Файл: Теория и техника передачи данных и телеграфия учебник..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 273
Скачиваний: 1
комбинации фазового запуска, содержащей £ элементов (£ эле ментарных ПОСЫЛОК ДЛИТеЛЬНОСТЬЮ to)- В МОМеНТ времени £зал должен выделяться сигнал фазового запуска.
Вследствие воздействия помех в канале связи процесс выде ления сигнала фазового запуска случаен и описывается вероят ностными параметрами, в качестве которых используют:
Р„ 3 |
— вероятность |
преждевременного запуска (ранее |
момен |
||||
та времени |
t33„)\ |
|
|
|
|
|
|
PQ3 |
— вероятность |
своевременного |
запуска |
(точно |
в |
момент |
|
времени / з а |
п ) ; |
|
|
|
|
|
|
Я н з |
— вероятность |
незапуска в ' момент |
времени |
t3S„ или |
|||
ранее |
этого |
момента*). |
|
|
|
|
|
Очевидно, что |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Р А- Р 4- Р |
= 1 |
|
|
|
В устройство выделения сигнала фазового запуска |
(УВСФЗ) |
комбинация фазового запуска вводится поэлементно. Данное устройство после приема очередного элемента сравнивает £-эле- ментную комбинацию, состоящую из £ последних принятых эле ментов, с комбинацией фазового запуска. Вследствие поэлемент
ного ввода |
возможны: |
состояние |
ожидания (рис. 7.166), |
когда |
||
в УВСФЗ |
не поступил |
ни один элемент КФЗ, состояние |
ввода, |
|||
когда в УВСФЗ поступило менее |
Z элементов |
КФЗ , состояние |
||||
совпадения, когда £ элементов КФЗ находятся в УВСФЗ, |
и со |
|||||
стояние вывода, когда в УВСФЗ |
находятся менее £ |
последних |
||||
элементов |
КФЗ . Комбинация фазового запуска |
при |
передаче |
вслед за последовательностью нулей должна возможно больше отличаться от нулевых комбинаций, поступающих в течение вре мени ожидания, и от £—1 комбинаций,.образующихся в процессе ввода КФЗ .
Задача помехоустойчивого выделения сигнала фазового за пуска близка к задачам помехоустойчивого кодирования. Осо бенностью является наличие только одной используемой комби нации (комбинации фазового запуска) и необходимость ее вы бора таким образом, чтобы обеспечить максимальное отличие от комбинаций, образующихся в процессе ввода в устройство выде ления сигнала фазового запуска.
Если сигнал фазового запуска выделяется только при приеме комбинации фазового запуска Лзап, то переход вследствие помех этой комбинации в любую другую приводит к незапуску. Вероят ность незапуска уменьшают введением «зоны запуска», в кото рую включают комбинации Лгзап, наиболее близкие к КФЗ, и выделяют сигнал фазового запуска при приеме любой из комби наций Л^зап. При этом увеличивается вероятность ложного за-
*) Иногда рассматривают отдельно вероятность запуска с запаздыванием (т. е. после момента времени t3an) Р 3 3 и вероятность Рнз1 незапуска в ин тервале t3 — В этом случае Рн3 = Р33 + Ри31-
пуска. Однако, увеличивая одновременно £, можно получить нужные значения вероятностей, характеризующих процесс выде ления сигнала фазового запуска.
На рис. 7.16е условно показано множество из 2 е различных g-элементных комбинаций, которое содержит комбинацию фазо вого запуска Л3 ап, комбинации, образующиеся в процессе ввода КФЗ в приемное устройство AQ, A I Л с—і» комбинации «зоны запуска» Л і 3 а п и остальные комбинации С».
Ложный запуск происходит при переходе любой из комбина ций АІ в любую из комбинаций Лгзап или в комбинацию Л з а п . Незапуск происходит при переходе комбинации Л3ап в любую из комбинаций А{ или С{.
В настоящее время известны два способа выделения сигнала фазового запуска — по расстоянию Хэмминга и по зачетному отрезку.
При первом способе «зона запуска» включает комбинации, наиболее близкие в смысле расстояния Хэмминга. На приеме выделение сигнала фазового запуска осуществляется в случае, если расстояние, между принятой ^-элементной последователь ностью И КФЗ МеНЬШе НеКОТОрОЙ ПОРОГОВОЙ ВеЛИЧИНЫ /Лфз или
равно этой величине, т. е. момент запуска находится путем по элементного последовательного анализа ^-элементных комбина
ций. С целью увеличения вероятности |
своевременного запуска |
Рсз комбинацию Л з а п при этом способе |
следует выбирать так, |
чтобы максимизировать наименьшее из расстояний между Л з а п и любой из комбинаций Л*. На рис. 7.16г показан пример выбора
КФЗ Л 3 ап=(011) для £ = 3 , максимально удаленной от |
комбина |
ций Л 0 = (ООО), Л і = (100) и Л 2 = (ПО), образующихся в |
процессе |
ввода. На .геометрической модели множества комбинаций можно убедиться, что минимальное из попарных расстояний между Л з а в и Л * < * > 2 .
