Основы построения телекоммуникационных систем и сетей

 
 

   где В – скорость модуляции, Бод. 

   

3. Погрешность (точность) синхронизации e - величина, характеризующая наибольшее отклонение фазы синхросигналов (ТИ) от их оптимального положения, которое с заданной вероятностью может произойти при работе СС. Погрешность синхронизации рассматривается как сумма двух погрешностей - статической и динамической:

     

   Статическая погрешность e_ст – выраженное в долях единичного элемента t₀ фазовое отклонение ТИ при приеме неискаженной информационной последовательности элементов. Величина e_ст определяется параметрами СС:

     

   где j_к – шаг коррекции;

    j_к – относительное смещение фазы тактовых сигналов из-за нестабильности генераторов передачи и приема за время между сигналами управления. Очевидно, что при передаче комбинации 1:1 промежуток времени между сигналами управления составил t=t₀•S, что соответствует t_min. При передаче единичных элементов одного и того же знака промежуток времени между сигналами управления бесконечен. Выражение для e_ст можно представить в виде: 
 

   где - коэффициент нестабильности задающего генератора

   Динамическая  погрешность e_дин – выраженное в долях единичного элемента t₀ фазовое смещение ТИ, вызванное искажениями элементов информационного сигнала (смещениями ЗМ). Искажения длительности принимаемых элементов могут вызвать появления ложных сигналов управления на выходе ФД, а, следовательно, и на выходе инерционного элемента. Эти сигналы могут осуществить ложное корректирование СС в сторону рассогласования фаз. При нормальном распределении смещений ЗМ входящей последовательности со средним значением, равным нулю, и среднеквадратическим отклонением s₀ случайная величина e_дин. Также распределена по нормальному закону с дисперсией:

     
 
 
 
 
 

   

4. Время синхронизации t_c – время, необходимое для корректирования первоначального расхождения фаз Dj между ТИ (синхроимпульсами) и входящей последовательностью информационных сигналов. Первоначальное расхождение фаз случайно и может быть лежать в пределах от 0 до ±П (от 0 до ±t₀/2). Рассмотрим граничный случай, когда Dj максимален и равен t₀/2. При приеме информационной последовательности типа 1:1 и y=1: t_cmax=S×m×t₀/2. При приеме текста (у=0.5) время синхронизации: t_cmax=S×m×t₀.

 
   

5. Время поддержания синфазности t_п.c – время, в течении которого фаза синхросигнала не выйдет за допустимые пределы рассогласования e_доп при прекращении работы СС по подстройке фазы. Подстройка может прекратиться по причине обрыва канала связи или резкого ухудшения его качества, а также в случае долговременного поступления на вход приемника информационных элементов одного и того же знака. Следовательно, время t_п.c определяет допустимое время обрыва в канале связи, при котором ранее установленная синфазность сохраняется. Время t_п.c может быть определено по формуле:

   t_п.c=e_доп /2×к×В.

   Величина e_доп определяется исправляющей способностью приемника m (способностью приемника правильно регистрировать единичные элементы при наличии искажений). Тогда:

   t_п.c=m/2×к×В.

   Увеличение  t_п.c при заданной скорости модуляции может быть достигнуто уменьшением коэффициента нестабильности задающих генераторов (т.к. величина m определяется схемой аппаратуры ПДИ и способом регистрации элементов и заранее известна). 

   

6. Вероятность срыва синхронизации Р_сс – вероятность того, что фаза синхросигналов под действием помех сдвинется на величину, большую |t₀/2| . Подобный переход фазы ТИ в соседний элемент полностью нарушает работу синхронной системы связи, т.к. распределители передачи и приема «разойдутся» на элемент, что приведет к нарушению фазирования по циклам. Уменьшить величину Р_сс можно увеличением времени усреднения сигналов, поступающих с ФД, т.е. увеличением емкости реверсивного счетчика S. Это в свою очередь приводит к увеличению времени синхронизации t_c и снижению периода корректирования. Поэтому задача снижения Р_сс и выбора периода усреднения (емкости S) является вариационной. В результате ее решения необходимо определить оптимальную характеристику того параметра, который наиболее важен в данных условиях.

