Файл: Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 245
Скачиваний: 2
= II/FK |
И <h=1/4 FN+K/2FN, |
где |
л — ц е л о е число, отличное от |
нуля; |
к — целое число (рис. 4.46). |
При помощи такого сложного |
сигнала оказывается возможным передать две последовательности элементарных сигналов: первую, состоящую из элементарных сиг
налов, разнесенных иа I//-"JV и передаваемых в моменты tB, |
вторую, |
|||||||
сдвинутую |
на |
l/4Fw по отношению к первой и |
состоящую |
из |
эле |
|||
ментарных |
сигналов, разнесенных также |
на \jFNl |
но передаваемых |
|||||
в |
моменты |
|
Осуществляя |
на приеме |
выборку |
сложного |
сигнала |
|
в |
моменты |
tn |
и -tK, можно |
получить основные составляющие |
обеих |
последовательностей элементарных сигналов. При этом становится
возможной передача |
сигналов со скоростью 2F N |
при |
использовании |
||||||||
полосы |
частот, равной |
Fц. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Однако сигнал описанного вида не может быть получен на прак |
|||||||||||
тике, так как для его |
реализации необходимо |
использовать |
беско |
||||||||
нечно большее число эхо-сигналов. Результаты |
расчета |
показывают, |
|||||||||
что при четырех парах эхо-сигналов |
можно |
обеспечить |
80% |
пропу |
|||||||
скной |
способности |
канала |
и затухание 40 |
дБ |
вне |
полосы. |
|||||
Генерация сигналов сложной формы осуществляется |
путем по |
||||||||||
лучения цифровыми |
методами серии |
узких импульсов |
с |
амплитуда |
|||||||
ми, пропорциональными значениям сигнала, с |
последующим |
накоп |
|||||||||
лением их фильтром нижних частот |
с частотой |
среза 2F N |
(анало |
||||||||
гично отсчетам, взятым на основании теоремы |
Котельникова). |
||||||||||
Процесс назван «дискретной эхо-моиуляцней», поскольку после |
|||||||||||
довательность импульсов на |
выходе |
фильтра |
может |
рассматривать |
|||||||
ся как состоящая из центрального |
импульса |
|
«данных» |
и несколь |
|||||||
ких «эхо-сигналов» |
(рис. 4.47). |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
А1 В, А2В2 |
А3В3 |
|
|
|
|
|
|
Рис. |
4.47. Формирование сигнала |
с помощью |
дискрет |
|
||
ной |
эхо-модуляции |
|
|
|
|
|
Данный |
метод генерирования сигналов удобен |
и |
надежен |
вви |
||
ду полной |
некритичности параметров |
фильтра НЧ |
и |
высокой |
точ |
ности дискретной последовательности импульсов, легко формируе мой цифровыми методами. Существенным недостатком данного ме
тода |
является необходимость |
жесткого |
соответствия несущей ча |
стоты |
FK и скорости передачи |
В. Более |
того, соотношение между |
этими величинами определяет вид модулированного сигнала и не обеспечивает формирование многократного ОФМ сигнала.
Более перспективным представляется метод, разработанный в лаборатории вторичного уплотнения Л Э И С и заключающийся в сту* пенчатой аппроксимации огибающей элементарного сигнала и раз^ дельном формировании модулированного сигнала и его огибающей с
239
последующим их перемножением. Данный метод позволяет осуще ствить любой вид модуляции при любом соотношении несущей и мо
дулирующей частот |
и при |
почти полностью дискретной |
обработке |
||
сигнала. Выбором |
формы |
огибающей |
элементарного сигнала |
мож |
|
|
но |
получить |
желаемые ширину |
и |
форму |
|
спектра передаваемого сигнала (в физичес |
||||
|
ки |
реализуемых пределах). |
|
|
На рис. 4.48 приведена форма элемен тарного сигнала, аппроксимирующего функ цию вида sin xjx на протяжении 6 такто вых интервалов (усеченный импульс Котелышкова), а на рис. 4.49 — спектр тако го сигнала в сравнении с идеальным им пульсом.
Рис. 4.48. |
Форма эле- |
На Р1 | С - 4-50 |
приведена |
форма элемеп- |
ментарного |
сигнала, |
тарного сигнала |
(рис. 4.48) |
с заполнением |
аппроксимирующего ' несущей частотой при соотношении несу-
функцшо вида sin х/х |
Щ«» |
частоты |
к |
модулирующей, |
равном |
||||||
|
|
|
1/4. |
Для упрощения |
рисунка |
частота |
за |
||||
|
|
|
полняющего |
|
колебания выбрана |
кратной |
|||||
скорости |
модуляции, |
что в |
общем |
случае |
совсем не |
обязательно. |
|||||
При |
реализации |
рассматриваемого |
метода |
сигнал |
формируется |
||||||
п одной |
полярности |
с |
последующей |
трансформацией |
пуля |
на |
опе |
рационном усилителе. Это значительно упрощает построение дис кретного формирователя.
