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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 237

Скачиваний: 2

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

на его вход случайных импульсов равен: 2 6 =64 , а при вхождении в фазу, когда все коррекционные импульсы поступают на один вход, коэффициент усреднения умень­ шается до 2 4 = 16. Первый выходной импульс появится после поступления 64 входных, а все последующие — после каждого 16-го.

Рассмотренный принцип построения УЭ с переменным коэффициентом усреднения не является единственным. Возможны и другие решения. Важно только, чтобы они позволяли реализовать УЭ целиком на универсальных логических элементах.

У с т р о й с т в о у п р а в л е н и я . Выше указывалось, что устройство управления УУ, обеспечивающее добав­ ление и исключение импульсов, может состоять из двух

логических элементов: З А П

Р Е Т

и И,

на

один

вход

ко­

торых подаются сдвинутые

на

я

импульсы

ЗГ, а

на

другой — коррекционные импульсы

с

ФД

или УЭ

(см.

рис. 5.9). Построение такого устройства на универсаль­ ных логических элементах не представляет труда, если обеспечена привязка фаз подаваемых на него импульсов. Так как момент появления коррекционных импульсов по отношению к тактовым произволен, то при построе­ нии устройства управления в основном решается зада­ ча совмещения по фазе коррекционных импульсов и им­ пульсов ЗГ. Такое совмещение обычно достигается по­ средством «схем привязки» (рис. 5.21а).

Так как момент появления входного импульса про­ изволен, то он может совпасть или не совпасть по вре­

мени с импульсом З Л или З Г 2 . Предположим,

что вход­

ной импульс

не

совпадает ни с импульсами

ЗГ{, ни с

импульсами

ЗГ2

(рис. 5.216). Тогда после действия вход­

ного импульса триггер 7Л перейдет в состояние 0 (в ис­

ходном

состоянии

схемы триггер Т\ находится

в поло­

жении

1, а триггер

Т2

в положении 0). Затем

под дей­

ствием

очередного

импульса

от ЗГ2

триггер

Т2

перейдет

в состояние 1, подготавливая

срабатывание

Tt.

При по­

ступлении импульса от

ЗГ{

триггер

Г 4 вернется в со­

стояние 1 и на выходе схемы появится импульс. В со­ стоянии 1 триггер Т2 будет находиться только в течение одного периода следования импульсов ЗГ2. Теперь пред­ положим, что входной нмпульс имеет такую длитель­

ность, что совпадает по времени

с импульсами 3 r t и

ЗГ2

(рис. 5.21а). Такое наложение

импульсов приведет

к

появлению двух выходных импульсов и удлинению

284


1

I — —

^

L

Г —

Рис. 5.21. Схема привязки и временные диаграммы ее работы

вдвое времени нахождения триггера Т2 в состояние 1. Для исключения этого явления длительность входного импульса ограничивают величиной Т'/2, где Т — период следования импульсов ЗГ.

Таким образом, схема привязки, управляемая двумя последовательностями импульсов 3Ti и ЗГ2, на каждый поступающий в произвольный момент времени входной импульс формирует два выходных импульса, один из которых по длительности совпадает с импульсами З А , а другой — с периодом следования импульса ЗГ2.

На рис. 5.22 показана схема устройства управления, состоящего из двух «схем привязки» и схемы объеди­ нения. При отсутствии импульса на входе первой схемы

Рис. 5.22. Схема устройства управления

285

привязки (левой) импульсы З А , поступающие на ЛCi вследствие нахождения триггера А в состоянии 0, про­ ходят на выход. При поступлении входного импульса

триггер А на период следования

импульсов З А перейдет

в состояние 1, вследствие чего

очередной импульс З А

будет запрещен. Посредством второй схемы привязки (правой) осуществляется формирование импульса до­

бавления. В спокойном

положении схемы поступающие

на

ЛСг импульсы З А

не

проходят на выход. При по­

ступлении с ФД

импульса

добавления

триггер А

второй

схемы привязки

перейдет

в состояние

1 и один

импульс

З А

поступит на

выход как импульс добавления к по­

следовательности

ЗА -

 

 

 

 

Иногда в схему УС включается устройство, посредст­ вом которого УС автоматически переводится с двухпо­ люсного корректирования на однополюсное при наличии преобладаний принимаемых импульсов. Такое устрой­ ство включается между ВхУ и ФД и состоит из триггера и элемента И — НЕ (рис. 5.23а). В состояние 1 триггер Т

а)

Вых !

1

!

 

 

 

t

Рис. 5.23. Устройство автоматического пе­ реключения УС с двухполюсного корректи­ рования « а однополюсное л временные диа­ граммы его работы

286


переводится тактовыми импульсами, частота следования которых равна скорости модуляции В. Импульсы, соот­ ветствующие значащим .моментам, 'Снимаемые с ВхУ. подаются на элемент И — НЕ . Для устранения возможно­ сти совпадения тактовых и входных импульсов послед­ ние обычно «привязываются» в приемном устройстве к одному из тактов высокой частоты, снимаемой с какойлибо промежуточной ступени делителя и не совпадаю­ щей по фазе с тактовыми импульсами. Если преоблада­ ние отсутствует (рис. 5.236), устройство выдает на ФД все поступающие на его вход импульсы. При наличии преобладания принимаемых элементов (рис. 5.24s) толь­ ко первый из двух импульсов, расположенных на интер­ вале то, подается на ФД. С помощью этого устройства можно практически полностью устранить ложное кор­ ректирование, обусловленное дроблениями принимаемых элементов (рис. 5.23г).

