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

1. Линия задержки с отводами включена после де­ модулятора приемника. Это наиболее распространенный и изученный вариант включения корректора. Недостат­ ком его является затрудненность работы систем синхро­ низации, получающих информацию из искаженного ра­ бочего сигнала до корректора. Поэтому цри таком вклю­ чении работа систем синхронизации обеспечивается, как правило, за счет передачи вспомогательных пилотсигналов и принудительного фазирования перед нача­ лом работы [40].

2. Линия задержки с отводами включена на входе приемника модема. При таком включении работа систем синхронизации, получающих информацию из рабочего сигнала, улучшается по мере приближения коррекции к завершению. Принципиальная работоспособность при таком включении узлов корректора, а также возмож­ ность получения при этом высоких показателей доказа­ ны экспериментально в процессе лабораторных и линей­ ных испытаний макетов автоматических корректирую­ щих устройств, разработанных в ЦНИИС МС.

3. Линия задержки с отводами включена в передат­ чик модема, а управление работой корректора осуществ­ ляется по сигналам, вырабатываемым на приемном кон­ це и передаваемым на передающий конец по обратному каналу.

Преимуществом такого способа включения перед дру­ гими является возможность простого построения линий задержки и регуляторов из двоичных элементов вычис­ лительной техники. Недостатком такого включения яв­ ляется необходимость в обратном канале.

Адаптивный корректор

Сведения об импульсной реакция в отсчетные момен­ ты времени, необходимые для настройки корректора, мо­ гут быть получены непосредственно из сигнала данных в процессе передачи информации. Возможность получе­ ния таких сведений основана на том, что помеха от вли­ яющей посылки сигнала имеет стопроцентную корреля­ цию с этой посылкой. Эта помеха, взаимодействуя с им­ пульсом информации, приводит к изменению его ампли­ туды на выходе демодулятора, уменьшая ее или увели­ чивая, в зависимости от сочетания полярностей импульс­ ных сигналов и помехи.

Предположим, что:

103

I. hi — приведенное значение импульсной реакции по­ сылки сигнала на выходе корректора в отсчетной точке,

значение h(0) =h0=\l, как это изображено на рис. 4Л5а.

Рис. 4.15. Импульсная реакция h(t) (а) и отсчетные значения по­ сылки a-г, определенные через отсчетные значения h(t)

иотрицательных).

Вуказанных обозначениях an -hj-n будет соответст­ вовать значению посылки ап в момент времени t=jT

(рис. 4.156).

Вработе Лакки (42] показано, что при известном зна­ ке сигнала ошибки е0 в точке приема посылки ао, опре­

деляемого выражением

со со

можно с определенной степенью достоверности сделать заключение о знаке импульсной реакции /г_„ влияющей посылки.

В качестве иллюстрации сказанного рассмотрим слу­ чай, когда принимаемый сигнал на выходе демодулято­ ра состоит из одинаковых по амплитуде посылок поло­ жительной и отрицательной полярности; каждая из кото-

104

■рых имеет импульсную реакцию, состоящую из главно­ го оточенного значения /х0 и одного эхо-импульса помехи hi, как это изображено на рис. 4.16 и 4.17.

При передаче случайной последовательности из та­ ких посылок на посылку а0 будет воздействовать помеха с амплитудой a-ihi от посылки a_i.

Возможные варианты взаимодействия а0 и a-ihi при­ ведены на рис. 4.16 и 4.17 (на рис. 4.16-— для отрица­ тельного значения hh а на рис. 4.17 — для положитель­ ного значения hi). В рассматриваемых частных случаях сигнал ошибки е0, определяемый по ф-ле (4.26), будет совпадать и по величине и по знаку с помехой a-ihit т. е.

Из рисунков видно, что при отрицательном значении hi (рис. 4.16) знаки е0 и a_i оказываются противополож­ ными, а при положительном hi (рис. 4.17)— одинако­ выми.

Следовательно, для определения знака импульсной реакции в х-й отсчет,ный момент (т. е. знака hi) нужно определить знак ошибки во и сопоставить его со знаком посылки а-с

если sign е0 = sign а_г , то ht > О,

т. е. sign ht = sign ( а_.) sign (е0).

(Здесь и далее предполагается, что все позиции т позиционного сигнала равновероятны и критерий D, оп­ ределяемый по ф-ле (4.23), меньше единицы.)

