Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1092038), страница 124

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 124)

9.53, б). При действии шумов их временное положение изменяется. Дисперсия флуктуаций определяется отношением й~, видом модуляции и способом обработки. При когерентной обработке Ф1 Ге 1т х; 0 Рис. 9.53. Структурная схема демодулятора двоичных частотноманипулврованных сигналов (а), эпюры напряжений в различных точках ее, иллюстрируюшне формирование тактовых импульсов (д), и определение дисперсии флуктуаций фазы импульсов тактовой синхронизации (в) 629 9. Радиотекнические системы передачи информации амплитуда сигнала в точке 1 при отсутВд Реверсивиый счетчик ствии шума равна Е, а флуктуации име- 2 + ют гауссовский закон распределения удч зг те(и) с дисперсией Ег(с~2.

Поэтому, как это следует из рис. 9.53, в, при больших р»с 954 Структурная схема уст- значениях и =Е'ттв флуктуации фазы ройства тактовой синхронизации с сформированных импульсов ТС также дискретным управлением будут подчиняться гауссовскому закону тр(т) с дисперсией о, = Т, 'и . Для повышения точности окончательную оценку фазы тактовой частоты проводят по ряду измерений в следящем фильтре. Для этого во временном (фазовом) дискриминаторе (ВД) сравнивают последовательности сформированных и опорных импульсов.

Напряжение с выхода дискриминатора определяется разностью фаз. Опорный генератор управляется по фазе так, чтобы свести это рассогласование к минимуму. По своей структуре алгоритму работы и характеристикам следящее УТС подобно ФАПЧ. Принципиальное отличие здесь заключается в форме фазовой характеристики и во входном сигнале, представляющем собой случайную последовательность импульсов, статистические характеристики которой определяются передаваемой информацией. Существуют различные способы практической реализации следящих УТС, из которых наиболее распространены устройства с дискретным управлением (рис. 9.54).

Последние позволяют получать высокую точность слежения и могут быть реализованы на современной элементной базе с цифровыми методами обработки сигналов. Принцип работы УТС с дискретным управлением основан на смещении фазы сигнала, формируемого управляемым делителем частоты (УДЧ) при добавлении нли исключении одного импульса на его входе. Точность управления фазой (шаг подстройки) определяется коэффициентом деления К„„.

В качестве фильтра в цепи обратной связи используется интегратор, выполненный на основе реверсивного счетчика. В реверсивном счетчике вычисляется разность числа импульсов, поступивших с выходов ВД 1 и 2. Если она превышает емкость счетчика )У, то на соответствующем выходе формируется команда, которая в УДЧ приводит к смещению фазы опорного сигнала в требуемую сторону. Емкость реверсивного счетчика Ю определяет число импульсов, по которому выносится оценка о знаке рассогласования, и, соответственно, помехоустойчивость УТС.

При проектировании дискретного УТС важно правильно выбрать значения А' и К„,. Зная К, и длительность посылки Т„можно определить шаг подстройки Лт' = Т,~К . Время, через которое произойдет коррекция фазы опорного сигнала, определяется в виде Т, = 2дт,„Т„где коэффициент 2 630 9.7. Синхронизация в системах нередани дискретной информации учитывает случайный характер появления импульсов на входе ВД. Устойчивую работу УТС можно обеспечить только тогда, когда шаг подстройки Т„„~ достаточен для компенсации временной расстройки ЬТ, возникающей за время между двумя подстройками.

Причиной появления этой расстройки Фт является нестабильность тактовой частоты К7 = — ' = —. Коэффициент К7 1, Т, характеризует скорость «скольжения» частот. Следовательно, предельное значение допустимой относительной нестабильности частот удовлетворяет неравенству К7 ~ Лй'Т„. Это неравенство является условием синхронизма и позволяет связать основные параметры УТС между собой: 2 2Л( Важный параметр УТС вЂ” время ввода в синхронизм Т поскольку оно определяет длительность вхождения в связь. При расчете Т будем предполагать, что К7 = О, а временной сдвиг наибольший и равен Т,72.

Тогда получим Т, Последнее выражение позволяет найти параметры устройства тактовой синхронизации с дискретным управлением. 9.7.4. Цикловая и кадровая синхронизация Устройства цикловой синхронизации (УЦС) предназначены для определения начала кодовых слов, Поскольку при передаче сообщения безызбыточным кодом последовательность символов случайна и информации о начале и конце кодовых слов не несет, то предпринимают специальные меры для внесения этой информации.

