Калмыков В.В. Радиотехнические системы передачи информации (1990) (1151851), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Же-- лательно, чтобы КСС или вообще в информационном сигнале нв . нстречалось, или его появление в нем было маловероятным. Если,'; информационный сигнал кодируется безызбыточным кодом и ис'.! точник информации может выдавать все кодовые слова с равной-::;:., вероятностью, то единственным отличием КСС от информацион-",' ного 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 высоку|о верояг-„:: ность, синхросигнал образуют путем передачи двух чередующих-': ся КСС. Например, в одном кадре посылается заданное КСС, а во втором инверсное ему, в третьем кадре снова повторяется пер-:::. воначальное КСС и т.
д. Инверсное КСС образуется путем заме-;,'!' ны 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 кад-'-,' ре. Однако требования к длине и, главным образом, к структуре'' КСС существенно ужесточаются. Действительно, в рассматривае-:.:| мой 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 одновре-,,, менно цикловой) синхронизации необходимо, чтобы вероятность!; ложного появления КСС в принимаемой последовательности по-.'-'л сылок была минимальна.
Вероятность лож|юго фазирования оп-:-' ределяется длиной (числом разрядов) и сз(|уктурой КСС, а также-:-,' числом информационных посылок в передаваемом сообщении. Определим основные требования к длине н структуре КСС,!' если цикловой оинхронизации нет. Предположим, что КСС со ',,:,, стоит из и разрядов аь аь ..., а„, информационная же последова-': тельность имеет вид Ь|, Ьь ..., Ь„.
Тогда анализируемая кодовая:-'! комбинация будет иметь вид а| аз аи Ь!еэ Ьз«> В,|о В|| +|| Ьз| +||, ..., где Ьл||> и Ь,был — информационные разряды соответствующих ко«".'| довых комбинаций. В процессе скользящего посимвольного поиска ложное выде-:!:,. ление КСС может быть как из информационной последовательно-',';:,;: сти В~и!, Ьзн>, ..., Ь |||, так и из последовательности, полученной на':- пересечении КСС и информац|ионно|о слова а,, а|+о ., В||О;=;: Ьзп|..... Ь4'>.
Вероятность ложного выделения КСС из последова-:,, тельности информационных посылок определяется длиной КСС и-"" числом информационных посылок, а на пересечении КСС и инфор'- . мационного слова определяется также структурой КСС. Специ-':::;| альным выбором структуры КСС можно добиться того, чтобы,';.'| 2ба эта вероятность была достаточно малой. Кодовые последовательности, удовлетворяющие этому требованию, должны иметь корреляционные функции с низким уровнем боко вых выбросов.
В качестве КСС в настоящее время широко ис пользуются М последовательности, формируемые генераторами включающими в себя сдвигающие регистры, охваченные логиче ской обратной связью. геля дешифратора, Поскольку вероятность появления 0 и 1 на любой позиции одинакова и равна 0,5, то при длине КСС в п по. сылок вероятность ложного синхроиизма по кадрам при одном анализе р„(1) = 0,5". (12.21) (12.25) Рпс = ! Х С„(! — Роищ) Р,"щ При больших значениях п пользоваться этими формулами трудно. Поэтому, переходя при г|-+.ао от биномиального закона к гауссовскому, можно записать ,п„=! — Ф(1Л' и), р -| — Ф|| || — л| | — |||л~тр || — Р ||.
(12.26) (12.27) Вероятность ложной синхронизации и вероятность пропуска синхросигнала при просмотре кадра соответственно равны: рлф='! — (1 — Рле(1)) '" =Асл-05", (12.22) р,:,=1 — (1 — р„)"=пр, . (12.23) Ложное фазирование приводит к ошибочному приему всей информации, поэтому с точки зрения уменьшения вероятности ошибки за счет фазирования значение и должно быть как можно болыпе. Однако при длинном КСС увеличивается избыточность кадра, а следовательно, ухудшается использование пропускной способности СПИ. Поэтому необходимое значение п следует выбирать с учетом двух важных характеристик: требуемой достоверности и эффективности использования пропускной способности системы.
