Файл: Данилов, Б. С. Однополосная передача цифровых сигналов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 41

Скачиваний: 0

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

Из выражения (4.21) определим емкость С усредняю­ щего PC, на выходе которого ложные сигналы регули­ ровки появляются с заданной вероятностью q'. Получим следующее выражение:

 

 

/ 1

§вв

\

 

 

 

 

2

2 / я а

 

 

(4.22)

 

С = lg q ' j \ g

В

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2 / я ст

 

 

 

На рис. 4.10 ,в соответствии с выражением

(4.22) по­

строена

зависимость

требуемого числа разрядов

УPC

r = log2C

при </=0,01

и конкретных

значений

статиче­

ской точности АРУ бв

от соотношения сигнал/шум

в ка-

г

Рис. 4.10. Зависимость необходимого числа разрядов УРС от соотношения сигнал/шум

нале связи. Из графика видно, что добавление одного разряда УРС обеспечивает одну и ту же вероятность ложного сигнала регулировки при уменьшении соотно­ шения сигнал/шум в канале связи на 6 дБ. График, при­ веденный на рис. 4Л0, может быть использован для вы­ бора числа разрядов УРС при практической реализации рассмотренной дискретной системы АРУ.

96


Дискретное детектирование АФМ ОБП сигнала

Выше, в § 3.3, был 'рассмотрен дискретный способ синхронного детектирования ФМ ОБП сигнала, при ко­ тором в моменты стробирования определялся знак син­ фазного компонента модулированного сигнала, перене­ сенного на высокую несущую частоту. Для получения стробирующих импульсов тактовые импульсы, совпада­ ющие с серединами принимаемых посылок, привязыва­ лись к импульсам, совпадающим с нулевыми значения­ ми квадратурной несущей. В моменты нулевых значений квадратурной несущей отсчеты ФМ ОБП сигнала совпа­ дают с огибающей синфазного компонента этого сигна­ ла. Дискретный способ синхронного детектирования мо­ жет быть применен и в приемнике АФМ ОБП сигнала, если в моменты стробирования определять не только знак, ио и амплитуду принимаемых посылок.

Структурная схема дискретного детектора АФМ ОБП сигнала показана на рис. 4.11. На вход этой схемы

поступает перенесенный на высокую несущую сформи­ рованный по спектру, усиленный и стабилизированный по уровню в соответствующих узлах приемника АФМ ОБП сигнал. С помощью порогового устройства ФМ (ПУ ФМ) с нулевым порогом срабатывания в дискрет­ ном детекторе определяется знак отклонения модулиро­ ванного сигнала от нулевого уровня. С помощью I 1 пороговых устройств AM (ПУ AMi-т-ПУ AMj-i) опреде­ ляется знак отклонения модулированного сигнала от

4—294

97

4.5. АВТОМАТИЧЕСКАЯ КОРРЕКЦИЯ МЕЖСИМВОЛЬНЫХ ИСКАЖЕНИЙ

Принципы коррекции межсимвольных искажений

Передача данных с высокой удельной скоростью со­ пряжена с необходимостью увеличения числа значащих позиций передаваемого сигнала и невозможна без тща­ тельной коррекции .межсимвольных искажений, возни­ кающих из-за неидеальности частотных характеристик тракта передачи.

Точная коррекция межсимвольных искажений при использовании метода АФМ ОБП наиболее просто реа­ лизуется с помощью корректора, основой которого яв­ ляется линия задержки с регулируемыми коэффициен­ тами передачи в отводах (рис. 2.5). Настройку такого корректора можно производить вручную. Однако наи­ более перспективным способом является автоматическая настройка, так как при этом увеличивается точность, резко снижается время настройки и упрощается обслу­ живание аппаратуры. Это особенно важно при исполь­ зовании аппаратуры передачи данных в автоматизиро­ ванных комплексах и при работе по незакрепленным каналам связи (например, по коммутируемым каналам).

Структурная схема автоматического корректора межоимвольных искажений изображена на рис. 4ЛЗ.

Линия задержки

Рис. 4.13. Структурная схема автоматического коррек­ тора межсимвольных искажений

Она включает в себя линию задержки, составленную из звеньев запаздывания At (At — T), регуляторов (Рег), включенных в отводы линий задержки, устройства уп­ равления регуляторами и сумматора (2). Корректируе­ мый сигнал поступает на вход линии задержки, а выход сумматора служит выходом корректора.

4*

99



Устройство управления регуляторами осуществляет регулировку коэффициента передачи регуляторов кор­ ректора в соответствии с выбранным алгоритмом авто­ матической настройки, базируясь при этом на результа­ тах анализа принимаемых сигналов в отсчетные момен­ ты времени.

