Файл: Зелигер Н.Б. Основы передачи данных учеб. пособие.pdf

делитель частоты Д, на вход которого через один из элементов И* или И2 поступают короткие импульсы с частотой, равной частоте колебаний генератора, и с выхода которого выдаются на фазовый дискриминатор (триггер Тг2) импульсы с частотой в герцах, равной скорости передачи в бодах (график в или г), и входное устройство (ВУ), выдающее на фазовый дискриминатор (триггер Trt) корот­ кие импульсы, соответствующие границам кодовых посылок (график б).

В исходном положении, когда на вход схемы кодовые посылки не поступают (перерыв связи), из триггера Trt фазового дискрими­ натора подается напряжение на вход логического элемента Hj уп­ равляющего устройства, и через делитель проходят короткие им­ пульсы. При поступлении на вход схемы первой кодовой посылки («единицы») триггер Тгі опрокидывается и, в свою очередь, через дифференциальную цепочку ДЦ опрокидывает триггер Тг2. Со вхо­ да элемента Иі снимается напряжение, подаваемое триггером Тгі, а на вход элемента И2 подается напряжение от триггера Тг2. Вследствие этого прохождение импульсов через делитель не пре­ кращается (графики д и е).

Рассмотрим случай полной синфазности. Пусть из канала свя­ зи поступают кодовые посылки (график а), чередующиеся по по­ лярности («точки»). При изменении полярности посылки с «О» на «1» импульсы на вход делителя поступят через логический элемент И2. Через промежуток времени 0,5 to, определяемый линией задерж­ ки ЛЗ, триггер Trt опрокинется в исходное состояние, и импульсы на вход делителя начнут поступать через логический элемент И4. Одновременно импульс с выхода делителя опрокинет триггер Тг2 в противоположное состояние, вследствие чего со входа И2 напря­ жение будет снято.

Таким образом, если синфазность не нарушена, то на вход де­ лителя будут поступать импульсы или через элемент И& или через элемент И4.

Вслучае отставания колебаний местного генератора (графики

жи з) после опрокидывания Trj в исходное состояние под действи­ ем импульса, поступившего через линию задержки, Тг2 останется в прежнем состоянии до момента появления импульса на выходе де­ лителя. Вследствие этого импульсы на вход делителя будут посту­ пать одновременно через элементы И4 и И2 в течение промежутка времени £от (графики и и к) и частота их удвоится (добавление импульсов.).

Если колебания местного генератора (графики л и м) будут опережать кодовые посылки, Тг2 опрокинется в противоположное состояние до перехода триггера Trt в исходное состояние под дей­ ствием импульса, поступившего через линию задержки. Вследствие этого на вход делителя импульсы не будут поступать в течение промежутка времени ton. Вычитание импульсов показано на графи­ ках к ио .

Преимуществом схемы с переменным коррекционным эффектом является ее способность быстро реагировать на изменения фазового

135

рассогласования, что значительно уменьшает время вхождения в синфазгюсть. Но пропорциональность коррекционного эффекта вели­ чине смещения границ кодовых посылок может вызвать ложное корректирование при наличии больших краевых искажений. Поэто­ му коррекционное устройство с переменным коррекционным эффек­ том более целесообразно использовать совместно с устройством с постоянным коррекционным эффектом и включать их поочередно (при вхождении в связь).

4.5.Резонансное фазирующее устройство

Вранее рассмотренных фазирующих устройствах регистрирую­ щие импульсы формируются на приеме местным генератором, об­ ладающим заданной величиной коэффициента нестабильности. В этом случае синфазность между приемником и передатчиком под­ держивается корректирующими импульсами, вырабатываемыми

системой автоматического регулирования ‘(автоподстройкой) в ре­ зультате сопоставления границ поступивших кодовых посылок с ко­ лебаниями генератора.

Резонансное фазирующее устройство построено на другой прин­ ципиальной основе. Здесь регистрирующие импульсы выделяются из самих кодовых посылок, причем неизменность фазового положе­ ния регистрирующих импульсов поддерживается узкополосным фильтром, резонансная частота которого в герцах равна электри­ ческой скорости передачи кодовых посылок в бодах.

содержат первую гармоническую составляющую последовательно­ сти кодовых посылок;

—расширитель импульсов Р, представляющий собой триггер с одним устойчивым состоянием равновесия; назначение расширите­ ля состоит в увеличении амплитуды гармонической составляющей (график в) ;

—узкополосный фильтр Ф, резонансная частота которого рав­ на скорости передачи кодовых посылок; на выходе фильтра обра­ зуется напряжение синусоидальной формы (график г), причем ам­ плитуда этого напряжения тем больше (меньше), чем чаще (реже)- происходит смена полярностей кодовых посылок;

—усилитель-ограничитель УО, преобразующий синусоидальное напряжение на выходе фильтра в закономерную последователь­ ность прямоугольных посылок («точки»), график д;

1 3 6

— выходное дифференциальное устройство ДУо, назначение которого состоит в формировании последовательности импульсов для регистрации кодовых посылок методом коротких импульсов (график е), или интегральным методом (график ж).

