Пестряков Б.В. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации (1973) (1151884), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Для сдвига двоичных символов, записанных в виде двух дискретных состояний триггеров в разрядах регистра, необходимо предусмотреть генератор сдвигающих (тактовых) импульсов (ГТИ) (рис. 4.2.3). Первый символ, с которого может начаться генерирование последовательности, соответствует ! = = т+ 1. Следовательно, для работы схемы в регистр должно быть предварительно записано т символов — так называемая «начальиая» комбинация.
Ниже будет рассмотрено влияние этой комбинации на генерируемую последовательность и методы ее ввода, нли записи, в регистр. Здесь будем полагать, что эта запись осуществлена. Через некоторое время комбинация довичных чисел, образующих последовательность, начнет повторяться. Максимально возможный период (длина) последовательности равен 2»» — 1 (см. гл.3). При этом схема формирования поочередно пройдет через все возможные для нее состояния. Число всех состояний регистра сдвига, для которого каждый из т разрядов может находиться в одном из двух состояний, равно 2»» — 1, так как состояние, прн котором во все разряды записаны нули, пренращает работу схемы.
Для уменьшения объема аппаратуры желательно, чтобы рекуррентная последовательность при используемом числе триггеров (ячеек задержки) имела максимально возможный период. Поэтому большой интерес представляет вопрос построения генераторов, формирующих последовательности именно максимального периода (М-последовательности). Если выбрать коэффициенты а,, ..., а,„ (обратные связи в регистре) произвольным образом, то не всегда на выходе генератора мы получим последовательность максимальной длины. Например, рассмотрим схему, в которой использованы четыре триггера и на сумматор подаются выходы со второго и четвертого триггеров. Можно показать, что генерируемая этой схемой последовательность будет иметь вид 00111100!11100, ее период состоит всего из шести символов, в то время как при т = 4 можно получить мансимальную длину последовательности 2' — 1 = 15 символов.
Правило выбора обратных связей в регистре, позволяющее получить последовательности максимальной длины, можно получить из теории линейных рекуррентных последовательностей. Из этой теории следует, что если необходимо получить М-последовательности периода 2»» — 1, то следует найти неразложимые примитивные полиномы степени т с коэффициентами, равными 0 и 1, и использовать их для получения рекуррентиых формул.
Не равные нулю коэффициенты в этих формулах определяют обратные связи в генераторах М-последовательностей, т. е. триггеры, с выхода которых сигнал поступает на сумматор. Можно показать, что если неприводимый полипом степени т имеет вид а, !й) а» х 9... (1»а»» хм=О, то рекуррентная формула, определяющая подключение триггеров к сумматору, ззпишется следующим образом: а««(у(1)а»31 «(г) ... (Эа»»«(у»» вЂ” — О, или так как а» всегда равен ! (4.2), то 3»=а»б»»!ЗГ...
Яап»б! „,. 148 Существуют таблицы неразложимых примитивных полиномов (см, гл.З) [4.3, 4.5, 4.15!, пользуясь которыми можно найти рекуррентные формулы для всех кодовых последовательностей, которые могут быть созданы при использовании заданного количества триггерных ячеек, т. е. заданного ль Например, при т = 5 один из неприводичых полнночов имеет эид к'Ях'Ях'())хз ! =О.
Зтому полнному в соответствии с вышеизложенным соответствует рекуррентная формула б)=б) з®бу,.з)бу,®бу э. Соответствующая структурная схема генератора М-последовательности изображена на рис. 4.2.4. Как видно из схемы, на сумматор подаются сигналы со второго, третьего, четвертого и пятого триггеров, так как соответствующие коэффициенты а,, аэ, а4 и аэ равны единице. С выхода первого триггера сигнал на сумматор не подается, поскольку в полиноме нет члена с х в первой степени, или, другими словами, аг = О. Рис. 4.2.4. Заметим, что генерируемую последовательность можно снимать не только с выхода сумматора, но и с любого триггера регистра сдвига. При этом полученная последовательность будет иметь тот же вид, что и последовательность, снимаемая с выхода сумматора, но будет сдвинута относительно нее. Рассмотрев схемы и принцип действия генератора псевдослучайных последовательностей, остановимся коротко на осуществлении авода в регистр начальной комбинации.
