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
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