Структурная схема устройства оценки (signa_isigne0) применительно к приему двоичного сигнала изображена, на рис. 4.(18. Она включает в себя: схему вычитания, два усилителя ограничителя (Ус01 и Ус02) ; два триггера с входной логикой (Тг1 и Тг2) , дискретную линию задер­ жки на время At=iT (ДЛЗ), устройство У1, выполняю­ щее логическую операцию «эквивалентность», а именно: если входные сигналы имеют одинаковые знаки, то сиг­

нал на выходе У1 — «1», а если разные, то — «О». 00

Входной сигнал Рдк( 0 — ^ anh(t—пТ) одновремен-

б=а—00

но поступает на вход усилителя ограничителя Ус01 и на вход схемы вычитания, на другой вход которой в момент

106

t = — Ti подается эталонный сигнал а_,, вырабатываемый на приемном конце.

поскольку по условию e-iCai, так как D< 1. Сигнал на

t = - i T

Рис. 4.18. Структурная схема устройства оценки зна­ ка hi (со схемой вычитания)

ра Тг2 имеет значение «0» или «1», в зависимости от то­ го е_г<0 или е_г>0 соответственно. Сигнал на выходе У1 будет иметь знак hi («0», если /г*<0 и «1», если

Ы> 0).

Всхеме, изображенной на риб. 4.1-8, на приемном кон­ це необходимо вырабатывать эталонный сигнал a~i, ам­ плитуда и полярность которого точно соответствуют ам­ плитуде и полярности соответствующего неискаженного

Рис. 4.19. Структурная схема устройства оценки знака Л,- (с пороговым устройством)

сигнала. Более удобна с точки зрения практической реа­ лизации схема, изображенная на рис. 4.19, в которой схема вычитания заменена пороговым устройством ПУ. На один вход ПУ поступает выпрямленный входной сиг-

нал (от выпрямителя Вп), а на другой—пороговое на­ пряжение Un равное усредненному значению амплитуды принимаемых посылок, которое при двухпозиционном сигнале соответствует абсолютному значению неиска­ женного сигнала. В этом случае сигнал на выходе триг­ гера Тг2 будет зависеть от того, превышает ли входной сигнал в отсчетный момент времени пороговое напряже­ ние Un или нет (если превышает, то выходной сигнал имеет значение «1», а если нет, то — «О»). Для получе­ ния сигнала, знак которого соответствует знаку сигнала ошибки e-i, знак сигнала на выходе Тг2 в момент време­ ни t —— Ti сопоставляется со знакам сигнала а_;, прини­ маемого в данный момент. С этой целью сигналы с выхо­ дов Тг2 и Тг1 поступают на вход устройства У1, выпол­ няющего логическую операцию «эквивалентность». Не­ трудно убедиться, что сигнал на выходе У1 на рис. 4Л9 не будет отличаться от сигнала, получаемого с выхода Тг2 на рис. 4.18, и, следовательно, схемы, изображенные на рис. 4.18 и 4.19, эквивалентны.

Следует, однако, отметить, что в общем случае им­ пульсная реакция h(t) имеет не один импульс помехи, как это имело место в примерах, рассмотренных на ряс.

будет представлять суперпозицию помех от многих по­ сылок, расположенных слева и справа от рассматривае­ мой [см. .выражение (4.26)].

Выражение (4.26) может быть представлено в следу­ ющей форме:

где hi — значение импульсной реакции, знак которой не­ обходимо определить.

Из (4.29) следует, что чем больше помех от других импульсов и чем они больше по абсолютной величине, тем менее достоверным становится правильное опреде­ ление знака a^ihi, а следовательно, и знака оцениваемой импульсной реакции hi.

В рассматриваемом случае для правильного опреде­ ления знака hi необходимо статистическое усреднение большого числа (М) результатов логической обработки принимаемого сигнала.

108

Это показано в приложении 3 для случая, когда ус­

реднение производится с помощью двоичного реверсив­ ного счетчика (П.3.2).

С учетом вышесказанного структурная схема адап­ тивного корректора Лакки будет иметь вид, представ­ ленный на рис. 4.20 (с целью упрощения приведенный

Рис. 4.20. Структурная схема адаптивного корректора Лакки

корректор имеет только три отвода: центральный, —1 и +1). Устройство управления этого корректора вклю­ чает в себя элементы ранее рассмотренных схем оценки знака импульсной реакции (рис. 4.19).

Реверсивные счетчики PC на приведенной схеме вы­ полняют функцию усреднения результатов оценки знака импульсной реакции. Работа этих реверсивных счетчи­ ков согласуется с динамикой работы всего корректора. Действительно, в начале настройки, когда значения hi, вызывающие межеимвольное влияние, разновелики и имеют относительно большие значения, реверсивные счетчики переполняются быстро, причем тем быстрее, чем большее значение имеет hi, in процесс регулировки идет быстро. Это вытекает из (П3.1) приложения 3. При завершении процесса коррекции остаточные искажения во всех контролируемых отсчетных точках имеют не­ большую величину и примерно одинаковы. Поэтому в ре­ версивных счетчиках корректора перерабатывается ог­ ромное количество импульсов оценки знака импульсной

109