1 У
27 Т%
Рис. 4.49. Спектры усеченных импульсов Котельникова для идеального импульса и при его аппроксимации ступенчатой функцией
Для получения суммарного сигнала передатчика число форми рователей в общем случае должно соответствовать числу тактовых интервалов, на которых производится формирование элементарного импульса. Выходные сигналы формирователей, складываясь, обра-
240
зугот суммарный сигнал, спектр которого имеет необходимую вели чину и форму, близкую к прямоугольной.
На рис. 4.51 приведена структурная схема передатчика, с по мощью которой реализуется метод ступенчатой аппроксимации для случая ФМ. Элементарные сигналы аппроксимируются на протяже
нии |
6 тактовых |
интервалов. Фильтр нижних |
частот предназначен |
для |
устранения |
гармоник, возникающих за счет |
прямоугольной фор- |
Относи
тельная v- амплитуда
V
V fft- 0,9\ Of- v- щ-
Щщ т ж щ
%
0\
Рис. 4.50. Форма элементарного сигнала с заполнением несу щей
|
1 |
|
|
|
|
Распред. |
2 |
|
|
Рормир. |
|
з |
, |
Фазобые |
I |
||
ишрорм\ |
4 |
, |
модуляторы |
отдающей |
|
S |
„ |
|
|||
|
6 |
|
|
|
|
Рис. 4.51. Схема передатчика сигналов методом ступенчатой аппроксимации
мы несущей частоты и ступенчатой аппроксимации. Требования к такому фильтру менее жесткие, чем при фильтровом формировании спектра сигнала. Следует иметь в виду, что в реальной схеме пере датчика используется только один формирователь огибающей, пе реключаемый специальной логической схемой, что позволяет значи тельно сократить объем передатчика.
241
Г Л А В А П Я Т А Я
Фазирующие устройства
§ 5.1. Н А З Н А Ч Е Н И Е И К Л А С С И Ф И К А Ц И Я Ф А З И Р У Ю Щ И Х УСТРОЙСТВ
Сигналы, с помощью которых дискретные сообще ния передаются по каналам связи, представляют собой последовательности элементов определенной длины. Пе редаваемые сообщения на приемном конце восстанав ливаются путем обработки каждого принимаемого эле мента решающей схемой. В результате обработки появ ляется решение, указывающее, какой из элементов сиг нала был передан. Наибольшая помехоустойчивость, а следовательно, наименьшая вероятность ошибки дости гается в том случае, если опрос состояния решающей схемы производится в моменты времени, когда переход ные процессы на выходе детектора практически закон чились и отношение мощности сигнала к мощности по мехи на выходе детектора максимально.
Таким образом, приемник дискретных сигналов дол жен содержать устройство для формирования коротких импульсов опроса, временное положение которых долж но обеспечивать наибольшую помехоустойчивость прие ма. Расстояния между импульсами определяют интер валы обработки элементов сигнала.
Обработка кодовой последовательности элементов может производиться двумя способами: «в целом», как единого сложного сигнала, или «поэлементно» {91]. В первом случае решающая схема определяет значение принимаемого символа путем опознавания сигнала, ох ватывающего все элементы кодовой комбинации. Во вто ром случае сначала принимается решение о каждом элементе комбинации в отдельности, а затем кодовая последовательность элементов декодируется в информа242
ционные символы. Следовательно, для реализации обоих способов необходимо располагать двумя последователь ностями импульсов: одной, в которой импульсы смеще ны друг относительно друга на длительность единичного
элемента (т0 у ) и имеют |
определенное фазовое |
располо |
|
жение по 'Отношению к |
принимаемым элементам, |
другой, |
|
в которой импульсы отстоят друг от друга на |
расстоя |
||
ние длительности /?то, где п — число элементов в |
каждой, |
||
комбинации |
(длина цикла), и совпадают с началом (кон |
||
цом) каждой |
принимаемой комбинации. |
|
Так как частота импульсов первой последовательно сти равна скорости модуляции, то эти импульсы или формируются с помощью местного генератора, или вы деляются из принимаемого сигнала. Наибольшая поме хоустойчивость приема обеспечивается определенным расположением импульсов опроса по отношению к при
нимаемым единичным элементам, называемым |
синфаз |
ным. Взаимное расположение импульсов опроса, |
форми |
руемых на приеме непрерывно работающим местным ге нератором, и элементов должно поддерживаться с точ ностью до нескольких процентов от длительности еди ничного элемента IB течение весьма длительной, часто круглосуточной, работы системы. Однако современные высокостабильные генераторы не могут обеспечить та кую точность синхронизации при длительной совместной работе распределителей. Поясним сказанное на кон кретном примере.
Как известно, коэффициент нестабильности генера тора к определяется отношением
l / - / i | ' = |
А/ |
(5.1) |
|
f |
f |
||
|
где f — номинальное значение частоты абсолютно ста бильного генератора; Af—абсолютное отклонение ча стоты генератора ft от номинальной f при учете всех дестабилизирующих факторов.
Время, в течение которого колебания данного гене ратора сместятся по фазе на один период по отношению к колебаниям абсолютно стабильного генератора, равно:
(5.2)
243