Файл: Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 232
Скачиваний: 2
|
|
С |
В |
|
Теперь |
предполо |
|||||
|
|
|
|
жим, |
что |
очередной |
|||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
импульс, |
|
подаваемый |
||||
|
|
|
|
|
на .вход |
ВИРУ, |
вслед |
||||
|
|
|
|
|
ствие |
искажения |
при |
||||
|
|
|
|
|
нимаемого |
|
элемента |
||||
|
|
|
|
|
смещен |
в |
сторону |
от |
|||
|
|
|
|
|
ставания. |
Вектор |
вы |
||||
|
|
|
|
|
зываемого |
им |
элемен |
||||
|
|
О |
|
|
тарного |
выходного |
на |
||||
|
|
|
|
пряжения ОМ будет по |
|||||||
Рис. |
5.25. |
Векторные диаграммы, |
по |
||||||||
вернут |
на |
некоторым |
|||||||||
ясняющие |
работу разомкнутого |
ФУ |
|||||||||
к е 1 ) . |
|
|
|
|
угол |
по |
часовой стрел- |
||||
Тогда суммарное 'напряжение будет характеризо |
ваться вектором ОВ'. .Поокольку амплитуда напряжения, большая с7м , невозможна, то суммарному напряжению будет соответствовать вектор ОВ. Угол между векторами 0.4 и ОВ характеризует появившееся расхождение по фазе. Если следующий значащий момент смещен в сто рону опережения, то возникающее при этом элементар ное напряжение определяется вектором 0L, а результи рующее суммарное 'напряжение — вектором ОС. Смеще ние вектора суммарного напряжения по фазе значитель но меньше смещения 'векторов элементарных напряже ний, т. е. смещений границ посылок.
Таким образом, разомкнутое ФУ при приеме иска женных по длительности значащих интервалов обеспечи вает поддержание фазы формируемого выходного напря жения, а следовательно, и ТИ с точностью до некоторого
угла ф, не превышающего |
с |
вероятностью Я ( ф < ф д о п ) |
допустимого расхождения |
ф д о п . |
|
Основными параметрами, |
характеризующими работу |
разомкнутых УС, являются точность и время синхрони зации.
Для оценки |
точности |
синхронизации |
разомкнутых |
|||||||
УС воспользуемся некоторыми |
соотношениями, |
приве |
||||||||
денными в [19]. Эти соотношения |
показывают, что при |
|||||||||
использовании в качестве |
ВИРУ |
одиночного колебатель |
||||||||
ного контура |
и отсутствии |
помех дисперсия фазы выход- |
||||||||
') |
На |
рис. |
5.25 |
смещению |
границ |
в сторону отставания |
(опере |
|||
жения) |
на |
0~ |
но |
соответствует |
поворот |
вектора |
OA по |
часовой |
||
|
||||||||||
стрелке |
(против часовой) от 90 |
до 0 |
(от 90 |
до 180°). |
|
|
290
ного напряжения при устанавливающемся режиме определяется выражением
|
|
( 5 . 2 8 ) |
а в установившемся режиме |
|
|
|
|
( 5 . 2 9 ) |
где Q — добротность контура, S — |
порядковый |
номер |
значащего момента на входе ВИРУ, |
Ь0 — коэффициент, |
|
определяемый параметрами колебательного |
контура |
(шириной полосы, фазо-частотной характеристикой и др.) и характеризующий дисперсию фазы в конце первой по сылки.
