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
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 |
|
2М |
I |
- |
{qlp)M |
|
|
|
|
(5.25) |
||||
|
|
|
д - р |
д-р |
|
iqlP) |
2М |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
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 |
|||||||
|
|
|
|
(М2), |
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