Файл: Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 213

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Последовательность (ЗЛ4) с периодом 2 5 = 32 формируется ре­ куррентным соотношением

 

xt = x1x1x^xi®x!i®xi.

 

(3.15)

Справедливость данного утверждения легко

доказать. При фор­

мировании

последовательности с р = 31 регистр

из состояния 00001

переходит

в состояние 10000. Это обусловлено

тем, что при х3=0

и

л'5=1 очередным тактом в первый элемент

записывается 1.

Если

схему формирования сигналов обратной связи дополнить вторым сумматором, подав на него сигнал из схемы И, выделяющей комби­ нацию XiXzXsXi, т. е. состояние регистра, когда в первых четырех элементах записаны нули, то теперь регистр из состояния 00001 пе­ рейдет в состояние 00000. Чтобы дальнейшее формирование после­ довательности комбинаций не прекратилось, необходимо обеспечить при действии очередного ТИ переход регистра из состояния 00000 в состояние 10000. Это достигается введением в схему генератора уст­ ройства восстановления 1 (см. рис. 3.22).

Следовательно, при построении генератора испытательных сиг­ налов с периодом 2" необходимо схему «-элементного регистра, фор­ мирующего линейную последовательность максимальной длины (2"— 1) дополнить устройством, реализующим рекуррентное соот­

ношение (3.15), я устройством восстановления П. В о'бщем случае ре­ гистр с логическими обратными связями позволяет сформировать пе­ риодическую последовательность символов с периодом от 1 до 2"

Обычно генераторы испытательных сигналов строятся как уни­ версальные устройства, позволяющие формировать псевдослучайные последовательности различной периодичности. На рис. 3.52 пред-

Вювюп

Рис. 3.52. Схема генератора испытательных сигналов

ставлена структурная схема генератора, позволяющая получить по­

следовательность с периодом от 2 5

до 2 1 5 . Переключение

схемы из

одного

режима работы

в другой

(укорочение или удлинение реги­

стра,

подключение соответствующих сумматоров)

осуществляется

коммутатором, собраниым на бесконтактных элементах.

Импульсы,

снимаемые с соответствующих элементов регистра,

подаются на вы­

ходное устройство, передающее их в канал связи. Частота

тактовых

импульсов независимо

от периодичности формируемой

последова­

тельности устанавливается равной скорости передачи в канал связи.

Важным

свойством

сдвигающих

регистров

с логическими об­

ратными связями при построении

генераторов

последовательностей

с заданными

свойствами

является

их

универсальность. Это значит,

что с помощью сдвигающих регистров могут быть получены любые конечные (или периодические) двоичные последовательности.

Г Л А В А Ч Е Т В Е Р Т А Я

Устройства преобразования сигналов

§ 4 . 1 . ОБЩИЕ

ПОЛОЖЕНИЯ

 

Составной частью тракта передачи дискретных со­

общений

(ПДС)

является дискретный канал,

состоя­

щий из

устройства преобразования сигналов и канала

с в я з и 1 ) .

При

незначительных расстояниях между або­

нентами

(до

нескольких десятков километров)

передачу

дискретных сообщений можно осуществлять посылками постоянного или переменного тока по каналам связи, ор­ ганизуемым по физическим цепям. В остальных случаях передача дискретных сообщений ведется по сети кана­ лов связи, предназначенной для передачи телеграфной или телефонной информации, а также по специальным

выделенным

широкополосным каналам, организуемым

с помощью

аппаратуры вч телефонирования.

Так как в большинстве случаев передача по каналу связи осуществляется посылками переменного тока в ог­ раниченной полосе, то передача дискретного сигнала со спектром от единиц герц но такому каналу невозможна. Поэтому на передающей стороне канала связи необхо­ димо спектр дискретного сигнала перенести в частотную область, лежащую в полосе пропускания канала связи, а на приемной стороне произвести обратное преобразо­ вание.

Устройства, предназначенные для преобразования спектра сигнала путем модуляции несущего колебания гармонической формы и обратного преобразования (де-

') В некоторых работах Р 1 2 ] дискретный канал связи называют каналом постоянного тока. Это обусловлено тем, что данный канал реализует передачу сигнала, представляющего собой последователь­ ность посылок постоянного тока.