Из выражений ( 5 . 2 8 ) и ( 5 . 2 9 ) следует, что чем выше добротность контура, тем меньше дисперсия фазы выход ного напряжения в устанавливающемся и в установив шемся режимах. Численно коэффициент Ь0 пропорциона лен амплитуде элементарного напряжения. Чем меньше
амплитуда элементарного |
напряжения, |
тем выше |
точ |
ность фазирования. При |
S = 0 , 3 5 Q |
дисперсия |
фазы |
ст^ ( 5 ) в два раза больше дисперсии фазы в установив
шемся режиме ( 5 - ^ о о ) , |
а при S — Q переходный |
процесс |
||||
практически можно считать законченным. |
|
|
||||
Выражения |
( 5 . 2 8 ) |
и |
( 5 . 2 9 ) |
позволяют |
определить |
|
время синхронизации. Очевидно, что время |
синхрониза |
|||||
ции, измеряемое |
числом |
значащих |
моментов на |
входе |
||
устройства, при котором процесс синхронизации |
можно |
|||||
считать устано'вию'ШИ'М'СЯ, будет зависеть от |
добротности |
контура и с достаточной для практики точностью для слу чая приема точек можно принять
|
|
|
Q T 0 . |
|
|
Считая, |
что при приеме |
информационных |
последова |
тельностей |
число значащих |
моментов уменьшается в |
||
два |
раза, получим /c = 2QTO- |
Таким образом, |
чем больше |
|
Q, тем выше точность синхронизации и тем больше вре |
||||
мя |
синхронизации. |
|
|
Зная время синхронизации и принимая за допустимое отклонение по фазе такое состояние устройства, при ко тором дисперсия фазы возрастает вдвое по сравнению с
10* |
, |
291 |
установившимся режимом, оценим приближенно величи ну времени поддержания синфазности и, следовательно,
ту наименьшую |
частоту |
модуляции, |
при |
которой еще |
|||
обеспечивается |
удовлетворительная |
работа |
устройства. |
||||
Определим допустимое время |
отсутствия |
модуляции |
|||||
'дом. полагая |
t'c |
= Qi0 и |
зная, что при 5=0,35Q |
диспер |
|||
сия фазы а | |
(0,35 Q) ж2 |
сг| (со): |
|
|
|
|
|
|
|
u = y Q |
t |
° - |
|
( 5 -3 |
|
Время поддержания |
синфазности |
определим |
из вы |
||||
ражения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
'пс |
= -f-QTo. |
|
|
|
(5.31) |
Как видно, разомкнутые УС обладают весьма малым
tnc- Так, при Q = 100 и 6 = 1200 бод, ' П с = 6 6 т о ~ 5 0 мс и в пределе оно не будет превышать 100т0 = 83 мс.
Сравнивая разомкнутые и замкнутые УС, можно сде лать следующие выводы. Разомкнутые УС при той же точности синхронизации более просты в реализации. Наиболее ощутимо это преимущество проявляется при построении высокоскоростных систем передачи дискрет ных сообщений (порядка десятков и более тысяч бод). Зто обусловлено тем, что па таких скоростях сравни тельно просто реализуются ВИРУ с большой добротно стью.
Недостатками разомкнутых УС являются: малое до пустимое время обрыва канала без потери синфазности; снижение точности синхронизации при поступлении сиг нала, не содержащего значащих 'моментов на продолжи тельном интервале, чем обусловливаются дополнитель ные требования к структуре принимаемой информации А/дом; значительное влияние на точность синхронизации отклонения скорости модуляции или резонансной часто ты ВИРУ от номинальной. Последний недостаток, обус ловленный большой крутизной фазовой характеристики узкополосного фильтра, устраняется введением непре рывного контроля за фазой формируемых тактовых им пульсов и корректировкой их фазового расположения.
Разомкнутые УС нашли* применение в ряде систем передачи дискретных сообщений,
292
§ 5.6. УСТРОЙСТВА Ф А З И Р О В А Н И Я ПО Ц И К Л У
Устройства фазирования по циклу*) синхронных си стем связи служат для определения начала каждой ко довой комбинации (цикла) в принимаемой последова тельности элементов сигнала. Эти устройства позволяют обеспечить быструю установку фазы как при первона чальном включении, так и при потере синфазности в про цессе работы, в силу чего должны обладать высокой по мехозащищенностью, исключающей установку ложной фазы. При установке ложной фазы приемник будет регистрировать комбинации, не соответствующие переданным.
Таким образом, под фазированием по циклу будем понимать процесс формирования в месте приема после довательности импульсов с периодом пто, совпадающих с началом приема каждой кодовой комбинации. В отли чие от синхронизации, фазирование по циклу осуществ ляется посредством дополнительной (избыточной) инфор мации, содержащейся в сообщении. В простейшем слу чае при фазировании по циклу в начале передачи посы лают специальный сигнал (комбинацию) фазирования, момент дешифрирования которой принимается за начало отсчета (цикла). Так как количество элементов п в ком бинации всегда известно, то начала всех последующих циклов определяются подсчетом числа тактовых импуль сов и выделением импульсов, кратных п. Такой способ фа зирования обладает очень низкой помехозащищенностью и применим только при передаче коротких сообщений.