Цикловую синхронизацию обеспечивают либо с помощью специальных синхросигналов, либо с помощью внутренней избыточности кодовых слов. В обоих случаях цикловая синхронизация реализуется за счет снижения скорости передачи информации. В качестве циклового синхросигнала можно использовать периодически повторяющиеся от слова к слову сосредоточенные или распределенные синхрогруппы. На приемной стороне синхросигнал, генерируемый местным генератором, сравнивается со входной последовательностью символов при различных взаимных временных положениях.

Совпадение символов принимаемого и опорного сигналов фиксируется как режим синхронизма. Этот 631 9. Радиотехнические системы передачи информации режим можно обнаружить, просматривая все временные позиции одновременно или последовательно. Выбор того или иного метода передачи и обработки цикловой синхроинформации при ол реализации УЦС определяется необходимостью быстрого обеспечения синхронизма, высокой помехоустойчивости, минимального объема синхроинформации в Рис. 9.55. СтрукгУРнаЯ схема Устройства цикле, а также простоты реализацикловой синхронизации, реализующего ции УЦ . шаговый поиск односимвольного синхросигнала Наиболее просто реализу- ется ЦС при передаче односимвольного синхросигнала в начале каждого кодового слова или группы кодовых слов (рис.

9.55). Импульсы с частотой ~„ (частотой следования слов), формируемые с помощью счетчика (Сч), подаются на схемы совпадения (СхС), на другие входы которых поступают кодовые символы с выхода регенератора посылок. В зависимости от знака этих символов на реверсивный счетчик (РСч) поступают импульсы по одному из двух входов.

Счетчик импульсов интервала анализа (СчИИА) определяет отрезок времени длиной в несколько слов, через который число, записанное в реверсивный счетчик, сравнивается с порогом в решающей схеме (РС). Если порог не превышен, то в РС формируется строб, которым с помощью схемы запрета (СЗ) вычеркивается один из подаваемых на счетчик тактовых импульсов (частоты А) и точка анализа синхронизации в кодовом слове смещается на один символ. Таким образом, в зависимости от принимаемого решения устройство цикловой синхронизации находится либо в режиме поиска синхронизации, либо в установившемся режиме контроля за появлением символов синхросигнала на синхропозиции цикла Важной характеристикой УЦС является среднее время установления синхронизма Т„' (время поиска).

Процесс поиска позиции, на котоРой передается синхросигнал, продолжается до тех пор, пока единица не повторится на проверяемой позиции требуемое число раз 1 на интервале анализа в д циклов. Величины ! и а, по которым принимается решение о наличии циклового синхронизма, зависят от вероятности появления символа 1 на информационных позициях цикла, вероятности искажения синхросимволов Р, и заданных характеристик принятия решения. Используя известные формулы для обнаружения двоичных 632 9.

7. Синхронизация в сисмемах передачи дискретной информации сигналов, можно определить вероятности ложного синхронизма Рех и пропуска синхронизма Р„,: Р„=пУ~ С'Р'(1)(1 — Р(1))е ', (9.32) где п — число символов в кодовом слове. Для равновероятного появления единичных и нулевых символов на и информационных позициях цикла Р„= —,ГС'.

Если значения Р„, и Р„, 2", ~ заданы, то, решая систему уравнений, можно определить минимальное значение д ь и соответствующий ему оптимальный порог 1,„„а затем вычислить среднее время поиска (9.33) Система уравнений (9.31) и (9.32) решается только численными методами. Определение характеристик УЦС существенно упрощается, если заданы Т„и Р,, Тогда по формулам (9.33) и (9.31) можно определить требуемый объем выборки д и порог 1, а затем из формулы (9.32) найти вероятность пропуска синхронизма Р„,, Основой для построения УЦС, использующих синхронизирующие свойства кодов, является то, что при отсутствии цикловой синхронизации вероятность появления обнаруживаемой избыточным (помехоустойчивым) кодом ошибки значительно больше, чем при синфазной работе.

Если на приемной стороне СПИ декодер, проверяя правильность поступающих на него кодовых слов, установит, что число искаженных кодовых слов превысит пороговое значение, то управляющее устройство УЦС переключится в режим поиска циклового синхронизма. В этом режиме управляющее устройство дискретно (на один такт за каждый цикл) изменяет момент начала записи в декодер принятого кодового слова. Как только слово будет записано правильно (от начала до конца), обнаружение ошибок прекращается и на выходе декодера сформируется импульс, блокирующий работу управляющего устройства.

Если число правильно принятых слов превысит соответствующее пороговое значение, то УЦС выйдет из режима поиска. В дальнейшем наличие цикловой синхронизации будет проверяться по правильности приема информации. 633 9. Радиотехнические агстемы передачи информации Подобный способ фазирования можно реализовать в СПИ, где для обнаружения ошибок используется код, пригодный для синхронизации.

Характеристики

Список файлов книги