Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь (1979) (1151860), страница 91
Текст из файла (страница 91)
1О, прн втором методе синхронизации емкость буферных запоминающих устройств увеличивается в 2 раза по сравнению с вариантом синхронизации по опорному сигналу спутника. Еще один метод синхронизации (355) состоит в том, что опорный генератор данной земной станции синхроннзируется усредненной совокупностью всех входных сигналов. Условимся, что в последующих обсуждениях будем пренебрегать релятивистскими эффектами или же будем считать, что эти эффекты скомпенсированы.
Синхронизация по опорному времени спутника. Рассмотрим некоторую сеть земных станций, находящихся в пределах территории, покрываемой главным лепестком диаграммы направленности антенны спутника связи. Один из методов синхронизации такой системы связи состоит в такой коррекции опорных генераторов 452 (1 7.9) Если величина задержки сигналов в ретрансляторе Тр,р известна и суммарная задержка Т;(()+Тф,+Тр,р+ТгЩ) измеряется н непрерывно отслеживается, то величина задержки сигналов в одну сторону Т;я может быть предсказана как Т; для последующего времени.
Для стационарных спутников задержки на распространение изменяются примерно линейно во времени с небольшими изменениями время от времени, не превышающими 0,25 с, так что Т (,,+Т„,+ Т., (1)) = Т,. (~)+Ь(~)(Т,(()+Т,). (17'0) Синхронизацию в системе с МдВР можно осуществить и без прямого измерения времени прохождения сигналов на трассе Зем"и — спутник — Земля, если управлять собственным опорным ге- 453 земных станций, при которой импульсы этих станций, излучаемые в скорректированные отсчеты времени С';(1,), поступали бы на вход спутникового ретранслятора одновременно и совпадали бы с отсчетами времени С'т,в(() гипотетического илн же реального опорного генератора спутника. Если сигналы поступают на вход ретранслятора спутника синхронно по отношению друг к другу, то после ретрансляции все эти сигналы принимаются данной земной станцией также синхронно.
Если каждая земная станция будет формировать и передавать свои сигналы с соответствующим временным интервалом от момента времени С';(1о+ 1;), то на вход ретранслятора будет поступать групповой сигнал, характерный для системы с МДВР, и импульсы различных земных станций не будут перекрываться во времени. Коррекция времени С'~(14) должна производиться не только по абсолютному временнбму сдвигу, но и по частоте опорного генератора с учетом изменений группового времени запаздывания и ошибок в значении номинальной частоты генераторов.
Принципы следящей синхронизации предполагают, что изменения вследствие эффекта Доплера происходят медленно (малые ускорения) и что постоянные времени следящей системы должны быть больше времени задержки сигналов на трассе Земля — спутник — Земля (=0,25 с) с тем, чтобы исключить возможные флуктуации в петле слежения.
С другой стороны, ширина полосы частот следящей системы должна быть достаточной для отслеживания суточных изменений задержки сигналов на трассе Земля — спутник; флуктуаций опорного генератора н иных сдвигов во времени. Эти задержки и флуктуации генераторов обсуждаются в 9 17.7. Шкала отсчетов времени спутника либо формируется непосредственно бортовым опорным генератором, либо ретранслируется с центральной земной станции, образуя гипотетический опорный генератор спутника.
Каждая отдельная земная станция системы может измерить время прохождения сигналов до спутникового ретранслятора и обратно ТД,)+Т,. (7,+Т„,+Т,(а+Т„,. нератором таким образом, чтобы импульсы, посылаемые данной станцией на ретранслятор, возвра!цались бы на эту же станцию в некоторые моменты („ синхронно с принимаемыми опорными импульсами спутника (см. рис. 17.3). Следовательно, опорный импульс спутника, излучаемый в момент (р,р=)о+Те(!о)+Тр р, поступает на (-ю земную станцию системы в момент !о+Те((о)+ + Тртр + Т;[)о+ Те((о) + Тртр1 = (ртр + Те((ртр) !'де Тз((ртр) =Тз((о+Т'((о)+Тртр1 — время задержки сигналов на участке ! 1 а) иааттм ы ° т,гс,)*г, Рис.!73.
Сннхронизапия земной станции по опорному времени; а — опорные импульсы времени спутника; Н вЂ” опорные импульсы времени земной станции. Момент излучения импульса спутником )т+Т, (гт)+Татр. Момент приема импульса на стан- ннн ! то+Тз (гт)+Т,()а+7~ ()о)) + Тртр спутник — Земля, измеренное в момент излучения импульса спутника. Для того чтобы импульс, посылаемый земной станцией, был бы принят ею же в нужный момент времени после ретрансляции, он должен генерироваться станцией в момент времени 1,=)р,— — (Тз()о)+Тр,р). Ясно, что если импульсы от нескольких земных станций принимаются одновременно с-й земной станцией, то все' эти сигналы должны быть синхронными и на спутнике.
