Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь (1979) (1151860), страница 77
Текст из файла (страница 77)
13.19а приводится эпюра напряжения для сигнала на выходе Ф-полюсного фильтра Баттервортч. При этом предполагается, что сигнал имеет длительность Т и единичную амплитуду. На рис. 13.196 дается эпюра напряжения на выходе каскада фильтр Баттерворта — интегратор со сбросом. Полоса пропускания фильтра на уровне 3 дБ составляет Вэ=ЦТ.
С помощью приведенных графиков можно определить выборочные значения импульсной характеристики канала свЯзи Ьм Заметим, что длЯ 10-полюсного фильтРа БаттеРвоРта максимальное значение 1(г) имеет место при 1)Т=1,6; при ЦТ= =2,6 выходной сигнал равен — 0,13. В [156] анализируются структуры корректоров с цепью обратной связи по решению, обеспечивающих компенсацию межсим- 333 +гвт г,ов ого ого -а,гв ' ко об г,о гл го гб до бб еа об бо а1 ч б б г о,оо о,гг обо огв о о,ов оо об го гб г,о гб да дб «а еб вгг Я Риа. 18.!9.
Отклин фильтра Баттерворта йг-го порядка на одиночный импульс прямоугольной формы длительностью Т: а — сигнал на выходе фильтра; б — сигнал на выходе интегратора со сбросом (с конечной памятью Т1, включенного после фильтра Баттерворта (Вот= 1, Вв — полоса пропускания по уровню з дБ1 При использовании этого корректора осуществляется оценка потока символов 6;: ь=- г ~2~*,,— тчь',,~.
1к=о л=! (13.62) где члены с индексами от й=О до й= — У характеризуют влияние предшествующих символов, а члены с индексами от й=1 до й= =М характеризуют корректор с цепью обратной связи по реше- 364 вольной интерференции, возникающей за счет влияния как предыдущих, так и последующих символов. Схема соответствующего корректора приведена на рис. 13.20. Влияние последующих символов компенсируется с помощью линейного трансверсального корректора по методике, изложенной выше. К выходу этого корректора подключается корректор с цепью обратной связи по решению об бг нию. Регулировка отводов корректора осушествляется в соответствии с алгоритмом, предусматривающим минимизацию средне- квадратической ошибки на выходе Е(е'.) =Е((Ь,— Ьу)х), еу =Ьу — Ь,.
(13.63) норреятор ояиянин ' Прин" 'с ый сиснал ногнеруюю„ мурнау насос Чияаюраанн а „, а „,, .,а о ао В Е оьооа и, нйрреншар с обрил нон слизью ло решснию Рпс. !8.20. Структурная схема корректора с обратной связью по решению, обеспечивающего компенсацию влияния предыдущего и последующего символов Схема может быть выполнена полностью на дворовых алечентах и для обеспечения задержки может использовать регистр сдвига, есл» обеспечивается тактовая синхроннаапия Оптимальные коэффициенты усиления отводов определяются из соотношения зе(сд) /2Е(еух,. „1, 1=0, — 1,,— й1; дал 1 — 2Е(еуЬ1 „1, 1=1,2,, М. Отсюда получим решения для вида [156] аб З а ф(Ь вЂ” ))+гр„(1 — Ь) =Ь,, 1=0, — 1... — М; (13.64) ау=- ~~)'адй. „, 1=1, 2,, М, (13.65) где три(1 — Ь) — корреляционная функция шума; тр(Ь вЂ” 1) — корреляционная функция отсчетных значений импульсной характеристики канала Ьа ф(й — !)~ ~~,"гйг.ьа;.
(13. 66) г=-б На входе корректора, обеспечивающего компенсацию межсимвольной интерференции за счет влияния предшествуюших символов, иногда включается фильтр с импульсной характеристикой 13 — 166 386 д( — т), согласованныи с каналом связи, имеющим импульсную характеристику а(!). Если, кроме этого, шум на входе является белым, а его спектральная плотность мощности равна Мм то соотношение (13.65) преобразуется к виду О ах[га,(!' — т)+АГ„б(!' — гп)[=б(т), т < О, (13.67) !с=а О где грч(! — гп) а ) ч(т)ч[т — (!' — т)Т)г[т.
Если обеспечивается прао вильное принятие решений относительно предшествующих символов, выражение для среднеквадратической ошибки на выходе устройства с обратной связью по решению имеет вид Е [е' (!)) = А1,а,. Введем для функции ~рч(!) а-преобразование О Ф~(з)а ~ ф~(1)2, 2 е 1= — О В правой части получим сумму Р(г) Р(г — 1) а Аг,+Ф,(г), где Р(г) а У рса *', р; — так называемый «эквивалентный принн4ей ь=а маемый импульс». Введем также обратное преобразование 03 й(г) Л вЂ” '= 7~ г„г ' =Р (г) й4 При р;=Рехр( — !у) для среднеквадратической ошибки на выходе имеем Е[е'(!)) =Нога=РНм где Р— эквивалентная характеристика для (=О.