Пусть импульсный сигнал на входе рассматриваемо­ го корректора имеет вид, показанный на рис. 4.14а, хп—

Рис. 4.14. Импульсный сигнал на входе корректора (а), значения этого сигнала

на входе корректора (б) и на выходе корректора (в) в отсчетные моменты времени

значения этого сигнала в отсчетные 'моменты времени (рис. 4.146). Максимально возможное значение ампли­ туды межсимвольной помехи D, возникающей при пере­ даче таких сигналов, можно оценить по следующей формуле:

со

у . K I .

(4.23)

*0 Jм

п = — со

п ф О

Сигнал на выходе корректора будет в общем случае отличаться от входного сигнала и в отсчетные моменты времени иметь значения hn (рис. 4.14а), где

к - 2

(4.24)

i= - N

где Ki — коэффициент передачи t-го регулятора.

100

Максимальная величина амплитуды межсим,вольной

помехи на выходе корректора определяется из выраже­ ния

со

(4.25)

где DK — максимальная величина межсимвольной поме­

хи, отнесенная к амплитуде импульсного сигнала h0 в момент /=0.

Всоответствии с вышесказанным устройство управ­ ления регуляторами корректора должно в процессе ав­ томатической настройки обеспечить оптимальную уста­ новку коэффициентов -передачи регуляторов.

Внастоящее время наибольшее распространение по­ лучили алгоритмы настройки корректора, которые при

одновременном воздействии флуктуационных и межсим­

вольных помех минимизируют

только межсимвольную

помеху, т. е. величину DK. В [41], в частности, показано,

что при 2N. отводах линии задержки и при

1 это

достигается при условии, если hn= 0 для n\?s^N,

т. е.

когда каждая посылка сигнала

на выходе корректора

имеет нулевые значения во всех 2N контролируемых от­

оченных тонких, не совпадающих с ее амплитудой.

 

В корректорах, рассчитанных на коррекцию межсамвольных помех, информация, необходимая для установ­ ки регуляторов в оптимальное положение, извлекается на приемном конце в процессе анализа импульсной ре­ акции посылки сигнала в отсчетные моменты времени.

Наиболее просто это осуществляется при передаче перед началом сеанса специальной комбинации настрой­ ки, имеющей вид одиночных импульсов, следующих друг за другом через достаточно большие временные ин­ тервалы М, чтобы их влиянием друг на друга можно было пренебречь.

В этом случае необходимая для работы корректора информация получается непосредственно при стробиро­ ваний принимаемых импульсов комбинации настройки в моменты отсчета, расположенные слева и справа от отсчетной точки, совпадающей с амплитудой импульса и называемой далее основным оточенным значением (ООЗ). После завершения процесса настройки в таком корректоре положение всех регуляторов фиксируется, устройства автоматической настройки отключаются и может осуществляться передача полезной информации.

101


Одним -из известных алгоритмов настройки автомати­ ческого корректора по испытательному сигналу являет­ ся метод «нанекорейшего спуска», -предложенный Лан­ ки [41]. Он заключается в следующем. При приеме каж­ дого импульса комбинации яа-стройки после демодуля­ ции -сигнала определяется полярность -импульсной реак­ ции -в 2N отсч-етных точках, расположенных слева и спра­

ва от 0 0 3 ,

а полученная информация хранится в реги­

стре сдвига

до -приема следующего импульса комбина­

ции настройки.

После этого во всех 2N дискретных регуляторах ли­ нии задержки производится изменение коэффициента

передачи

на один шаг в -направлении,

зависящем от по­

лярности

-импульсной реакции

в соответствующей от-

счетной

точке.

повторяется с периодом,

Эта

процедура настройки

определяемым -периодом следования

импульсов 0 0 3

комбинации настройки и -степенью интеграции до полу­ чения во всех контролируемых отсчетных точках значе­ ний, -близких или равных нулю.

Доказано, что такой алгоритм гарантирует опти­ мальную настройку корректора, если критерий £>< 1, где D -определяется по ф-ле (4.23).

В отличие от корректора, -настройка которого осуще­ ствляется -по настроечной комбинации, -корректоры с ав­ томатической настройкой -п-о рабочему сигналу -называ­ ются адаптивны-ми (-см .ниже).

Следует подчеркнуть, что рассматриваемые здесь корректоры межсимвольны-х искажений являются кор­ ректорами сигнала, а не канала1), весьма теоно связа­ ны с работой различных узло-в модема и могут рассмат­ риваться -в качестве составной части модема.

-Сигналы, управляющие работой корректора, выраба­ тываются в устройствах, включаемых после демодулято­ ра цриемника, в то время как линии задержки -с регуля­ торами в отводах и -сумматор-ом могут включаться как после демодулятора приемника, так и до него. Извест­ ны различные варианты взаимного расположения линии задержки с регуляторами в -отводах и узлов модема, а именно:)*

*) Корректоры, которые включаются в каналы связи, приводят их характеристики к определенным стандартам и не привязаны к передаче каких-либо определенных видов сообщений называются корректорами канала. Примером может служить корректор, описан­ ный в [2].

102