Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1151848), страница 125
Текст из файла (страница 125)
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. Пригодным кодом для синхронизации считается такой, у которого вероятность появления разрешенной комбинации в последовательности из символов, входящих в два соседних кодовых слова (пересечение двух слов), очень мала. Например, при передаче сообщений вида 2-е слово 1-е слово Ьгд Ьъо Ьгд Ь(О Ь1т1) Ь1т1) Ь1 +1) Ь1 е1) 1 ' 2 '"'~ 2 '"'~ н ' 1 2 '"' ) '"' н пересечение двух слов вероятность появления разрешенной комбинации в последовательности символов ап), ..., ае), Ь1'"'), Ь2О"),..., Ь1") должна быть очень малой.
Код, у которого эта вероятность равна нулю, называется кодом «без запятой». Ограничения при использовании рассмотренного метода цикловой синхронизации связаны с большой избыточностью самосинхронизирующихся кодов. В многоканальных РСПИ с временным уплотнением каналов необходимо передавать информацию о начале и конце кадра. Это обеспечивается устройством кадровой синхронизации (УКС). При наличии цикловой синхронизации для синхронизации кадров используется одно определенное кодовое слово, передаваемое в начале кадра. Кадровое синхрослово (КСС) по своей структуре должно существенно отличаться от всех возможных кодовых комбинаций, образуемых при передаче дискретной информации, и обеспечивать наилучшие условия его поиска и обнаружения в информационной последовательности символов даже при наличии искажений принимаемых посылок. Если цикловой синхронизации нет, то неопределенность возрастает, и тогда для обеспечения этого условия под КСС должна выделяться довольно значительная часть кадра (2)ногда до десяти и более процентов от общего числа символов в кадре).
Это объясняется тем, что к помехоустойчивости кадровой синхронизации многоканальных СПИ предъявляются высокие требования, так как нарушение синхронизма по кадрам влечет за собой потерю связи во всех каналах системы. Для выделения КСС в приемнике СПИ используется дискретный согласованный фильтр (ДСФ), настроенный на КСС. В него поочередно записываются принимаемые кодовые слова и в момент превышения выходным напряжением порога выделяется импульс кадровой синхронизации.
Используя повторяемость импульсов синхронизации кадров, можно, накапливая их, увеличить помехоустойчивость УКС. Во избежание ложного выделения КСС из информационной последовательности посылок необходимо предъявлять определенные требования к 634 9.7. Синхронизация в системах нередачи дискретной информации структуре и регулярности его повторения.
Желательно, чтобы КСС или вообще в информационном сигнале не встречалось, или его появление в нем было маловероятным. Если информационный сигнал кодируется безызбыточным кодом и источник информации может выдавать все кодовые слова с равной вероятностью, то единственным отличием КСС от информационного кодового слова может быть регулярность его появления на одних и тех же позициях кадра. Когда повторение одних и тех же кодовых слов в информационном сигнале имеет высокую вероятность, синхросигнал образуют путем передачи двух чередующихся КСС.
Например, в одном кадре посылается заданное КСС, а во втором инверсное ему, в третьем кадре снова повторяется первоначальное КСС и т. д. Инверсное КСС образуется заменой всех единиц нулями, а нулей единицами. Перспективным методом кадровой синхронизации является метод, при котором специальные кодовые группы используются для синхронизации как кадров, так и слов.
В этом случае для синхронизации СПИ тратится наименьшее число посылок в кадре. Однако требования к длине и, главным образом, к структуре КСС существенно ужесточаются. Действительно, в рассматриваемой ситуации УКС должно выделить КСС на основе анализа всей поступающей на его вход последовательности символов, в которой теперь уже не известны границы отдельных кодовых слов.
Для уменьшения времени установления кадровой (и одновременно цикловой) синхронизации необходимо, чтобы вероятность ложного появления КСС в принимаемой последовательности посылок была минимальна. Вероятность ложного фазирования определяется длиной (числом разрядов) и структурой КСС, а также числом информационных посылок в передаваемом сообщении. Определим основные требования к длине и структуре КСС, если цикловой синхронизации нет.
Предположим, что КСС состоит из н разрядов ап аь ..., а„. Тогда анализируемая кодовая комбинация будет иметь вид а а ... а, ЪШ Ьпг,... Ьцг ЬП'П ЬП"и,. а1аг,,а„, ~ г - к~~ г где Ь)'~ и Ь~~" ~ — информационные разряды 1- н (г + 1)-й кодовых комбинаций. В процессе скользящего посимвольного поиска ложное вьшеление КСС может быть как из информационной последовательности Ь|пг, Ьг1'~, „., Ь~л, так и из последовательности, полученной на пересечении КСС и информационного слова а„а,,ь ..., Ьцг, Ьг'~, ..., Ь('~. Вероятность ложного выделения КСС из последовательности информационных посылок определяется длиной КСС и числом информационных посылок, а вероятность ложного выделения КСС из последовательности, получаемой на пересечении КСС и информационно- 635 9. Радиотехнические системы передачи информации го слова, зависит также и от структуры КСС.
Специальным выбором структуры КСС можно добиться того, чтобы эта вероятность была достаточно малой. Кодовые последовательности, удовлетворяющие этому требованию, должны иметь корреляционные функции с низким уровнем боковых выбросов. В качестве КСС в настоящее время широко используются М-последовательности, формируемые генераторами, включающими в себя сдвигающие регистры, охваченные логической обратной связью. Как было сказано, вероятность выделения КСС из информационной последовательности определяется числом посылок в п КСС и числом слов в кадре к . Определим требуемую длину и КСС в зависимости от Ф при использовании в качестве обнаружнтеля дешифратора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