Коррекция параметров модулятора. Если параметры фильтров спутниковой системы связи известны и не изменяются во времени, то может использоваться подключение трансверсального корректора (см. рис. 13.13) ко входу фазового модулятора. Коррекция такого вида осуществляется в отсутствие влияния шумов приемника. При этом практическая реализация коррекции существенно упрощается, так как элементы памяти синфазного и квадратурного каналов, выполняющие функции элементов задержки сигналов, необходимы только для запоминания значений двоичных символов (при передаче двухфазных и четырехфазных ФМ сигналов) и могут быть реализованы с помощью регистров сдвига. Этот вид передачи сигналов, при котором по существу реализуется кодирование с предыскажением, имеет определенную аналогию с передачей сигналов квадратурной АМ и кодированием с весовым откликом (см.
гл. 11 и !6). 386 Глава 14 ТАКТОВАЯ СИНХРОНИЗАЦИЯ В СИСТЖМАХ ЦИФРОВОЙ СВЯЗИ 14.1. ВВЕДЕНИЕ Для помехоустойчивого, т. е. энергетически эффективного, приема цифровых сигналов, как правило, необходима четкая тактовая (посимвольная) синхронизация работы приемника относительно принимаемого потока двоичных символов. Это необходимо для управления работой интеграторов со сбросом или какого-либо другого способа хронирования выходного потока двоичных символов. Устройства тактовой синхронизации (УТС) необходимы также в тех случаях, когда квазисинхронный поток поступает по кабельной системе передачи и должна осуществляться его регенерация и, возможно, объединение с другими параллельно поступающими потоками двоичных символов. Кроме того, тактовые точки (моменты времени переходов двоичных символов) испытывают некоторую флуктуацию (дрожаиие), а тактовая частота — дрейф, определяемый фазовым шумом генераторов и скоростью изменения времени распространения.
Рассмотрение тактовой синхронизации в данной главе ограничивается методами синхронизации по принимаемому информационному сигналу, при использовании которых тактовый сигнал выделяется непосредственно из принимаемой последовательности символов, например, в виде двоичных сигналов. В спектре таких последовательностей не содержится составляющих основной частоты передачи и ее гармоник, 'если последовательности информационных двоичных символов являются случайными, а плотность переходов' в них равна 0,5.
Чтобы предотвратить появление длинных последовательностей символов 1 или О, используются специальные устройства рандомизации потока (скремблирования) [399) (см. также гл. 16). Эти устройства устраняют возможную во входном потоке спектральную составляющую на частоте, соответствующей скорости передачи двоичных символов путем создания плотности переходов в нем, равной 0,5. Кроме того, применение этих устройств позволяет улучшить качество работы устройств тактовой синхронизации по информационному сигналу.
При использовании других методов тактовой синхронизации некоторая часть энергии сигнала отводится только для этой функции, как, например, в системах, где наряду с собственно информационным сигналом передается известная последоватепьность двоичных символов (синхропоследовательность) или дополнительная аддитивная синусоидальная составляющая. ' Под плотностью переходов символов понимается отношение числа переходов (вида 01 или (0) к числу символов в последовательности достаточной длительности, (Прим. ред.) !3* 387 В данной главе рассматриваются устройства тактовой синхронизации четырех типОв! 1. Устройство синхронизации с нелинейнь~ фильтром.
Функции синхронизации в этом случае выполняются устройством разомкнутого типа (т. е. не следящим устройством, а посредством линейной фильтрации потока принимаемых двоичных символов) с целью уменьшения уровня шума и улучшения различимости их переходов с последующей подачей отфильтрованного сигнала на безынерционное нелинейное устройство с характеристикой, описываемой полиномом четного порядка.
В итоге формируется .спектральная составляющая на частоте, соответствующей скорости передачи символов. Устройства синхронизации этого типа обычно используются в системах связи с высокой скоростью передачи и в системах связи, которые работают, как правило, при больших значениях отношения сигнал/шум. 2. «Синфазно-среднефазное» устройство синхронизации. Это устройство, называемое также устройством синхронизации со слежением за переходами двоичных символов, является устройством замкнутого типа, в котором совмещаются операции детектирования и синхронизации двоичных символов. Детектор двоичных символов определяет, произошел ли переход двоичных символов, и если произошел, то какой именно (10 или 01).
Эта информация о переходах далее используется для обеспечения правильности определения знака ошибки слежения. Такое устройство синхронизации можно использовать даже при малых значениях отношения сигнал шум и средних скоростях передачи информации. Оно также устойчиво работает при наличии относительно длинных интервалов времени между переходами двоичных символов.
3. Устройство синхронизации с опережающим и запаздывающим стробированием. Это устройство аналогично предыдущему за исключением используемого способа получения оценки ошибки синхронизации. 4. Оптимальное (по критерию максимума правдоподобия) устройство синхронизации. Устройства этого типа являются оптимальными для поиска правильного временнбго положения синхросигнала в процессе установления синхронизации. Они относятся к системам разомкнутого типа, т. е. не являются следящими. Этот метод синхронизации на практике обычно не применяется, тем не менее он дает границу достижимой точности синхронизации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
