Тема 8. Системы синхронизации (774456), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Для уменьшения времени установления кадровой (и одновременно цикповой) 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 п разрядов ан аь ..., а„, информационная же последовательность имеет вид Ьь (~, ..., Ь Тогда анализируемая кодовая комбинация будет иметь вид аьа,, ...

а Ь,й Ь,й, ..., Ь„(» Ь,!'и Ь»(ьп где Ь~» и Ь~'"и — информационные разряды соответствующих кодовых комбинаций. В процессе скользящего посимвольного поиска ложное выделение КСС может быть как из информационной последовательности Ь1'», Ь»1», ..., Ь,'», так и из последовательности, полученной на пересечении КСС и информационного слова а;, аяь ..., М», 1:Ь'», ..., Ь1'». Вероятность ложного выделения КСС из последовательности информационных посылок определяется длиной КСС и числом информационных посылок, а на пересечении КСС и информационного слова определяется также структурой 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 КСС п и числом слов в кадре (г„,.

Определим требуемую длину КСС и в зависимости от гг, при использовании в качестве обнаружителя дешифратора. Поскольку вероятность появления 0 и 1 на любой позиции одинакова и равна 0,5, то при длине КСС в и посылок вероятность ложного синхронизма по кадрам при одном анализе р„(1) = 0,5". Вероятность ложной синхронизации и вероятность пропуска синхросигнала при просмотре кадра соответственно равны: ~2п р =1 — (1-д, ) ир Ложное фазирование приводит к ошибочному приему всей информации, поэтому с точки зрения уменьшения вероятности 284 ошибки за счет фазирования значение л должно быть как можно больше. Однако при длинном КСС увеличивается избыточность кадра, а следовательно, ухудшается использование пропускной способности СПИ. Поэтому необходимое значение л 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 г'в решающей схеме, т. е. отказаться от дешифратора. В этом случае характеристики обнаружения можно рассчитать по формулам, аналогичным (10.5) и (10.6): п 2п р -1 ',ГС„'(1 р. )'р.. ы! При больших значениях и пользоваться этими формулами трудно.

Поэтому, переходя при л-~ от биномиального закона к гауссовскому, можно записать р, = 1- Е(//~/л), р„=~-г(( (~-гр )-фа/р ~~-р )). В ряде СПИ цикповую и кадровую синхронизацию обеспечивают передачей в начале сообщения специального синхросигнала, называемого командой фазового пуска. Такой режим оправдан, когда длительность передаваемого сообщения ограничена и потеря даже части сообщения недопустима.

Поскольку в точке приема сведения о начале сообщения могуг быть весьма ограниченными, 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 предыдущих рекуррентным правилом, то, приняв правильно группу символов, можно воссоздать весь сигнал и соответственно определить его начало и конец. Генерируя таким образом сигнал, на приемной стороне с помощью корреляционного 286 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 последовательной оценки. 10.7. Синхронизация в системах с широкополосными сигналами Оптимальный алгоритм обработки широкополосных сигналов (ШПС) при синхронизации не имеет каких-то принципиальных отличий от алгоритма обработки простых сигналов. Для оценки времени запаздывания следует использовать метод максимального правдоподобия.

Если помеха представляет собой гауссовский случайный процесс с равномерной спектральной плотностью, то максимум функции правдоподобия совпадает с максимумом модуля взаимной корреляционной функции принимаемого и опорного сигналов Я(т). Если для передачи символов сообщения используют сигналы разной формы, то число каналов вычисления взаимной корреляционной функции должно быть равно основанию кода. При наличии помех положение максимума ВКФ становится случайным и его определение сопровождается ошибками.

Ошибки могут быть двух видов: нормальными, когда их значение не превышает ширины пика взаимной корреляционной функции, и аномальными в случае превышения. Аномальные ошибки, при которых прием информации корреляционным приемником ШПС вообще невозможен, вносят принципиальное отличие характеристик и алгоритма работы системы тактовой синхронизации ШПС от системы тактовой синхронизации простых сигналов. Погрешности оценки временного положения принимаемого сигнала определяются его корреляционной функцией и отношением сигнал/шум на выходе СФ.

Идеальными сигналами для синхронизации следует считать такие, у которых боковые выбросы корреляционной функции невелики, например периодические М-последовательности. Оценим приближенно, как влияют нормальные и аномальные ошибки на точность синхронизации сложных сигналов с идеальными корреляционными функциями. Временное положение выходного сигнала СФ с наибольшей достоверностью можно 286 .

Характеристики

Список файлов лекций