Как уже отмечалось, начальная комбинация не изменяет вид последовательности, который полностью определяется количеством разрядов в регистре и тем, выходы каких ячеек регистра (триггероа) подаются на сумматор. Для обеспечения работы системы важно, чтобы сигнал начинался с определенной начальной комбинации. Если сигнал повторяется непрерывно, то изменение начальной комбинации означает изменение его временного положения, но в реальных условиях сигналы, отображая информацию, чередуются случайно и нужно рассматривать прием каждого сигнала в отдельности. Тогда изменение начальной комбинации будет означать, по сути, формирование другого сигнала. Один из возможных вариантов схемы ввода начальной комбинации на примере генератора с т == 5 имеет вид, изображенный на рис. 4.2,5.
При поступлении с селектора очередного импульса, длительность которого равна периоду последовательности, формирующее устройство (ФУ) производит короткий импульс, который подается иа эсе триггерные ячейки. В зависимости от того, какое плечо триггера присоединено к формирующему устройству, в ячейку записывается либо символ 1, либо О.
Таким образом, мы записали в регистр сдвига некоторую начальную комбинацию, с которой и начнется последовательность. В момент записи ключ К закрыт и тактовые импульсы не поступают на регистр. Теперь для генерирования последовательности необходимо начать продвижение записанной комбинации по регистру.
Через некоторое время, необходимое 149 для записи начальных условий и определяемое линией задержки !г))З), импульс с выхода селектора поступает иа ключ К, открывая его, и прорускает на регистр продвигающие тактовые импульсы. В момент окончания импульса с выхода селектора ключ К закрывается и генерирование последовательности прекращается. Сложность рассматриваемых схем формирования последовательностей приблизительно пропорциональна логарифму от базы сигнала, т. е. растет очень медленно с увеличением базы. Под сложностью устройства здесь понимается количество элементов в нем.При необходимости можно перейти от одного используемого набора сигналов к другому и от одной базы сигналов к другой. Для этого достаточно подключить с помощью соответствующих переключателей (механических или электронных) сумматор к выходам других триггеров ячеек в соответ- 1 1 1 1 ! ! 1 Рис.
4.2.5. ствии с законом формирования новой последовательности, который определяется сочетанием в рекуррентной формуле илн неприводимом примитивном полиноме коэффициентов а» ..., ам, отличающихся от пуля. При переходе от одной базы к другой необходимо подключить или добавить часть триггерных ячеек и произвести необходимые переключения логических связей.
Заметим, что аналогичным образом можно построить блок генерирования р, кодовых последовательностей для р;ичной системы связи. В этом случае в системе должно использоваться р, регистров с обратными связями, которые запускаются импульсом, выдаваемым селектором. Для практического построения РОС необходимо произвести следующие операции: а) последовательно соединить триггеры и обеспечить подачу тактовых импульсов, б) реализовать сумматор по модулю 2 н подать на него напряжения с соответствующих выходов триггеров, в осуществить ввод в регистр начальных условий. ля реализации регистра с обратной связью достаточно двух типов схем: это триггер и схема, на которой собирается сумматор по модулю 2. Подробно такие схемы рассмотрены в !4.7 — 4.9!.
Глава пятая ПОИСК И ПРИЕМ ШУМОПОДОБНЫХ СИГНАЛОВ ПРИ БОЛЬШИХ РАССОГЛАСОВАНИЯХ ПО ЧАСТОТЕ И ЗАДЕРЖКЕ 5.1. Прием при наличии рассогласований по частоте и задержке За счет неидеальности аппаратуры, изменения условий распространения, возможной произвольности момента начала работы системы, а также движения передатчика, приемника или ретранслятора сигнал, приходящий в точку приема, имеет неопределенные (неизвестные) амплитуду, задержку, частоту и фазу. Неопределенность указанных параметров оказывает различное влияние на схемы и достоверность приема. Влияние неопределенности фазы и амплитуды было подробно рассмотрено выше. Рассмотрим влияние значительных неопределенностей или рассогласований по частоте и задержке.
Как известно, прием простых сигналов в ряде случаев возможен и при значительных рассогласованиях по частоте (за счет расширения полосы до детектора) и по задержке (за счет простого фиксирования знака выходного напряжения или превышения порога этим напряжением). В системах с ШПС из-за особого вида их функции неопределенности влияние больших рассогласований по частоте н задержке более существенно и учитывать его сложно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
