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

Полоса частот УФ/„ выбрана достаточно широкой с тем, чтобы выделенное несущее колебание успевало сле­ дить за дрожанием фазы, обусловленным наличием в тракте передачи паразитной частотной модуляции (фа­ зового «джиттера»).

Вхождение в связь

Модем 203 требует периода настройки, во время ко­ торого производится передача специальной стартовой комбинации. Общее время, требуемое для настройки, со­ ставляет 5,3-Г- 10,5 с в зависимости от используемого режима работы.

В период передачи стартовой комбинации происхо­ дит последовательная передача:

а) синусоидального колебания с частотой 1/2Т. Оно служит сигналом начала передачи стартовой комбина­ ции;-

б) неманипулированното несущего колебания с час­ тотой /нес совместно с двумя пилот-сигналами. В этот период в приемнике происходит подстройка фазы вос­ становленного несущего колебания;

ib) квазислучайной последовательности из двухпози­ ционных сигналов. В этот период в приемнике происхо­ дит фазирование тактовой частоты и осуществляется гру­ бая коррекция межсимвольных искажений;

г) квазислучайной последовательности из миогопозиционных сигналов (в соответствии с выбранным режимом работы). В этот период осуществляется точная подстрой­ ка фазы тактовых импульсов и точная коррекция меж­ символьных искажений;

д) комбинации фазирования УЗО.

В конце этого периода выдается сигнал «Готов к пе­ редаче».

Распределение времени при передаче отдельных со­ стояний стартовой комбинации в зависимости от выбран­ ной линейной скорости приводится в табл. 5.3.

5.3. АДАПТИВНЫЙ КОРРЕКТОР

Адаптивный корректор аппаратуры передачи данных 203 рассчитан на включение после демодулятора прием­ ника модема и построен на основе аналоговой линии за­ держки с 17 или 13 отводами (в зависимости от исполь­ зуемого режима работы).

119

Вкорректоре применен так называемый модифициро­ ванный ZF алгоритм (MZF) и регуляторы, в которых полевой транзистор используется в качестве регулируе­ мого элемента. Последнее позволило резко уменьшить габариты корректора и его стоимость.

Вадаптивном корректоре аппаратуры 203 применен алгоритм MZF, отличающийся от алгоритма ZF, кото­ рый был рассмотрен ранее тем, что знак сигнала ошиб­ ки во коррелируется не со знаком регенерированного сигнала на выходе корректора а*, а со знаком прини­ маемого сигнала Хг, получаемого со среднего звена ли­ нии задержки (см. пунктирные линии на рис. 4.20). При этом упрощенная структурная схема корректора будет иметь вид, представленный ,на рис. 4.20, причем пере­ ключатель в этом случае должен перемыкать контакты 1—3. Расчеты и эксперименты авторов корректора пока­ зали, что сходимость и скорость регулировки при алго­ ритме MZF выше, чем при алгоритме ZF, в то время как с точки зрения условий реализации эти алгоритмы эквивалентны [39].

Как уже упоминалось, в качестве регулируемого эле­ мента в регуляторах отводов линии задержки рассмат­ риваемого корректора используется полевой транзистор, сопротивление между электродами сток—исток которо­ го зависит от напряжения на управляющем электроде (затворе).

Вкачестве накопителя управляющего напряжения в рассматриваемом регуляторе используется интегратор на операционном усилителе. Требуемая точность и стабиль­ ность схемы с .полевым транзистором и операционным усилителем достигается за счет использования глубоких

обратных связей.

120

Г Л А В А 6

Сравнение характеристик модемов, использующих различные методы однополосной и двухполосной передачи сигналов

В настоящей работе рассмотрен метод однополосной передачи сигналов данных с фазовой и амплитудно-фа­ зовой модуляцией, выявлены основные особенности этого* метода, показаны его потенциальные возможности, ана­ лиз которых показывает его высокую эффективность. Преимущества этого метода в наибольшей мере прояв­ ляются при работе с повышенной удельной скоростью* по каналам с большими амплитудно-частотными и фа­ зо-частотными искажениями. Последнее вытекает из хо­ рошей совместимости (Метода однополосной передачи сиг­ налов данных с современными методами точной коррек­ ции межсимвольных искажений.

