Реферат: Проектирование устройства преобразования сигналов

--PAGE_BREAK--<img width=«32» height=«12» src=«ref-1_445591420-214.coolpic» v:shapes="_x0000_s2771"><img width=«234» height=«12» src=«ref-1_445591634-297.coolpic» v:shapes="_x0000_s2770"><img width=«2» height=«12» src=«ref-1_445591931-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s2651"><img width=«2» height=«12» src=«ref-1_445592087-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s2650"><img width=«232» height=«2» src=«ref-1_445592242-161.coolpic» v:shapes="_x0000_s2648">      Вкл                                                                                                                                 Цепь№
<img width=«213» height=«2» src=«ref-1_445592403-163.coolpic» v:shapes="_x0000_s2649"><img width=«22» height=«2» src=«ref-1_445592566-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s2647">      Выкл                                                                                                                                105 <img width=«2» height=«11» src=«ref-1_445592721-151.coolpic» v:shapes="_x0000_s2656"><img width=«2» height=«11» src=«ref-1_445592721-151.coolpic» v:shapes="_x0000_s2655"><img width=«127» height=«2» src=«ref-1_445593023-158.coolpic» v:shapes="_x0000_s2654">      Вкл <img width=«2» height=«23» src=«ref-1_445593181-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s2776"><img width=«109» height=«12» src=«ref-1_445593335-280.coolpic» v:shapes="_x0000_s2777"><img width=«213» height=«2» src=«ref-1_445593615-164.coolpic» v:shapes="_x0000_s2653"><img width=«127» height=«2» src=«ref-1_445593023-158.coolpic» v:shapes="_x0000_s2652">      Выкл             
t
з
                                                                                                                106 <img width=«2» height=«31» src=«ref-1_445593937-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s2768"><img width=«2» height=«12» src=«ref-1_445592087-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s2659"><img width=«88» height=«2» src=«ref-1_445594245-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s2658"><img width=«377» height=«2» src=«ref-1_445594399-169.coolpic» v:shapes="_x0000_s2657">      Вкл                                                                                                                                   109       Выкл                                                                                      
t
сраб
<img width=«81» height=«12» src=«ref-1_445594568-266.coolpic» v:shapes="_x0000_s2778"><img width=«117» height=«11» src=«ref-1_445594834-189.coolpic» v:shapes="_x0000_s2661"><img width=«463» height=«2» src=«ref-1_445595023-167.coolpic» v:shapes="_x0000_s2660">           0                                                                                                                                  103 <img width=«2» height=«12» src=«ref-1_445595190-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s2664"><img width=«88» height=«2» src=«ref-1_445595346-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s2663">           1 <img width=«463» height=«2» src=«ref-1_445595502-169.coolpic» v:shapes="_x0000_s2662">           0                                                                                                                                  104 <img width=«41» height=«12» src=«ref-1_445595671-217.coolpic» v:shapes="_x0000_s2769">           1                                                  Время  <img width=«2» height=«11» src=«ref-1_445592721-151.coolpic» v:shapes="_x0000_s2667"><img width=«156» height=«2» src=«ref-1_445596039-162.coolpic» v:shapes="_x0000_s2666">      Вкл                                                                                                                                  105 <img width=«2» height=«29» src=«ref-1_445596201-159.coolpic» v:shapes="_x0000_s2765"><img width=«79» height=«2» src=«ref-1_445596360-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s2681"><img width=«2» height=«12» src=«ref-1_445592087-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s2669"><img width=«300» height=«2» src=«ref-1_445596671-165.coolpic» v:shapes="_x0000_s2665">      Выкл <img width=«81» height=«12» src=«ref-1_445594568-266.coolpic» v:shapes="_x0000_s2775"><img width=«2» height=«31» src=«ref-1_445597271-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s2766"><img width=«2» height=«31» src=«ref-1_445593937-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s2767"><img width=«2» height=«12» src=«ref-1_445591931-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s2675"><img width=«2» height=«12» src=«ref-1_445592087-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s2674"><img width=«165» height=«2» src=«ref-1_445597888-158.coolpic» v:shapes="_x0000_s2672"><img width=«156» height=«2» src=«ref-1_445596039-162.coolpic» v:shapes="_x0000_s2673"><img width=«137» height=«2» src=«ref-1_445598208-161.coolpic» v:shapes="_x0000_s2671">      Выкл                                                                                        
t
з
    продолжение
--PAGE_BREAK--<img width=«119» height=«12» src=«ref-1_445598369-281.coolpic» v:shapes="_x0000_s2774"><img width=«52» height=«12» src=«ref-1_445598650-261.coolpic» v:shapes="_x0000_s2773">      Вкл                    
t
сраб                                                                           
 t
посл                       
                                 109 <img width=«2» height=«12» src=«ref-1_445598911-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s2678"><img width=«79» height=«2» src=«ref-1_445596360-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s2677">      Выкл                                                                                                                              <img width=«454» height=«2» src=«ref-1_445599220-169.coolpic» v:shapes="_x0000_s2676">            0                                                                                                                                103             1
<img width=«127» height=«12» src=«ref-1_445599389-205.coolpic» v:shapes="_x0000_s2680"><img width=«454» height=«2» src=«ref-1_445599594-169.coolpic» v:shapes="_x0000_s2679">             0                                                                                                                                             
104

