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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 247

Скачиваний: 2

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

жении

0

частота

колебаний

ЗГ

принимает

значение /л,

а при

нахождении

триггера

в

положении

1 — значение

/Б . Если

частота

f A

меньше,

а частота f Б больше макси-

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-1_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. J U L !

 

A

J

 

 

 

 

 

 

 

 

\УУ

I

-4-

в)

^ 1 fA 1

t,

1 4 -1

1

Рис. 5.6. Двухпозицианиое УС с релемным управлением:

а) схема; б ) временная диаграмма

мальной частоты модуляции fM , т. е. больше частоты генератора передатчика:

/ А < / м < / Б .

(5-9)

УС обеспечивает поддержание фазы

тактовых импуль­

сов по отношению к принимаемым элементам с точностью

до некоторой величины

д, называемой

погрешностью

синфазности.

 

 

 

 

 

 

Предположим, что в

момент ^ = 0

(рис. 5.66)

расхож­

дение по фазе между колебаниями ЗГ

и

принимаемыми

значащими

элементами

равнялось нулю

и

триггер Т

находился в

состоянии

1. Вследствие

того

что

/Б > / м ,

колебания задающего генератора будут постепенно опе­ режать по фазе принимаемые элементы. Когда это опе­ режение достигнет такой величины, что импульсы на входе ФД совпадут с положительным полупериодом ко-

253


лебаний ЗГ

(см.. рис. 5.56), с выхода

схемы H i начнут

поступать

импульсы, фиксирующие

режим

опережения

(момент tit

рис. 5.66), триггер Т перейдет в

состояние

0.

С этого момента частота колебаний

ЗГ примет значе­

ние 1А<!М

И начнется постепенное отставание по фазе.

Спустя некоторое время (момент t2)

расхождение

по

фазе станет равным нулю, а затем

начнет

увеличивать­

ся в сторону отставания. Как только отставание по фазе

превысит чувствительность ФД

под действием импульса

с выхода схемы Иг, триггер Т перейдет

в 'состояние 1

(момент ts)

и УС

перейдет в режим опережения.

 

Таким образом, в двухпозиционных УС с релейным

управлением

поддержание синфазное™

с

точностью

до

± Ф Д достигается

изменением

частоты

ЗГ,

которая

мо­

жет принимать одно из двух значений,

определяемых

соотношением (5.9).

 

 

 

 

Недостатком двухпозиционных УС является то, что обеспечиваемая ими точность синфазное™ зависит от структуры принимаемого сигнала (частоты следования значащих моментов), вследствие чего даже при кратко­ временных обрывах канала связи происходит потеря синфазности. Точность синфазное™, а также время, в течение которого частоты генераторов разойдутся по фазе при прекращении работы УС, в двухпозиционных системах зависит от относительной разности частот ге­ нераторов:

К

г

^А

Д о т с т

 

 

 

 

(5.10)

 

 

 

Д о п е р

-

f u

 

Обычно устанавливают

К о т с т — -Копер — К э , причем по

величине Кэ должно быть не меньше удвоенной относи­ тельной нестабильности частот генераторов (/Св>2к). Величина К0, характеризующая степень превышения ча­ стоты одного генератора по отношению к частоте дру­

гого,

а

следовательно, быстроту исправления расхожде­

ния

по

фазе, называется коррекционным

эффектом.

Отмеченные выше недостатки отсутствуют в трехпозадионных УС с релейным управлением. Частота коле­

баний ^ Р т а к о г о УС

может принимать одно

из трех зна­

чений:!^, / Б И fo,

связанных со скоростью

модуляции


/ м ( /м = 5 ) следующими соотношениями:

 

 

/д <С /м < /Б'' /О == /м-

 

(5.11)

Возможность установления частоты f0 при настройке

схемы, равной / ю позволяет создать УС,

в

котором при

прекращении работы или при выключении

канала связи

расхождение частот генер.ато.ров по фазе

будет обуслов­

лено только неточностью настройки частот и собствен­ ной нестабильностью генераторов. Это же значение ча­ стоты ЗГ (fo) устанавливается и в том случае, когда расхождение по фазе не превышает допустимой вели­ чины фд . Когда накопившееся расхождение по фазе пре­ высит фд, сработает управляющее устройство и изменит частоту ЗГ: при отставании частота ЗГ станет равной f Б_ при опережении — /д. Как только накопившееся расхож­ дение по фазе будет устранено и станет меньше фд , ча­ стота ЗГ снова станет равной /0-

Устройство синхронизации с плавным управлением отличается от УС с релейным управлением как видом сигнала фазового рассогласования, так и способом уп­

равления

частотой

ЗГ.

В

УС

с

плавным

управлением

результат

измерения

фазового

рассогласования выдает­

ся

в виде

непрерывного

сигнала

Uv,

пропорционального

смещению

 

по

фазе.

 

При

 

 

 

 

 

отсутствии

 

фазового

рас­

 

 

 

 

 

согласования

или

 

при

 

 

 

 

 

выключении

канала

свя­

 

 

 

 

 

зи

Uy = 0.

Под действием

 

 

 

 

 

сигнала Uy

управляющее

 

 

 

 

 

устройство

изменяет

час­

 

 

 

 

 

тоту ЗГ.