171

Модуляции) принятого сигнала,

называются устройства­

ми преобразования

сигналов (У

ПС). Как правило, У ПС,

устанавливаемые на каждой из оконечных станций, со­ держат модулирующее и демодулирующее устройства, поскольку тракт ПДС в большинстве случаев предназ­ начается для двустороннего обмена информацией. Фор­ мирование несущего колебания в УПС осуществляется специальным генераторным оборудованием.

Согласно терминологии МККТТ устройства, осущест­ вляющие модуляцию и демодуляцию сигналов в трак­ тах ПДС, принято называть модемами (модулятор—де­ модулятор) или оборудованием передачи данных.

Различают асинхронные и синхронные УПС. Асин­ хронные УПС обеспечивают преобразования спектров сигналов, частота и фаза поступления которых не свя­ заны с частотой и фазой несущего колебания. В синхрон­ ных УПС для уменьшения искажений, вносимых в сиг­ нал в процессе преобразования, соотношение фаз пере­ даваемых сигналов и несущего колебания должно быть постоянным. С этой целью на передающей стороне с по­ мощью генераторного оборудования формируются опор­

ные тактовые частоты, определяющие скорость

переда­

чи информации по каналу связи, а на приемной

стороне

с помощью специальных устройств обеспечивается син­ хронизация принимаемой информации. Таким образом, дискретный канал связи состоит из УПС (модема) и ка­ нала переменного тока.

Для любого абонента капал связи является средст­ вом, с помощью которого транспортируются сообщения, от одного объекта к другому. При этом абонента в пер­ вую очередь интересует скорость передачи сообщении, т. е. максимально возможный объем информации (бит/с), который .может быть передан по этому каналу с задан­ ной достоверностью. Скорость передачи сообщений, с одной стороны, определяется первичными параметрами канала связи, а с другой — параметрами передаваемого сигнала и структурой УПС.

Эффективность использования полосы пропускания и помехоустойчивость связи в зависимости от характера шумов и методов приема при различных видах модуля­ ции рассматриваются в специальных разделах теории связи — теории потенциальной помехоустойчивости и теории оптимального приема. Этими вопросами занима­ ются многие специалисты, и .на сегодняшний день

172

существует

значительное

'Количество работ (37, 48,

50,

81, 91, 94],

посвященных

как общим 'вопросам,

так

и отдельным проблемам передачи дискретных сигналов различного вида. В связи с этим перед автором не стоя­ ла задача подробного освещения вопросов, связанных с теоретическими основами передачи дискретных сигналов. Однако при создании УПС разработчики сталкиваются с рядом проблем, для успешного решения которых необ­ ходимо иметь четкое представление о процессах, возни­ кающих при передаче дискретных сигналов посылками переменного тока по каналу с ограниченной полосой ча­ стот. Поэтому ниже дается краткое описание ряда основ­

ных положений теории

потенциальной

помехоустойчиво­

сти и оптимального приема дискретных

сигналов.

§ 4.2. ЭЛЕМЕНТЫ

ТЕОРИИ ОПТИМАЛЬНОГО

ПРИЕМА

 

 

Пропускная способность дискретного канала связи определяется параметрами канала переменного тока, а также эффективностью использования полосы пропуска­ ния и помехоустойчивостью связи. При этом если харак­ теристики канала являются априорно заданными, то ос­ тальные показатели зависят от выбранного метода мо­ дуляции и структуры УПС. Пропускная способность лю­ бого канала связи с ограниченной полосой в первую очередь определяется величиной этой полосы. Для слу­ чая телеграфной передачи Найквистом было показано, что минимальная полоса пропускания идеального филь­ тра нижних частот, необходимая для неискаженной пе­ редачи периодической последовательности импульсов прямоугольной формы, должна быть не менее половины частоты следования импульсов:

 

 

м н н ~

2

2t 0

'

(

'

где то — единичный

интервал.

 

 

 

 

Это

положение

становится

очевидным

при" рассмот­

рении

реакции идеального

фильтра

нижних частот

на

воздействие единичного импульса. Из теории линейных

цепей известно [37, 50], что импульсная реакция

фильтра

нижних

частот на единичный импульс (рис. 4.1)

описы­

вается

выражением

 

 

^ = s i r , 2 j t F 0 T 0 ^

^ ^

 

2л F0 т0

173

 

 

Смотрите также файлы