При использовании способа запуска по зачетному отрезку «зона запуска» включает комбинации, совпадающие с комбина
цией фазового запуска |
Л з а п зачетными отрезками |
из /3 0 элемен |
тов ( / 3 0 < £ ) . При этом |
сигнал фазового запуска |
выделяется в |
момент, соответствующий концу КФЗ, в случае, если принятый /зо-элементный отрезок совпадает с любым из /3 0 -элементных от резков КФЗ. Выбор КФЗ при этом способе должен производиться таким образом, чтобы зачетные отрезки данной комбинации как можно больше отличались друг от друга.
7.3.4 Способ выделения |
сигнала фазового |
запуска |
|
по расстоянию |
Хэмминга |
|
На рис. 7.17а показан процесс ввода комбинации фазового запуска, принимаемой из канала связи, в устройство выделе ния сигнала фазового запуска. Элементы et являются элемен тами последовательности ошибок, так как считают, что перед
КФЗ передается нулевая последовательность. Через а{ обозна чены элементы КФЗ at, принятые после передачи по каналу
с ошибками.'т. е. а г = а ( ф е , .
Ком&инац,ии,ойразум>1циеся g\ |
|
S/гроцессе ffoda K<P3 |
Входной регистр |
E l
\а< \ ev е, |
, - * г і Г |
\ї-\Ш\з\г\і |
||
Вход 4 |
\ \ |
/ / ' |
||
|
||||
\Sj\et... |
еэ ег 14 |
\вычислитель |
||
|
|
Пороговоеуст\ |
||
|
|
I |
Сигнал |
|
|
|
I |
/разового |
запуска
|
|
Входной |
регистр |
|
|
|
|
||||
|
• |
|
* |
* |
* |
•: |
* |
<Г |
ч |
|
|
Л , |
|
8 |
7 |
6 |
S |
• |
3 |
2 |
/ |
|
|
ВхоЗ' |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сарос |
h |
|
ФФ |
|
ФФ |
|
|
|
Ммпульс |
||||
|
|
|
|
|
азазоЛяо |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е У |
|
|
|
|
'запуска |
|
. У |
8 |
V/У7 |
У |
V |
J— |
ПороговоеЛоООе бЬе UC/TWOUC/устроистоЪ |
|||||
ft |
Регистр |
вычислителя |
clj |
|
|
||||||
г |
) |
|
|
|
г- |
|
to |
|
н |
|
U_£ |
|
|
|
|
Л»| |
|
|
|
1 |
1 |
||
|
|
|
|
f. |
|
|
|
I I I I I I I I |
I I I I I I I L „ I |
||
Выход |
регистра |
|
|
|
|
|
|
||||
бычиемтеля |
dj -1 |
|
1 1 1 |
1 1 |
— L J - A — 1 — 1 |
•-1 |
|||||
|
/ІМПУЛЬС |
|
|
|
|
|
|
Ц_ f. |
|||
разового |
|
запуска |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
7.17. |
|
В устройстве выделения сигнала фазового запуска каждый раз после ввода очередного элемента осуществляется сравнение комбинации, состоящей из последних £ принятых элементов, с комбинацией фазового запуска и определяется величина dj, равная числу несовпадающих разрядов этих комбинаций, т. е. расстоянию Хэмминга между ними. Сигнал запуска выделяется,
если dj-^тфз, где / П ф 3 — заранее заданная величина. Если взять Щфз=0, то сигнал запуска можно выделить с помощью обычного
дешифратора. При т ф 3 > 0 |
применяют более сложные схемы. . |
|
На |
рис. 7.176 показана |
структурная схема устройства выде |
ления |
сигнала фазового запуска. Принятая последовательность |
поэлементно вводится во входной регистр, в котором в каждый момент хранятся £ элементов, параллельно считываемых в вы числитель величины dj. В случае, если эта величина меньше или равна тф3, на выходе порогового устройства выделяется сиг нал фазового запуска.