Причем

схема

 

 

 

 

 

управляющего

устройст­

 

 

 

 

 

ва выбирается

такой,

что­

 

 

 

 

 

бы

обеспечивалось

плав­

 

 

 

 

 

ное изменение частоты З Г

Рис.

5.7.

Примерная

характеристи­

в зависимости от знака и

ка

управляющего устройства ФУ

величины

 

управляющего

с плавным

управлением

сигнала.

Примерная

ха­

 

 

 

 

 

рактеристика управляющего устройства представлена «а рис. 5.7. При UV=Q частота ЗГ /0 должна равняться '/м- Крутизна характеристики должна обеспечивать такое изменение частоты ЗГ, при котором полностью компенси­ ровалось бы отклонение по фазе, обусловленное неточ-

255


ностыо настройки и нестабильностью частот генерато­ ров.

Преимуществами УС с плавным управлением явля­ ются возможность поддержания синфазности с высокой точностью благодаря пропорциональности воздействия на частоту генератора, возможности осуществления пе­

риодической подстройки

частоты генератора

/о по часто­

те принимаемых

элементов.

 

Недостатками

УС с

непосредственным

воздействием

на частоту генератора являются: снижение стабильности генератора примерно на порядок вследствие воздейст­ вия на один из его параметров; невозможность примене­ ния одного УС в синхронной системе, осуществляющей передачу на различных скоростях; невозможность ис­ пользования одного генератора для работы ряда уст­ ройств синхронизации.

В связи с широким распространением синхронных си­ стем передачи дискретных сообщений, работающих по различным каналам связи, использованием более слож­ ных структур сигналов и увеличением скорости пере­ дачи потребовалось создать устройства синхронизации: с высокой точностью синфазности при работе по кана­ лам с высоким уровнем помех;, малым временем вхож­ дения в фазу как при первоначальном включении аппа­ ратуры, так и после перерывов связи и сохранением синфазности при кратковременных перерывах связи.

Применяя устройства синхронизации с непосредст­ венным воздействием на генератор, первое и третье тре­ бования можно сравнительно легко выполнить путем повышения его стабильности; второе требование трудно выполнимо. Отмеченные обстоятельства явились одной из причин разработки устройств синхронизации без не­ посредственного воздействия на частоту генератора, ко­ торые удовлетворяют требованиям современных син­ хронных систем ПДС. В большинстве случаев устрой­ ства синхронизации без непосредственного воздействия на частоту генератора имеют дискретное управление и полностью реализуются на универсальных логических элементах.

Принцип работы устройств синхронизации с дискрет­ ным управлением можно пояснить, пользуясь рис. 5.8. Чтобы частота снимаемых с выхода делителя тактовых импульсов / т и , равнялась В, частота задающего генера-

256


тора / з г

уменьшается импульсным

делителем

(счетчи­

ком .импульсов) .в К раз

(рис. 5.8о):

 

 

 

ти

КТ

 

(5.12)

 

 

 

Если на вход делителя, кроме импульсов

генерато­

ра, подать

дополнительный импульс,

то фаза

выходных

тактовых импульсов сместится в сторону опережения на величину, равную периоду Т колебаний ЗГ (рис. 5.86).

а)

J I L

, _ /зг гти~ к

. Доп. имп.

S)

1 ^ - 1

I

Место искл. имп.

ШШ4

I

I

i

Рис. 5.8. Диаграммы, поясняющие принцип работы УС дискретным управлением

При исключении одного из импульсов, подаваемых на делитель, фаза выходных импульсов сместится в сто­ рону отставания также на Т (рис. 5.8е). Таким образом, добавляя или исключая импульсы, подаваемые на вход промежуточного делителя частоты, легко можно изме­

нять фазу выходных тактовых импульсов fm

и тем

самым исправлять расхождение по фазе.

 

9—il56

.... . . ,j .

257

Используя рассмотренный принцип управления фа­ зой выходных импульсов, можно построить устройство синхронизации с дискретным управлением согласно схе­

ме,

приведенной

на рис. 5.9.

Синусоидальное напряже-

 

 

 

 

JULi

 

 

 

 

 

 

 

сигнал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗГ

 

феафа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ябааель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

п

п_

 

 

 

 

л

л _

 

 

л

 

п

п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

п

п_

 

 

ним ни

I мин

Ill

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж

 

 

JL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

5.9.

УС

с дискретным

 

управлением:

 

 

а) схема;

б

и в)

временные

диаграммы

 

 

/ —

сигнал

на входе ФД;

II

— выход

«I»

триггера

 

Т;

III — выход

И ь

IV—выход

Из;

V — выход

 

элемента

«Запрет»; VI — выход

И

 

 

ние

задающего

генератора

с

частотой

/ З г

= 2KiB, пре­

образованное в короткие импульсы, подается на управ­ ляющее устройство, состоящее из логических элементов З А П Р Е Т и И. При этом импульсы, подаваемые на пря­ мой вход элемента ЗАПРЕТ, смещены на половину пе­ риода Т/2 (T'=llf3r) по отношению к импульсам, по­ ступающим на схему И. На ;вторые входы элементов ЗАПРЕТ и И подаются импульсы с выходов ФД.

258