Файл: Свириденко С.С. Основы синхронизации при приеме дискретных сигналов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.07.2024
Просмотров: 160
Скачиваний: 0
зированного приемника в многоканальной системе связи с разде лением сигналов по форме должна предусматривать оптимизацию его структуры в процессе измерения статистических характеристик случайных синхропараметров и взаимных помех и корректировку правила решения, так как правила, заложенные в структуру при емника заранее, предполагают средний успех при длительных ис пытаниях, не гарантируя заданную помехоустойчивость в доста точно короткие сеансы связи.
Наиболее значительными для комплексного .решения проблемы синхронизации при ,приеме дискретных -сигналов являются -следу ющие вопросы:
1. Помехоустойчивость оптимального приема сигналов с неиз вестными юиихропар аметр ами.
2.-Спорость 'передачи информации по синхронной системе овязи.
3.Оптимизация поиска оигпал-а .в пространстве -сигналов, -отли
чающихся значениями1синхропараметров.
4.Методы синхронизации в -системах связи различного назна чения.
5.Оценка качества -синхронизации.
6.Проектирование синхронных систем связи.
7.Синтез синхронных систем связи.
Большинство из этих вопросов раосм-атривает-ся в книге.
Г Л А В А |
П Е Р В А Я |
Принципы построения синхронных систем связи
1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ СИНХРОНИЗАЦИИ ПРИ ИЗВЛЕЧЕНИИ ИНФОРМАЦИИ
Применительно к 'приему дискретны« сигналов оптимальными методами можно рассматривать следующие виды синхронизации:
'В р ем ен я а я оиін х р о н и з а д и я
1. Синхронизация по моменту прихода сигнала фСМП) необхо дима для определения моментов начала генерирования опорного сипналіа в приемнике с активным фильтром или моментов отсчета напряжения на согласованном фильтре в приемнике о пассивным фильтром.
2.Фазовая синхронизация (ФС) демодулятора осуществляется, если момент прихода радиосигнала необходимо знать е точностью до фазы высокочастотного заполнения. Такая синхронизация, как правило, іне исключает необходимости синхронизации демодулято ра по моменту прихода огибающей сигнала.
3.Блочная синхронизация (БС) необходима для определения мест разделения кодовых слов. С помощью блочной 'синхронизации при условии синхронизации модулятора по всем синхр опар аметрам сигнала производится .преобразование кодированных сигналов в
элементы сообщения.
Ча с т о т н а я с и н х р о н и з а ц и я
1.Высокочастотная синхронизация (ВЧС) предусматривает со ответствие средней частоты спектра принимаемого сигнала частоте
настройми демодул яторн.
2.Тактовая синхронизация, или синхронизация тактовой часто
ты (СТЧ), определяет частоту повторения .сигнала или его эле ментов. При передаче информации элементарными импульсами (простыми сигналами) момент прихода 'Сигнала и тактовая часто та связаны таким же функциональным преобразованием, как ча стота и фаза гармонического сигнала. В этом случае вместо тер мина «временная синхронизация» можно употреблять термин «тактовая синхронизация». При передаче информации дискретны
9
ми пеевдоелу чайны.міи сигналами (сложными сигналами) тактовая частота генератора сигнала является частотой следов'аініия элемен тарных импульсов псевдослучайной іпоследовательности, и знание момента прихода псевдоелуч аиного сигнала ее не определяет.
Для приема нсевд ослучіайных сигналов требуются сйяхрониз'а:- ция демодулятора по моменту ■прихода сигнала и тактовая синхронизация.
Рис. '1.1. Когерентный приемник AM сигна лов с активным (а)
и пассивным (б)
фильтрами
Рис. '1.2 Квадратурный прием ник AM сигналов с активным (а) и пассивным (б) филь
трами
|
|
|
Ч) сип |
Aftlcosfqt-Kpj |
|
|
|
|
||
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
смлТ а(ін с м п |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
В) |
|
|
|
с% |
|
|
|
|
|
|
лдо |
РУ |
— |
„ |
и |
РУ} |
|
|
|
|
|
сѵ |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
m |
|
ип |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
1.3. Некогерентный |
Рис. |
1.4. |
Когерентный |
Рис. 1.5. |
Квадратурный |
||||
іприемніик -AM сигналов с |
приемник |
4M |
сигналов |
приемник |
4M |
сигналов |
||||
активным (а) и пассив |
с активным (а) и пас |
с |
активным |
фильтром |
||||||
ным (б) фильтрами |
сивным (б) фильтрами |
|
|
|
|
|||||
На |
рис. |
1.1— 1.11 приведены |
структурные |
схемы |
оптимальных |
|||||
приемников элементарных сигналов с различными видами дискрет ной модуляций — амплитудной (AM), частотной (4M) іи фазораз ностной (ФіРМ) ').