При непрерывной передаче сообщений нарушение синфазности может произойти вследствие искажений са мого фазирующего сигнала, кратковременных пропада ний питающих напряжений, перескоков фазы при появ лении в канале связи интенсивности помех и других при чин, т. е. вероятность этого события сравнительно вели ка. Поэтому при непрерывной передаче сообщений поте ря цикловой синфазности длительное время не будет об наружена, что приведет к потере большого объема ин формации. Для фазирования по циклу применимы такие способы, при которых обеспечивался бы непрерывный контроль за состоянием цикловой синхронизации. Эта
*) Наряду с термином «фазирование по циклу» в литературе ТЗ.кже используется термин «групповое фазирование;^
293
особенность работы устройств циклового фазирования (УЦФ), а также вид избыточной информации, необходи мой для осуществления фазирования, и способ ее введе ния определяют те признаки, по которым классифици руются УЦФ.
В зависимости от режима работы аппаратуры пере дачи дискретных сообщений все УЦФ можно разделить на две большие группы: 1) для аппаратуры с непрерыв ной передачей сообщений, когда необходимо иметь не прерывный контроль за фазовыми соотношениями фор мируемых циклов приема; 2) для аппаратуры с однора зовым запуском, применяемым на симплексных каналах связи и, главным образом, для передачи коротких сооб щений по каналам радиосвязи [52].
Построение УЦФ во многом зависит от того, каким образом и какого вида избыточная информация, предна значенная для фазирования по циклу, вводится в пере даваемую информацию.
По виду вводимой избыточной информации наиболее часто применяются следующие системы фазирования по циклу:
1) с явно выраженной синхронизирующей информа цией, совместимой с кодовой. Под совместимостью ин формации понимается возможность появления в кодовой последовательности группы символов, составляющих синхронизирующую информацию;
2) с явно выраженной синхронизирующей информа цией, не совместимой с кодовой, В таких системах в ко довую последовательность включаются дополнительные символы, исключающие появление в ней синхронизирую щей информации;
3) с передачей синхронизирующей информации по требованию. Такой принцип фазирования применим в дуплексных системах, в которых для восстановления син фазности можно многократно посылать одну и ту же за ранее установленную кодовую комбинацию;
4) с использованием избыточной информации, пред назначенной для повышения достоверности принимаемых сообщений. В этих системах факт потери .цикловой фа зы обнаруживается по значительному увеличению числа обнаруживаемых ошибок. Эту разницу между вероятно стями появления ошибок при несинфазной и синфазной работе можно использовать для осуществления фазиро вания по циклу.
294
Устройство |
фазирования |
по циклу содержит |
(рис. |
|
5.26) блок выделения |
синхронизирующей информации, |
|||
представляющий собой |
дешифратор, посредством |
кото- |
||
|
|
|
ТИ |
|
От 6х.У\ |
Блок выделения] |
Блок |
|
|
|
синхрониз. ин- |
защиты |
|
|
|
(рормации |
|
Блок |
|
упрадл. |
L Кросп ред. |
|
Рас. 5.26. Структурная схема устройства фазирования по циклу
рого устанавливается факт наличия в принимаемой по следовательности импульсов синхронизирующей инфор мации и в момент ее приема выдается сигнал; блок защи ты от ложного фазирования и блок управления фазой приемного распределителя. Построение каждого блока зависит от вида синхронизирующей информации и вы бранного способа управления фазой приемного распреде лителя.
Независимо от вида вводимой синхронизирующей ин формации УЦФ состоят из двух основных узлов: устрой ства ввода синхронизирующей информации на передаю щем конце и устройства выделения синхронизирующей информации на приемном конце.
В целом УЦФ должно быть простым и надежным, обеспечивать малое время фазирования при первона чальном вхождении в связь и после перерыва связи, об ладать высокой помехоустойчивостью, исключающей воз можность установки ложной фазы, и незначительно сни жать пропускную способность системы за счет введения синхронизирующей информации.
Рассмотрим принцип построения устройств фазирова ния по циклу на примере устройства, использующего яв но выраженную синхронизирующую информацию, не сов местимую с кодовой, для случая, когда кодовые комби нации передаваемого сообщения не содержат какой-либо избыточности. Пусть передаваемые кодовые комбинации состоят из k элементов и для фазирования по циклу ис-
295