§5.5. ПРИНЦИП Р А Б О Т Ы Р А З О М К Н У Т Ы Х УСТРОЙСТВ СИНХРОНИЗАЦИИ

В общем случае (разомкнутые УС также состоят из двух крупных узлов: .анализатора сигнала (АС) я форми­ рователя тактовых импульсов (ФТИ). Возможность по­ строения разомкнутых УС основывается на том, что принимаемый модулированный сигнал в синхронных си­ стемах несет информацию о наивысшей частоте модуля­ ции, которая заложена в частоте следования значащих моментов. Выделяя значащие моменты на приеме, мож­ но восстановить частоту модуляции, а следовательно, и сформировать тактовые импульсы.

Если искажения в канале связи отсутствуют, эта за­ дача решается легко, так как значащие интервалы точно определяют частоту модуляции. При наличии помех в канале связи для определения частоты модуляции по ис­ каженным по длительности элементам анализатор сигна­ ла должен содержать усреднитель (интегратор), с по­ мощью которого будет устраняться влияние случайных искажений и на выходе формироваться сигнал с устой­ чивой фазой. Пользуясь этим сигналом, ФТИ сформиру­ ет необходимую последовательность тактовых импуль­ сов, установив такое фазовое расположение их по'отношению к значащим интервалам, при котором обеспечи­ вается наибольшая помехоустойчивость приема.

287

В качестве усреднителя в разомкнутых УС использу­ ется высокоизбпрательное резонансное устройство (ВИРУ), собственная частота колебаний которого равна: /р=1/тоЧаще всего ВИРУ представляет собой колеба­ тельный контур (фильтр) высокой добротности.

Рассмотрим принцип работы

разомкнутого

УС

(рис.

5.24а). Входное устройство ВхУ,

как и в замкнутых

УС,

формирует короткие .импульсы U2, совпадающие по вре­

мени с значащими моментами (рис. 5.246"). Эти

импульсы

с)

 

п п

 

 

 

 

 

Вх.

 

 

 

 

 

 

Вх.У

УдВшл\ ВИРУи:

Фозо-

А

 

Форм.

 

 

Вращ.

ДЦ

 

сигн. U,

 

 

\ijapBo\

 

 

 

 

 

% Щ

 

 

 

 

 

 

 

J T J T _

1 1

I I I I

Л П П

П П П П n

 

1 i 1 1

1 1 1 1 i 1 1

 

_

1 1

'

1

1 1 1

Рис.

5.24.

Разомкнутое

УС:

 

а)

структурная

схема;

б) временные

диаграммы

преобразуются таким образом, чтобы при подаче их на вход ВИРУ обеспечивалась устойчивая раскачка резо­ нансной системы независимо от структуры передаваемого сигнала. Учитывая, что резонансная частота ВИРУ /р = = 1/то (т. е. период колебаний равен единичному интер­ валу), поступающие на вход ВИРУ импульсы должны следовать с интервалом, кратным то. Поэтому на входе устанавливается элемент — удвоитель, — посредством которого каждый значащий момент преобразуется в им­ пульс Hz длительностью то/2. При передаче точек частота следования этих импульсов равна 1/тоВследствие боль­ шой инерционности напряжение, снимаемое с выхода ВИРУ и обусловленное суммарным воздействием боль­ шого числа импульсов £/3, будет представлять собой сар-

28S


ионическое колебание U,t с частотой /р =1/т0 и сравни­ тельно небольшой флуктуацией фазы.

Поступающие на вход формирующего устройства дифференцированные импульсы преобразуются в две по­ следовательности тактовых импульсов: THi и ТИ2. Сме­ щение ТИ по фазе и их оптимальное расположение по отношению к принимаемым элементам осуществляются фазовращателем.

Амплитуда выходного напряжения £/4 определяется частотой появления значащих моментов. При приеме то­ чек частота модуляции будет максимальной и, следова­ тельно, амплитуда формируемого гармонического коле­ бания будет наибольшей. При приеме информационной последовательности элементов частота модуляции, а следовательно, и амплитуда выходного напряжения уменьшаются. Это изменение амплитуды и фазы ТИ при изменении структуры сообщения в определенных преде­ лах обычно сводится к минимуму посредством усилителяограничителя, преобразующего гармонические колебания в прямоугольные знакопеременные импульсы.

Уменьшать частоту модуляции, вызывающую смеще­ ние фазы ТИ, можно до определенных пределов, после которых резко возрастает смещение по фазе и нарушает­ ся работа УС. Таким образом, разомкнутые УС характе­ ризуются той наименьшей частотой модуляции, при ко­

торой

еще

обеспечивается

их

удовлетворительная

работа.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим процесс поддержания

временного

поло­

жения формируемых

тактовых

 

(регистрирующих)

им­

пульсов в разомкнутом УС. Каждый импульс,

поступаю­

щий на

вход

ВИРУ,

вызывает

на

его

выходе

появление

слабо затухающего элементарного синусоидального на­ пряжения с малой амплитудой. По мере увеличения чис­ ла импульсов, поступающих на вход, при условии, что каждый последующий поступает раньше, чем вызванное

предыдущим импульсом

колебание

затухло,

амплитуда

выходного напряжения

растет, достигая

своего

устано­

вившегося значения (Ум1 ). Представим это

напряжение

вектором OA (рис. 5.25)

и примем его положение за син­

фазное.

 

 

 

 

 

') Амплитуды, большие

UM, создаваться

не

будут, так как лю­

бое дальнейшее увеличение

напряжения компенсируется

соответст­

вующим затуханием фильтра.

 

 

 

 

10-156

 

 

 

 

289