (т) нли спектром флуктуации 6„,(Я. Чаще всего полагают закон распределения и(Ь<р) гауссовским с дисперсией о . Удобной количественной характеристикой оценки погрешности синхронизации является вероятность попадания фазы колебания местного генератора в некоторую область допустимых значений Лу,„, Эту область можно определить как область синхронизма.
Если Лу,„задана, то можно ввести еще ряд показателей качества работы УС. Такими показателями следует считать время достижения сннхронизма Т,„(длительность переходных процессов до достижения области синхронизма), вероятность срыва синхроннзма и время поддержания синхронизма прн пропадании сигнала на входе. 617 9.
Радиотехнические системы передачи информации При наличии на входе сигнала решение о синхронизме может быть правильным или ошибочным. Поэтому качество синхронизации следует характеризовать вероятностью ложного синхронизма Рхд при заданном времени анализа 7м В ряде РСПИ важно знать начало передаваемого сообщения.
Для этого в начале сеанса связи передается специальный сигнал (преамбула), по которому оценивается факт передачи сообщения и его временное положение. В этом случае возможны ошибки следующих видов: ложное обнаружение сигнала с вероятностью Р„пропуск сигнала с вероятностью Р„, и ложная синхронизация, когда выносится решение, что сигнал есть, но его временное положение оценивается неправильно с вероятностью Р„,. Обрабатывая входной сигнал, система синхронизации получает информацию о синхропараметрах.
В простейшем случае, когда в спектре принимаемого сигнала содержится составляющая требуемой частоты и фазы (например, при ФС), обработка сводится к фильтрации синхроколебания. Если в спектре сигнала отсутствуют составляющие, несущие информацию о синхропараметрах, то сигнал предварительно подвергается в приемнике нелинейным преобразованиям. В общем случае УС должно содержать входной преобразователь (ВП), в выходном сигнале которого содержится колебание требуемой частоты и фазы. Этим колебанием синхронизируется местный управляемый генератор (УГ).
Для уменьшения дисперсии флуктуаций фазы, возникающих из-за действия помех, синхросигнал предварительно фильтруется полосовым фильтром. Различают УС разомкнутые (рис. 9.47, а), в которых синхроколебание фильтруется полосовым фильтром (аналоговым или цифровым), и замкнутые (рис. 9.47, б), построенные на базе систем фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). В замкнутых системах колебание синхронизируемого УГ в фазовом детекторе (ФД) сравнивается по фазе с входным колебанием. Затем сигналом рассогласования УГ управляется по частоте так, чтобы свести это рассогласование к минимуму. Сглаживание сигнала рассогласования осуществляется низкочастотным фильтром (ФНЧ).
Принципиальным достоинст- вп Вход уг вп ед енч Вход ут Рис 9 47. Структурные схемы разомкнутой (а) и замкнутой (б) систем фазовой синхронизации б18 9.7. Синхронизация в системах нередачи дискретной информации вом системы ФАПЧ является то, что она представляет собой следящий фильтр, в котором 1иумоеая полоса Г может быть достаточно узкой независимо от диапазона изменения частоты входного колебания. Работа отдельных ступеней системы синхронизации по-разному ока зывается на качестве работы РСПИ в целом.
Погрешности в работе устрой ства цикловой синхронизации (УЦС) и устройства кадровой синхронизации (УКС) приводят к неправильному приему всего сообщения или части его, а устройства фазовой синхронизации (УФС) и устройства тактовой синхронизации (УТС) — к снижению его достоверности. Оценим влияние погрешностей УФС и УТС на достоверность принимаемого сообщения. УФС входит в состав когерентного демодулятора и обеспечивает совпадение по фазе напряжения меспюго генератора и несущей частоты. Погрешности Ьр УФС приводят к уменьшению отношения сигнал — шум на выходе устройства обработки: дз(Ьр) = (АУ ) созз(Ьр) = дзсовз(~ир). Позтому, оценивая достоверность принимаемого сообщения с учетом ошибок ФС, можно ввести условную вероятность ошибки Р, (Ьц).
Если скорость флуктуации ошибок ФС мала (интервал корреляции случайного процесса Ьр(г) много больше длительности посылок, т„» Т,), то среднюю вероятность ошибок можно найти по формуле к Р, (Лср)= ()Р, (Ьр)иА,Ьщ1й(ЬР). -л (9.27) Р, (Ьр)=1 — Ф (9.28) 1+ 2а'й' Значение а на рис. 9.48, а и в формуле (9.28) задано в радианах, Погрешности тактовой синхронизации т приводят к тому, что момент отсчета напряжения на выходе коррелятора или согласованного фильтра не соответствует моменту окончания посылки.
Тогда при смене символов на входе решающей схемы будут накапливаться сигналы от посылок разного знака и отношение сигнал — шум д' уменьшится: 619 Сложность зависимости вероятности ошибок Р от погрешности Ьр не позволяет получать точной формулы для Р, (ЬЯ (рис. 9.48, а). Поэтому пользуются либо приближенными соотношениями, найденными при тех или иных упрощениях, либо численными методами с привлечением ЭВМ. Влияние ошибок ФС на помехоустойчивость можно оценить по приближенной формуле, справедливой для систем с фазовой модуляцией любой кратности т: 9. Радиотехнические системы нередачи информочии Рот (~4) Р,(лир) 10-' 10 ! 10' 10.2 10 з 10 -3 10-4 10 з 10 -з 1 10 з 10 аг Шо 1 10 аг 100 Рис. 9.48. Зависимости вероятности ошибки когерентиого приема про- тивоположных двоичных сигналов при наличии погрешностей фазо- вой (о) и тактовой (б) синхронизации (законы распределения и(9) и и(с) гауссовские) 9 (~) = — ~1-2 — ~=9 (1-2Ц).
г 2Е( '1т11 г Введя условную вероятность ошибки Р, (г) и зная закон изменения и(г), можно вычислить среднюю вероятность ошибки Р, (с) аналогично (9.27). Как и в предыдущем случае, количественные результаты можно получить численными методами. Ошибки тактовой синхронизации, в отличие от фазовой, будут влиять только на прием чередующихся символов. Для случайной последовательности двоичных символов вероятность смены знака равна 0,5, а средняя вероятность ошибки (рис. 9.48, б) Р, (~) = 0,5[Р, Д)+ Р, '), где Р, Д) — вероятность ошибки при идеальной тактовой синхронизации.
Интересно сравнить степень влияния на помехоустойчивость ошибок фазовой и тактовой синхронизации при заданном отношении сигнал — шум в канале. Для этого допустим, что тактовая частота формируется из опорной, Равной частоте несущей, путем деления на lг,. Тогда флуктуации фазы тактовой частоты будут меньше флуктуаций фазы опорной частоты в й, раз, Из этого следует, что в режиме слежения, когда неоднозначность отсчета фазы тактовой частоты устранена, на помехоустойчивость будут влиять ошибки устройства фазовой синхронизации. Это утверждение справедливо и тогда, когда опорная и тактовая частоты формируются от разных генераторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