Чтобы сопоставить реально достигнутые показатели* при использовании этого метода с другими методами высокоскоростной передачи данных, ниже приводится таблица, в которой производится сравнение пяти моде­ мов, рассчитанных для работы в полосе частот канала тональной частоты со скоростью 4800 бит/с.

В этих модемах использованы следующие методы модуляции, обеспечивающие работу с указанной скоро­ стью:

1) трехкратная относительная фазовая модуляция: (ТОФМ);

2) двукратная относительная фазовая модуляция, ис­ пользуемая совместно с двухпозиционной амплитудной модуляцией (ДОФМ + АМ);

'3) относительная фазовая модуляция с частично по­ давленной одной боковой полосой (ОФМ ОБП);

4) трехуровневая однополосная модуляция (трех­ уровневая ОБП);

122

5) четырехпозиционная амплитудно-фазовая модуля­ ция с частично подавленной одной боковой полосой (четырехпоз1иционная АФМ ОБП).

Таблица составлена по данным Международной Кор­ порации связи [34].

Приведенные в табл. 6.1 данные показывают, что на скорости 4800 бит/с, что соответствует удельной скорости ,1,6 бит/с на 1 Гц, метод ОФМ ОБП оказывается наилуч­ шим по таким важным параметрам, как помехоустойчи­ вость, скачки уровня, фазовый «джиттер». Совместно с адаптивным корректором, модем, использующий этот метод, позволяет работать по каналам связи с весьма большими фазо-частотными и амплитудно-частотными искажениями. Метод АФМ ОБП, занимая минимальный диапазон частот, имеет большие резервы по скорости и обладает наименьшей чувствительностью к фазовым и амплитудно-частотным искажениям передающей среды.

По чувствительности к скачкам уровня и к фазовому «джиттеру» метод АФМ ОБП уступает другим методам при указанной скорости работы. Однако при более высо­ кой удельной скорости (более 2,5 бит/с на 1 Гц) исполь­ зование первых четырех методов становится практиче­ ски невозможным (из-за небольших запасов по скоро­ сти) и метод АФМ ОБП становится, фактически, основ­ ным методом практической работы.

В дополнение к материалам табл. 6.1 ниже приведе­ ны некоторые результаты испытаний модема с АФМ ОБП на скорость 4800 бит/с, разработанного с участием авторов в Центральном научно-исследовательском ин­ ституте связи. В этом модеме передаваемые информаци­ онные импульсы преобразовались в четырехпозицион­ ный АФМ ОБП сигнал путем весового суммирования двух двоичных последовательностей в двух подканалах, по которым распределялась передаваемая двоичная по­ следовательность (в соответствии с принципом, изло­ женным в § 4.4). В каждом из подканалов использова­ лась двоичная модуляция несущего колебания, частота которого была выбрана равной скорости модуляции и оост1а1вляла 2400 Гц (см. § 3.2). Онеют|р одиночной по­ сылки сигнала на выходе передатчика имел косинусои­ дальную форму и занимал диапазон частот 600-г-

-4-3000 Г,ц.

В состав модема входил адаптивный корректор меж­ символьных искажений, содержащий одиннадцать отво­ дов, включенный на входе приемника. Благодаря тако­

123

му расположению адаптивного корректора существен­ но облегчалась работа системы синхронизации модема,, так как несущее и тактовое колебания выделялись в приемнике из откорректированного сигнала. Совместное модулированным сигналом на частоте 3200 Гц переда­ вался пилот-сигнал, который служил в приемнике для устранения сдвига частот, вносимого каналом связи в спектр передаваемого сигнала. Автоматическая регули­ ровка уровня и синхронное детектирование принимаемо­ го сигнала осуществлялись с помощью цифровых схем,, которые реализовали методы, рассмотренные в § 4.4.

При испытаниях модема для имитации передавае­ мой информации использовалась псевдослучайная по­ следовательность двоичных символов с периодом повто­ рения 511 бит. Характеристики стандартного канала тч с числом переприемных участков до шести ‘имитирова­ лись прибором «Канал», основные параметры которого

емных участков при включенном и выключенном адап­ тивном корректоре.

включен

В табл. 6.3 приведена зависимость отношения сигнал/флуктуационный шум при коэффициенте ошибок 2-10~5 от сдвига частот А/ Гц, вводимого при имитации двух переприемных участков стандартного канала тч.

124