 
 

   2.4. Задачи 

Задача  №1. Коэффициент нестабильности задающего генератора устройства синхронизации и передатчика К=10^-6 Исправляющая способность m=40%. Краевые искажения отсутствуют. Построить зависимость времени нормальной работы (без ошибок) приемника от скорости телеграфирования после выхода из строя фазового детектора устройства синхронизации. Будут ли возникать ошибки спустя минуту после отказа фазового детектора при В=9600 Бод?

      Дано:     Решение:

 

            

     т.к. при В=9600 Бод t_п.с =20.8<1 мин, следовательно спустя минуту ошибки будут возникать.

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задача  №2. В СПД используется устройства синхронизации без непосредственного воздействия на частоту задающего генератора. Скорость модуляции равна В. Шаг коррекции должен быть не более Dj. Определить частоту задающего генератора (ЗГ) и число ячеек делителя частоты, если коэффициент деления каждой ячейки равен 2. Значения В и Dj определяются по формулам: 

В=1000+10N=1000+10*11=1110

Dj=0.01+0.003N=0,01+0,003*11£0.043

d_к£Dj    .

f_зг-?, m-?

Решение: 

; ; ;

, Гц 

Ответ: m=32; f_зг=35,5 кГц  

Задача  №3. Рассчитать параметры устройства синхронизации без непосредственного воздействия на частоту ЗГ со следующими характеристиками: время синхронизации не более 1с, время поддержания синфазности не менее 10 с, погрешность синхронизации не более 10% единичного интервала t₀. Среднеквадратичное значение краевых искажений равно 10%t₀, исправляющая способность m=45%, коэффициент нестабильности генераторов K=10'⁶. Значение В определяется по формуле:

В=(600+ 10N), Бод. 

Дано:      Решение:

 

,  где ;

Т.к.  =>   , тогда: 

 

где  

 

, Гц 

Будет ли реализовано устройство генератора, обеспечивающее погрешность синхронизации  единичного интервала при данных условиях? 

Вывод: т.к. емкость  реверсивного счетчика положительна, то устройство реализуемо. 

Ответ: S=31; m=15; f_зг=10.65 кГц 

 

3. Кодирование в системах ПДС.

 

3.1 .Классификация  кодов. 

   Помехоустойчивые  коды делятся на блочные и непрерывные. К блочным относятся коды, в  которых каждому сообщению отводится блок из n символов (разрядов) или блоки с разным числом символов. В связи с этим блочные коды делятся на равномерные и неравномерные. Широкое практическое применение нашли равномерные коды. К неравномерным кодам относится, например, код Морзе. Непрерывные коды, к которым относятся рекуррентные (сверточные), представляют собой непрерывные последовательности единичных элементов, не разделенные на блоки. В таких кодах избыточные разряды помещаются в определенном порядке между информационными.

   Равномерные блочные коды делятся на разделимые и неразделимые. Разделимые коды в свою очередь делятся на систематические (линейные) и несистематические (нелинейные). Код называется линейным, если любая разрешенная КК может быть получена в результате линейной операции под набором не нулевых линейно-независимыми КК. В систематических кодах проверочные элементы формируются линейным преобразованием информационных.

   Нелинейные  коды указанным выше свойством не обладают и применяются значительно  реже. Примером несистематического кода является код с контрольным суммированием.

   Различают два метода формирования проверочной  группы: поэлементной и в целом; последний характерен для широко распространенных полиномиальных кодов (и их разновидности – циклических). Среди систематических кодов большое применение нашли коды Хэмминга. Эти коды, обеспечивающие d₀=3, позволяют исправить одну ошибку. Помехоустойчивые коды могут иметь основание (значность) и больше 2. Однако в связи со сложностью построения кодирующих и декодирующих устройств они на практике применяются значительно реже двоичных.