На схемах стрелками указаны места приложения синхросиг налов.
Сравнительный анализ структурных схем приемников показы вает, что большая помехоустойчивость приемника достигается как)*
*) Обозначения на схемах указаны в списке обозначений.
10
32 счет .перехода от сигналов с пассивной паузой (AM) к сигна лам с аіктивініой паузой, так и за счет увеличения потребности 'при емника в синхронизации. Так, наибольшее число различного типа
Рис. 1.6. Квадратурный при |
Рис. '1.7. |
Некогерентный |
|
емник 4M сигналов с пас |
приемник |
4M |
сигналов с |
сивным фильтром |
активным I(а) |
и пассивным |
|
|
(б) фильтрами |
||
сигналов синхронизации поступа ет на когерентный приемник (см. рис. 1.1, 1.4, 1.8). 'Квадратурный приемник обладает імѳныпей по мехоустойчивостью по сравнению с когерентным для соответству-
Рис. 1.8. |
Когерентный |
Рис. 1.9. |
Квадратурный при |
приемник |
сигналов с |
емник |
сигналов с ФРМ |
ФРМ |
|
|
|
Рис. |
1 >10. |
Автокорреляци- |
Рис. |
1Л1. Корреляционный |
онный |
приемник сигналов |
приемник сигналов с ФРМ |
||
|
с |
ФРМ |
|
|
оющего типа сиг,налов, однако он не нуждается ів сигналах фазовой
•синхронизации.
Известно, что прием 4M сигналов более помехоустойчив, чем AM. В то же время некогеревтный приемник 4M |(см. рис. 1.7) тре-
1.1
бует высокочастотной синхрони зации, в чем не нуждается прием ник AM (см. рис. 1.3).
ѵАналогично обстоит дело с оп тимальным приемом сложных ди-, скрепных псевдослучайных сиг-
Рис. 1.12. Когерентный приемник последователь ных ортогональных ’онгналов с когерентным на коплением
Рис. 1.14. Когерентный прием ник псевдослучайного сигнала с частотно^времешшм кодиро ванием і(паіраллелыюго) при ко герентном накоплении элемен тов с активным (а) и пассив
ным (б) фильтрами
SlnUgt
Рис. 1.13. Некогерептный при емник последовательных орто гональных сигналов с когерент ным накоплением элементов
приемник псевдослучайного сигнала с частотно-времен ным кодированием (парал лельного) при некогерептчом накоплении элементов с активным (а) н пассив
ным (б) фильтрами
налов (рис. 1.12— 1.16). Независимо от характера формирования псевдослучайных сигналов (последовательные или параллельные) приемники должны быть синхронизированными.
1.2. ВИДЫ СИНХРОННЫХ СИСТЕМ с в я з и
Синхронная система связи выполняется в двух вариантах, от личающихся .способом получения информации о неизвестных синхропараметрах сигнал а. На рис. 1.16 приведена структурная схема
1'2
синхронной системы связи с отдельным каналом синхронизации для передачи управляющих сигналов. В такой системе связи для синхронизации ’Необходимо расходовать некоторую мощность, зат рачивать время ті расходовать полосу частот. Кроме того, инфор мационный и синхросигналы могут 'претерпевать неодинаковые ис-
Рис. 1.16. Синхронная система связи с Рис. Ы7. Оинхроніизніроваін'нып прием
отдельным каналом синхронизации ник с отдельным каналом синхрони зации
|
Синхронизирована■' |
|
|
|
приемник |
И-С |
Іі |
Дм |
|
|
- J |
|
Ц |
СС |
|
I |
; |
Рис. 1.18. Синхронизированный прием Рис. |
1.19. Синхронная система связи |
|
ник с пассивным фильтром и отдельным |
|
|
каналом синхронизации |
|
|
кажения ’Вследствие случайного характера временных .и 'частотных замираний, неидентичности тракта распрострзнен-ия. Все эти фак торы говорят де в пользу системы связи с отдел иным синхроканалом, однако она до сих пор применяется преимущественно при малых шумах и достоянных характеристиках канала.
На рис. 1.17 и 1.Г8 іпр'иведѳны структурные схемы синхронизи рованных приемников для системы связи с отдельным сиихроканалом. Следует отметить относительную 'простоту приемной части си стемы синхронизации с отдельным каналом, тан как в ее функции входят лишь прием и преобразование управляющих сигналов, пе редаваемых но синхро каналу.
•На рис. 1.19 показана структурная схема синхронной системы связи, э которой система синхронизации -производит оценку синхропараметров сигнала и соответствующую подстройку приемника. Нами в дальнейшем рассматриваются системы связи только тако го типа.
■В синхронной системе связи без отдельного ситахроканала си стема синхронизации приемника формирует из принимаемых коле баний сигналы синхронизации. Рассмотрим структурную схему синхронизированного приемника в этом случае.
13