Следовательно, они могут быть использованы в системе с МДВР на каждой земной станции как опорные. Синхронизация по опорному сигналу центральной земной станции, Другим вариантом синхронизации в спутниковой системе связи является подстройка опорного генератора каждой станции, имеющего выходной сигнал времени С"з(!) таким образом, чтобы импульсы 1-й земной станции, передаваемые в моменты времени С";((,), проходили бы на любую )-ю станцию системы синхронно с импульсами и-й центральной земной станции, передаваемыми ею в моменты времени С"„((о).
К данному случаю применима временная диаграмма, изображенная на рис. 17.4 с той лишь разницей, что опорный сигнал времени в действительности формируется на центральной земной станции, а не на самом спутнике. Поскольку сигналы, принимаемые от спутникового ретранслятора, находятся в синхронизме между собой, они должны приходить в синхронизме и на вход ретранслятора. Следовательно, этот метод синхронизации в системе связи с 454 МДВР вполне приемлем и позволяет избежать взаимного наложения сигналов земных станций. При этом каждая земная станция должна передавать и принимать собственные опорные сигналы времени наряду с приемом синхронизирующих сигналов центральной земной станции.
снуюнин — Слонима ф имлуннем цдс сш одна гразоробанон // ~ге~/ / ~г ' / зондирующие /' // имлуннем зс т< /, /// / Рис. 17.4. Синхронизация в системе связи с МЛВР путем фазирования ретранслированиых опорных импульсов данной станции относительно временного положения опорных импульсов, принимаемых от цент- ральной земной станции (ЦЗС) Разновидностью метода синхронизации по опорному сигналу центральной земной станции может быть сравнение на этой и-й центральной станции временнбго положения опорного импульса, принятого от е-й станции с собственным опорным импульсом, принятым после его ретрансляции через спутник.
Центральная земная станция должна определить разность моментов времени приема этих двух импульсных сигналов. Опорный импульс от Рй станции передается в тот момент вРемени, когда ее опоРный генеРатоР отсчитывает момент ео. Истинное же время, когда С;(с)=(о равно (о+Лг(1о) (см, рис. 17.2б). Следовательно, этот импульс приходит на вход п-й центРальной земной станции в момент общесистемного времени „,(~)=(,+Ь,(1,)+т,((,+бе)+7', +т„((,+т, +Л,+ + Те ((в+ Лз)).
(17.11) Разность между этим временем и временем п-й центральной земной станции составляет т„е ((о) — С (ти (/оП а бее ((о)' Эта временная коррекция генератора (с учетом задеРЖки сигнала) может быть оценена количественно для каждой удаленной станции системы непосредственно на центральной земной 455 станции и передана по специальному каналу на еью станцию. Разница моментов прихода этих двух импульсов используется на каждой земной станции в качестве корректирующего сигнала времени. При этом способе синхронизации абонентская синхронизируемая станция не должна производить измерения дальности до спутника и не должна следить за собственным ретранслируемым сигналом. Корректируемое время С";(1,) генерируется таким образом, что импульсы от ~'-й станции приходят на и-ю станцию в момент т„,(1ю), совпадающий с отсчетами времени центральной станции, т.
е. (17.13) тю, ((ю) = Са(1ю). Для синхронизации при методе МДВР центральная станция не обязана корректировать свой генератор времени, так как другие станции подстраиваются под отсчеты времени этого опорного генератора. 17.4. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ СИСТЕМЫ СИНХРОНИЗАЦИИ В этом параграфе описываются два варианта структурных схем устройства синхронизации спутниковой системы, когда земные станции подстраиваются по опорному сигналу центральной станции Эти схемы соответствуют алгоритмам, описанным в З 17.3. В первом варианте абонентская земная станция сама производит корректирующие измерения и подстраивает собственный опорный генератор под синхронизируюший сигнал центральной станции.
Во втором варианте все измерения выполняет центральная земная станция и передает соответствующие корректируюшие сигналы по обратному каналу передачи на абонентскую станцию. Измерение рассогласований на земной станции, синхронизирующейся по опорному сигналу центральной станции. В этом варианте каждая земная станция системы передает и принимает импульсные сигналы в соответствии со схемой рнс. 17.4. Синхрони зируюшие импульсы могут представлять собой либо импульсы в буквальном смысле, либо соответствовать некоторым характерным точкам кодированного сигнала или псевдослучайной последовательности, например первому импульсу в повторяющейся псевдослучайной последовательности. Другие типы синхронизируюших сигналов обсуждаются в 5 17.5.
Синхронизирующие импульсы центральной земной станции ретранслируются спутником, как показано на рис. 17.4. В приемнике абонентской земной станции генерируется независимая импульсная последовательность такого же периода, которая фазируется с переданной с помощью замкнутого следящего устройства таким образом, чтобы опорные импульсы центральной станции и импульсы данной земной станции были бы синхронными нли сдвинутыми на некоторый заранее известный интервал.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
