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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 241

Скачиваний: 2

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

В работе [26] для заданных q и М на основании ре­ шения тон же задачи [90] приведена зависимость, (позво­ ляющая определить среднее число импульсов X на входе PC, при котором на выходе PC появится один импульс:

 

 

 

х

=

м

 

I

-

{qlp)M

 

 

 

 

(5.25)

 

 

 

д - р

д-р

 

iqlP)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобразуя

 

выражение (5.25), получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х = -

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.26)

 

 

 

 

 

 

 

 

Шя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2<7—1

 

1 +

 

 

 

 

 

Выражения

 

(5.24) и (5.26) позволяют

рассчитать

 

зна­

чения

ц' и X для различных

q и М

(табл. 5.3). Емкость

PC,

при которой

обеспечивается

значительное уменьше­

ние вероятности

q',

зависит

от вероятности

ложных

сиг­

налов на его входе q. Так, при сравнительно

малых

 

зна­

чениях

<7 = 0,2 вероятность (7' = 0,0015 обеспечивается при

4 < т И < 8 ,

а

при (7 = 0,45 та

же

вероятность

#' = 0,0015

обеспечивается

 

при 1 6 < М < 3 2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т А Б Л И Ц А

5.3

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффици­

(7=0,2;

р==0,8

 

(7=0,4; р==0,6

(7=0,45;

р = 0 , 5 5

(7=0,48;

 

р = 0 , 5 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ент счета

М

 

<!'

 

 

X

 

(?'

X

 

(?'

 

X

 

Q'

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

0,06

 

 

3

 

0,308

3,9

0,400

 

4

 

0,448

 

5,25

4

 

 

0,004

 

 

6,6

 

0,165

13,4

0,236

 

17

 

0,394

 

20

8

 

 

1 , 6 - ю - 5

13,3

 

0,039

36,4

0,187

 

57,6

0,300

 

80

16

 

0

 

 

26

 

0,0015

79,7

0,0083

152

 

0,156

386

32

 

 

0

 

 

53 2,25 - 10 — 8

160

0,0004 320

 

0,032 800

На

рис.

5.13

приведены

зависимости

q'~f(M)

 

и

X = f(M)

при различных 'вероятностях ложного сигнала q

на входе

PC.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из

(5.26)

следует,

что в

пределе при о-*-0,5

количе­

ство

импульсов

Х^-М2.

Это значит,

что в самом

небла­

гоприятном

случае

(при воздействии интенсивных

 

по­

мех) частота корректирования при введении

реверсив­

ного

счетчика с коэффициентом усреднения М в пределе

уменьшается

в Мг

раз. Такая зависимость

частоты

 

кор­

ректирования от емкости PC определяет

повышенные

требования к стабильности ЗГ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

273


 

 

 

 

Согласно

(5.14)

рас­

 

 

 

 

хождение

шо

фазе,

обус­

 

 

 

 

ловленное

нестабильно­

 

 

 

 

стью

генераторов за

ми­

 

 

 

 

нимальный

период

кор­

 

 

 

 

ректирования

при приеме

 

 

 

 

и е и с к а ж е н ны х

элем ен тов

 

 

 

 

сигнала, составляет

4 кМ.

 

 

 

 

Если

считать,

что

при

 

 

 

 

приеме

искаженных

 

сиг­

 

 

 

 

налов

минимальный

 

пе­

 

 

 

 

риод

 

корректирования

 

 

 

 

пропорционален

квадрату

 

 

 

 

коэ ф ф и ци е нт а у с р еди е н и я

 

 

 

 

2),

то

устойчивая

ра­

 

 

 

 

бота

УС будет

обеспечена

 

 

 

 

при

условии

 

 

 

 

 

 

 

 

>4кМ2.

 

 

(5.27)

 

 

 

 

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Неравенство

(5.27) яв­

 

 

 

 

ляется

исходным для оп­

 

 

 

 

ределения

требуемой

ста­

 

 

 

 

бильности

задающего

ге­

Рис. 5.13.

Кривые

зависимостей

нератора к при

выбран­

ном

шаге

коррекции

К и

q' — f(M)

и X = q>,(M) при

различ­

коэффициенте

 

усредне­

ных вероятностях

ложного

сигна­

 

ла q на входе PC

 

 

ния

М. Пользуясь

выра­

 

 

 

 

жением

(5.27) и задаваясь

различными значениями стабильности генератора, мож­ но построить кривые, определяющие области устойчивой работы УС 1(рис. 5Л4) . .Каждая из кривых является гра­ ницей области устойчивой работы, обеспечиваемой дан­ ной стабильностью генераторов. Так как_кривые рис. 5.14 построены для предельного случая (Х = М2), который практически не может иметь место, то точки на самой

кривой также

принадлежат к

области устойчивости.