Следовательно, наличие более Ш ф 3 ошибок в комбинации фа зового запуска, принимаемой из канала связи, приводит к незапуоку. Поэтому допустимое наибольшее число ошибок, не приво
дящее к |
незаиуоку, т Н з = « ф з . Преждевременный запуск может |
произойти |
при воздействии ошибок на комбинации АІ, образую |
щиеся в процессе ввода. Если a f M H H — наименьшее из расстояний
Хзмминга между Л з а п и Аи то комбинация АІ может |
отличаться |
/Пфз и менее разрядами от Д з а п при наличии в ней d M |
H H — « * ф э или |
более ошибок. Следовательно, допустимое наибольшее количе
ство ошибок, |
не приводящее к преждевременному запуску, |
|
т п з = а [ м и н — т ф з |
— 1. Очевидно, 4roiM+T:n3=dum~ |
1, следовательно, |
увеличивая /Пф3 , уменьшаем вероятность незапуока за счет уве личения вероятности преждевременного запуска.
На рис. 7.17s показана функциональная схема устройства вы деления сигнала фазового запуска для комбинации фазового запуска А з а п = ( « 8 ^ 7 . . . аі) — (1 1 0 0 1 1 0 1). Вычислитель ве личины dj состоит из регистра, входы которого соединены с вы ходами входного регистра непосредственно, если разряду соот ветствует «О» в комбинации фазового запуска, и через инверторы при наличии «1» в КФЗ. Следовательно, число единиц в регистре вычислителя будет равно числу несовпадающих разрядов в КФЗ и в комбинации, хранящейся во входном регистре. На схеме, по казанной на рис. 7.17в, пороговое устройство состоит из дву-храз- рядного регистра, ячейки памяти и логической схемы И и соот ветствует случаю т ф 3 = 1 . Процесс ввода комбинации во входной регистр и вычисления величин dj показан в табл. 7.1. Число не совпадающих разрядов, как следует из таблицы, всегда больше трех. Поэтому число единиц в регистре вычислителя также будет больше трех. Следовательно, каждый раз, когда импульсами fi (см. временную диаграмму, показанную на рис. 7Л7г) считывается информация с регистра вычислителя, импульсы с выхода регистра вычислителя переписывают единицу с двухразрядного регистра в ячейку памяти. При поступлении очередного импульса Іуп импульс с выхода ячейки памяти запретит выдачу импульса фазового запуска.
Число единиц в регистре вычислителя, записываемых во вход ной регистр КФЗ, равно нулю, поэтому «запрета» не произойдет и будет выдан импульс фазового запуска.
|
|
Состояние разрядов входного регистра |
|
dj |
— число |
|
|||||
ЛІ |
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
единив. |
Зыход |
|
|
|
|
|
|
|
|
регистре |
|||
|
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
вычислителя |
|
|
А0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
5>"1ф3 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
4 > Шфз |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
4 > / И ф 3 |
0 |
А3 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
5>отф з |
і 0 |
А |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
4 > т ф з |
0 |
Аь |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
4 > / И ф 3 |
0 |
А, |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
6>7Ифз |
0 |
А, |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
5>я1ф3 |
0 |
As |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
I |
0 |
1 |
|
0 < 7 Я ф 3 |
1 |
КФЗ |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
|
|
В табл. 7.2 показан процесс ввода КФЗ при наличии двух ошибок, содержащихся в разрядах, отмеченных штриховкой. На личие ошибок уменьшает величину dj в процессе ввода и увели чивает ее в момент совпадения. При т ф 3 = 0 эти ошибки приво
дят |
к незапуску, при Ш ф 3 |
= 1 |
и т ф 3 = 2 |
запуск своевременный,, а |
|
при / П ф 3 = 3 |
происходит ложный преждевременный запуск на пер |
||||
вом |
такте |
ввода. В табл. |
7.3 |
показаны |
величины таз и т н з при |
различных значениях т.ф3. Увеличение Шф3 приводит к уменьше
нию допустимой кратности ошибок, не вызывающих |
преждевре |
менного запуска т и з , и одновременно к увеличению |
кратности |
Ошибок, НЄ ПРИВОДЯЩИХ К Незапуску Тнз-
Выбор величин £, Шфз и структуры комбинации фазового за пуска осуществляется таким образом, чтобы обеспечить выпол нение заданных требований ,по вероятностям Риз и Раз при1 мини мальной длине КФЗ . Для обеспечения малых значений вероят
ностей Рпз и Рнз важно выбирать КФ З с возможно большим |
зна |
|
чением с?минПримеры некоторых КФЗ даны в табл. 7.4. |
|
|
Так как преждевременный запуск может произойти в любой |
||
момент ввода ^-элементной комбинации при наличии в |
них |
|
й^мин — Шфз Л более ОШИбОК, ТО |
|
|
|
отфз |
|
Рпэ~1 |
2 P(dMU„-i,Q. |
(7.29) |
|
t=o |
|
Незапуск происходит |
при наличии в комбинации более / Л ф 3 |
|
ошибок. Поэтому |
|
|
Я н з |
= Р ( > т ф з + 1 , С). |
(7.30) |
Формулы (7.29) и (7.30) являются приближенными. Точные, но более сложные формулы даны в работе [21].