При достаточной длине КСС, когда требуемая вероятность р„обеспечивается с запасом, можно снизить порог ! в решающей схеме, т. е. отказаться от дешифратора. В' этом случае характеристики обнаружения можно рассчитать по формулам, аналогичным (12.'18) и (12.19): (12,24) |=| В ряде СПИ цикловую и кадровую синхронизацию обеспечн-:;!.-*' дают передачей в начале сообщения специального синхросигнала, '.':; называемого командой фазового пуска. Такой режим оправдан, ".! когда длительность передаваемого сообщения ограничена и поте-,',:: ря даже части сообщения недопустима. Поскольку в точке приема сведения о начале сообщения могут быть весьма ограничен-,''„, ными, то для его надежного определения команда фазового пуска должна быть достаточно продолжительной.
Это требование противоречит простоте реализации устройства обработки сигнала фазового пуска, память которого по крайней мере не может быть меньше числа символов сигнала. Выход здесь находят в использовании специальных сигналов и устройств их обработки. Если каждый символ команды фазового пуска связан с группой пре дыдущих рекурреитным правилом, то, приняв правильно группу символов, можно воссоздать весь сигнал и соответственно определить его начало н конец. Генерируя таким образом сигнал, на приемной стороне с помощью корреляционного приемника можно с высокой достоверностью определить его совпадение по фазе с принимаемым сигналом и тем самым перепроверить первоначально принятое по группе символов решение.
В качестве рекуррентных последовательностей применяют М-последовательности, а сам метод назван методОм последоеательной оценки, 12.7. ОВЕС!1ЕЧЕНИЕ СИНХРОНИЗАЦИИ В СИСТГМАХ С ШИРОКОПОЛОСНЫМИ СИГНАЛАМИ Оптимальный злгорнтм обработки шнуокополоеных сигналов (ШПС) оуя снвхуоннзвцян не выест кзкях-то пувнцяпнвльных отличий от злгоригмз обработан простых сигналов. Для оценки времевн звпвздыввнвге следует попользовать метод максимального правдоподобия.
Если помеха вредстввляет собой гауссовский случайный вродесс с равномерной опнктувлыюй плотностью, то мвкснмум фувкцлн пузвдоподобня совпадает с мвксимумом модули вззнмвой коуреляцяовной фунвцяя прнвнмземого н опорного сигналов. Если для передачи символов сообщения яопольвуют ояовзлы разной формы, то чнсло кзнзлов вычисления взаимной коррелнцнонной фунвцнн должно быть равно основзнню кода. Прн нвлвчкн помех положение мвксяыумз ВКФ становится случайным к его определение сопровонсдзется ошябквмн. Ошкбкн ьюгут быть двух видов: нормальными, когда нх знзчевве не превышает ширины пякз взаимной корреляцвонаой функции, я аномальными в случае пренышеняя.
Аномальные ошябкв, прн которых лунем нкформвцнв корреляционным пунемвнком ШПС вообще невозможен, вносят пуннпнпнвльное отличие хзрактервстлк н злгорнтыз работы светемы тактовой синхронизации ШПС от системы твктовой сявхроняззцня простых сигналов. Погрешности оцевкя временного положення првннмземого свгивлв овределнются его корреляцнонной функцией н отношеняем онгнвл-шум на выходе СФ. Идеальными снгнзлвмк для сянкровнзвцнн следует счнтвть тлкне, у которых боковые ныбросы коррелвцяонной функции невелики, нвпрнмер перноднческне М-последовзтельнсстн.
260 нф,) Рнс 12.10. Диаграммы, поясняющие прянцяпы оценки точности определения временного положения простого (/) н сложного (2) сигналов Оценим приближенно, квк влняют нормальные н аномальные ошвбкн нв точность сквхронязвцян сложных сигналов с идеальными корреляционными функпвямн. Временное положение выходного сигнала СФ с нвнбольшей достоверностью можно оценить по положснню точкн, где крутизна его максимальна (ряс. 12.Ю). Для снгнвлов с треугольной формой корреляцнонной функцнн крутнзнв постоянна н равна ЕВ/7',, где  — бззз сложного сигнала Поэтому координата этой точки выбрана рзвной Е/2. Флуктувцнн шуме с законом рвспрсделеяяя ш(й„,) н днспер ней о'ч~=-Е!уа/2 приведут к погрешностям нзмерекня временного положения с днсперсяей от оз Т'с/2йзВз (12.28) Этот результат практически совпздзет с оценками, получаемыми прн точном з нз.л нее.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