Приведенные

зависимости (рис. 5.14) справедливы для

УС с постоянным коррекционным

эффектом.

§ 5.4. ОСНОВНЫЕ У З Л Ы

З А М К Н У Т Ы Х

УСТРОЙСТВ СИНХРОНИЗАЦИИ

Полная структурная схема УС с дискретным управ­ лением, удовлетворяющего требованиям, предъявляет

274


 

Рис. 5.14. Области устойчивой работы УС

 

 

при различных значениях стабильности ге­

 

 

нераторов

 

 

мым к

современным синхронным

системам, приведена

на рис.

5.15. При практической реализации УС,

в зави­

симости

от конкретных требований,

устройство

перемен­

и в

Рис. 5.15. Полная структурная схема УС с дискретным управлением

ного коррекционного эффекта УПКЭ может отсутство­ вать. Все устройства, входящие в схему УС, образуют два основных узла: анализатор сигнала—входное уст­ ройство (ВхУ), фазовый дискриминатор (ФД), устрой­ ство переменного коррекционного эффекта (УПКЭ) и

275

усредняющий элемент (УЭ) — и формирователь такто­ вых импульсов — ЗГ, делитель (Д) и устройство управ­ ления (УУ).

Структурная схема замкнутых УС с непосредствен­ ным воздействием отличается от схемы рис. 5.15 тем, что не содержит делителя, а связь между узлами осущест­ вляется несколько иным способом. Кроме того, форми­ рование переменного коррекционного эффекта выпол­ няется не отдельным узлом, а ФД.

Рассмотрим практические

схемы

некоторых

основ­

ных узлов замкнутых

УС.

 

 

 

В х о д н о е у с т р о й с т в о .

Схема

входного

устрой­

ства, формирующего

короткие

импульсы, совпадающие

по времени с моментом перехода одного значащего мо­ мента сигнала к другому, определяется в основном •структурой входного сигнала. В одноканальных систе­ мах связи входной сигнал снимается с выхода детекто­ ра и значащим моментам этого сигнала будет соответ­ ствовать момент перехода выходного напряжения через нулевой уровень. Поэтому при приеме таких сигналов схема входного устройства содержит усилитель-ограни­ читель УО, дифференцирующую цепь ДЦ и выпрями­ тель В (рис. 5.16). Примерные временные диаграммы напряжений в различных точках схемы изображены на рис. 5.16. Практическая реализация каждого узла схемы определяется той системой элементов, на которой стро­ ится вся аппаратура и не представляет трудностей.

В многоканальных системах или в системах со слож­ ными сигналами детектирование зачастую осуществляет­ ся методом стробирования (методом однократной про­ бы) или другими методами, основанными на использо­ вании тактовых импульсов. Поэтому для выделения зна­ чащих моментов нельзя использовать сигнал с выхода детектора, так как он формируется посредством сфазированных регистрирующих (тактовых) импульсов. В та­ ких системах выделение значащих моментов основы­ вается на использовании тех параметров сложных сиг­ налов, которые прямо или косвенно несут информацию о моментах модуляции. Например, в системах с ОФМ сигнал на приемном конце представляет собой колеба­ ние с плавно изменяющимися амплитудой и фазой. Огибающая сигнала меняется по сложному закону, опре­ деляемому частотными характеристиками канала связи, так что моменты перехода огибающей через нуль неточ-

276


но соответствуют моментам смены фазы передаваемого сигнала. Величина и знак возникающего систематиче­ ского сдвига зависят от характера неравномерности груп-

УО

дц

ML

 

 

Pita, 5.16. Структурная схема ВхУ и временные

диаграммы его работы

пового времени замедления канала связи и состава ин^ формации. При таких условиях выделение моментов-, модуляции основывается на выделении моментов смены фазы наполняющей частоты.

При передаче информации посредством однократной ОФМ фаза вспомогательной несущей на единичном ин­ тервале постепенно изменяется от нуля до п. При таких параметрах сигнала выделение моментов модуляции ос­ новывается на выявлении моментов, в которые фаза вспомогательной несущей принимает значение 90°±iAcp. С этой целью из предварительно ограниченного сигнала (рис. 5.17а, строки /, 2) путем дифференцирования и выпрямления выделяются моменты перехода через нуль наполняющей (строка 3). Выделенные таким образом характеристические моменты поступают на Вх2 схемы выделения (рис. 5.176). На счетный вход триггера Т поступают импульсы удвоенной несущей частоты (рис.