Сохранение фазового соответствия между частотой передающе­ го генератора и резонансной частотой фильтра в значительной сте-

а )-~ р

Ъ - Р Ъ Г

0 — L

В)_п п п____ппп , п > ?

Рис. 4.16. Графики к структурной схеме резонансного кор­ рекционного устройства

пени зависит от характеристик фильтра. При выборе ширины поло­ сы пропускания фильтра приходится учитывать два противополож­ ных требования: повышение точности фазирования требует суже­ ния полосы пропускания фильтра, что, в свою очередь, требует по­ вышения стабильности частоты передающего генератора и ста­ бильности резонансной частоты фильтра, а снижение стабильности частоты генератора и стабильности резонансной частоты фильтра, а также уменьшение времени вхождения в связь требует расширения полосы пропускания фильтра.

Из самого принципа работы резонансного фазирующего уст­ ройства следует, что в случае кратковременного перерыва связи синфазность между передатчиком и приемником полностью теряет­ ся. Основным достоинством резонансного фазирующего устройства является его экономичность, обусловленная сравнительной просто­ той схемы.

4.6.Влияние погрешности фазирования на вероятность ошибки

ОБЩ И Е СВЕДЕНИЯ

Одним из основных факторов, снижающих достоверность прие­ ма кодовой информации, является п о г р е ш н о с т ь (неточность) фазирования. Под погрешностью фазирования е понимается откло-

137

некие в процессе корректирования регистрирующих импульсов от оптимального положения.

Погрешность фазирования е целесообразно рассматривать как сумму двух погрешностей: статической ес и динамической ед:

Статическая погрешность определяется наибольшим относитель­ ным смещением регистрирующих импульсов от оптимального поло­ жения при поступлении неискаженных кодовых посылок:

где фк — шаг коррекции, т. е. смещение фазы регистрирующих им­ пульсов при каждом корректировании (добавлении или вычитании одного импульса), а фг— смещение фазы из-за нестабильности ча­ стоты передающего и приемного генераторов. Таким образом, пог­ решность е0 не зависит ни от характеристик канала связи, ни от параметров входного устройства, а только от параметров фази­ рующего устройства и от стабильности частоты генераторов.

Динамическая погрешность определяется наибольшим относи­ тельным смещением регистрирующих импульсов от оптимальногоположения при фазировании по кодовым посылкам, подвергнутым искажению.

При рассмотрении устройств фазирования возникает необходи­ мость в определении величины коррекции фаПод величиной кор­ рекции следует понимать смещение регистрирующих импульсов, осуществляемое фазирующим устройством при изменении поляр­ ности на одной из границ между посылками кодовой последова­ тельности:

где коэффициент пропорциональности ая, носящий название кор­ рекционного эффекта, характеризует степень воздействия фазирую­ щего устройства на регистрирующие импульсы при их смещении от оптимального положения.

В схемах фазирующих устройств с постоянным коррекционным, эффектом степень воздействия на регистрирующие импульсы при их смещении от оптимального положения не зависит от величины фазового рассогласования между передающим и приемным рас­ пределителями. Это означает, что коррекционный эффект аэ равен единице и, следовательно, величина коррекции фа равна шагу кор­ рекции фк.

Схемы с постоянным коррекционным эффектом обеспечивая необходимую синфазность, не могут обеспечить быстрое вхождение

всвязь.

Всхемах фазирующих устройств с переменным коррекционным эффектом, используемых для снижения времени вхождения в- связь, степень воздействия на регистрирующие импульсы при их. смещении от оптимального положения пропорциональна или, в предельном случае, равна этому смещению. Это означает, что по-

138

мере нарушения фазового соответствия между передающим и при­ емным распределителями происходит соответственное изменение коррекционного эффекта.

Учитывая, что погрешность фазирования является случайной величиной, выясним влияние процесса корректирования на вероят­ ность ошибки при наличии изохронного искажения.

Р ЕГИ С ТРАЦ И Я КО РО ТКИ М И И М П У Л ЬС А М И

Если обозначить через бг случайное смещение момента регист­ рации (рис. 4.17), то условия правильного приема посылки взамен

фициенты корреляции соответственно между' величинами 6* и öz и между величинами 8Уи б2. Коэффициент корреляции г= гиѵ между величинами и ц ѵ равен по определению

139