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
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) |
|
|
|
|
|
|
|
8л |
|
|
-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 |
<рд, 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 |
|
|
|
|
|
/м |
(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 'С 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 |
=В 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