277

 

 

 

 

 

5.17a, строка 5).

Выход

триг­

 

 

 

 

 

гера T подается на Вх\ схе­

 

 

 

 

 

мы

И

(рис. 5.176).

 

Сдвиг

 

 

 

 

 

фаз

между обеими

последо­

 

 

 

 

 

вательностями,

поступающи­

4

I I

I I

I I

ми на схему

И при немоду-

лированном

входном

сигна­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ле,

устанавливается

таким,

 

I

I I

 

 

что

стробирующие

импуль­

 

 

 

сы,

поступающие

на

 

Вх2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

совпадают с серединами по-

 

 

 

 

 

лу.периода нахождения

триг­

 

i n

 

11111 ii 11111

гера

в

состоянии

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

приеме

модулиро­

 

 

 

 

 

ванного сигнала фаза стро-

 

 

 

 

 

бирующих импульсов

на ин­

 

 

 

 

 

тервале посылки будет

изме­

6)

 

 

 

 

няться

от 0 до я и при сме­

 

 

Г 4

 

 

шении

на угол

9 0 ° ± Д с р

оче­

 

 

 

Вш

редной

стробирующий

им­

 

 

 

 

пульс совпадет с полуперио­

 

5.г7. Выделение

 

дом

нахождения

триггера

Т

Рис.

ннформа-

В состоянии

1.

iB ЭТОТ

M O -

цин

 

значащих

моментов из

мент на выходе схемы И поя­

принимаемого сигнала:

вится

импульс

(строка

 

6),

а) временные диаграммы;

свидетельствующий

о

нали­

б)

схема

 

 

чии

момента

модуляции

в

 

 

 

 

 

принимаемом сигнале. Вследствие наличия цепи обратной связи триггер Т устанавливается в состояние 0 и после­ дующие импульсы будут совпадать с полупериодами нахождения триггера в состоянии 0. Таким образом, сигнал на выходе схемы И будет появляться в те мо­ менты, когда фаза наполняющей сигнал несущей часто­ ты изменится на 90°±Аср относительно предыдущего зна­ чения.

Ф а з о в ы й д и с к р и м и н а т о р . В устройстве син­ хронизации с дискретным управлением фазовый дискри­ минатор представляет собой две схемы И, на один вход которых подаются импульсы с входного устройства, а на другой — импульсы с выхода делителя частоты (см. рис. 5.9). В устройстве синхронизации с непосредствен­ ным воздействием па частоту генератора схема ФД опре­ деляется видом выходных колебаний ЗГ и требованиями

278


к виду выходного сигнала, используемого для управле­

ния частотой

генератора.

Подобные

схемы подробно

рассмотрены

 

в [54].

 

 

 

У с т р о й с т в о ф о р м и р о в а н и я п е р е м е н « о г о

к о р р е к ц и о и н о г о э ф ф е к т а . В

устройствах

син­

хронизации

с

дискретным

управлением формирование

переменного

коррекционного эффекта

достигается

при­

менением в качестве последнего каскада делителя коль­

цевого счетчика с коэффициентом деления 2п,

имеющего

2/г отводов на 2п схем И

(рис. 5 Л в а ) . Посредством такого

о/

 

 

 

 

 

 

Цольиядой счетчик.

2п

КольцеВой

счетчик „

 

2п-1

 

 

 

2п-

 

&

1

ш

ш

 

2л -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2п-и

 

 

 

 

 

 

4}• Ш

 

 

 

 

2^-,{М

 

 

 

От Вх

уст

 

От дх ycm-ffo

 

 

 

 

Рис. 5.18. Схема

устройства

для

определения знака и

величины

расхождения по

фазе

 

 

 

 

 

счетчика отрезок времени, равный длительности единич­ ного элемента то, делится на 2п частей, из которых п со­

ставят зону опережения,

an

— зону

отставания. Разре­

шающий

сигнал

поступает

на вход

каждой

схемы И

в течение

времени

то/2/г, а

на выходе

сигнал

появляется

только в том случае, когда входное устройство зареги­

стрирует

значащий

момент.

Таким

образом, появление

импульса

на выходе

каждой

схемы

И свидетельствует

о вполне определенном расхождении

фаз.

Если теперь выходы схем И попарно подключить к таким точкам основного делителя, чтобы импульс первой пары схем И смещал фазу ТИ на 1/К в сторону опере­ жения или отставания, импульс второй пары схем И смещал фазу ТИ на 2JK и т. д., то получим устройство, обеспечивающее переменный коррекционный эффект во

279