             1
Рис. 3. Последовательности сигналов на стыке между АПД и ООД при работе в полудуплексном режиме и изменении направления передачи:
t
с раб
– время срабатывания цепи 109;
t
посл
– время последействия цепи 109;
t
з
— время задержки между переходами в состояние «включено» цепей 105 и 106

По окончании переданного сообщения ООД переводит цепь 105 в состояние «выключено». С появлением состояния «выключено»цепи 106 АПД прекращает дальнейшую передачу данных. работавшая ранее на передачу АЛД не сразу готова к приему: вначале может оказаться необходимым сохранение в течение некоторого времени в ее передатчике блокировки цепи 104 для защиты от ошибок, вызванных эхом в линии связи. затем в течение времени задержки, предусмотренного для цепи 109, определяется очередное значение уровня приема; в синхронном режиме, кроме того, синхронизируется АПД, а при наличии в системе адаптивного корректора производится его настройка.


3.Системы синхронизации



Синхронизация есть процесс установления и поддержания синхронного состояния между двумя и более процессами (т.е. соответствующие события в них должны происходить одновременно). Различают три вида синхронизации поэлементную, групповую и цикловую. В соответствии с Госстандартом поэлементная, групповая и цикловая синхронизация – это синхронизация переданного и принятого цифровых сигналов данных, при которой устанавливаются и поддерживаются требуемые фазовые соотношения между значащими моментами переданных и принятых соответственно единичных элементов сигналов,  групп единичных элементов этих сигналов и циклов их временного объединения. Поэлементная синхронизация –это установление соответствия между значащими моментами единичных элементов на передаче и на приёме. Групповая синхронизация обеспечивает правильное разделение принятой последовательности на кодовые комбинации, а цикловая синхронизация – правильное разделение циклов временного объединения элементов на приёме.



3.1.Методы и устройства поэлементной синхронизации

            К устройствам поэлементной синхронизации предъявляются следующие требования:

1. Высокая точность синхронизации. Допустимое относительное отклонение синхроимпульсов  от моментов, соответствующих идеальной синхронизации,
e
доп =
±
3%.

2. Малое время вхождения в синхронизм, как при первоначальном включении, так и после прерывания связи.

3. Сохранение синхронизма при наличии помех и кратковременных прерываний связи.

4. Независимость точности синхронизации от статической структуры передаваемого сообщения.

Классификация методов поэлементной синхронизации

        Поэлементная синхронизация может быть обеспечена за счёт использования автономного источника – хранителя эталона времени и методов вынужденной синхронизации. Первый способ применяется  в тех случаях,  когда длительность связи, включая время вхождения в связь, не превышает время сохранения синхронизации. В качестве автономного источника можно использовать местный генератор с высокой стабильностью.

Методы вынужденной синхронизации могут быть основаны на использовании отдельного канала (по которому передаются импульсы, необходимые для подстройки местного генератора) или рабочей (информационной) последовательности. Использование первого метода  снижает пропускную способность рабочего канала за счёт выделения дополнительного синхроканала. Поэтому на практике чаще всего используется второй метод.

По способу формирования тактовых импульсов устройства синхронизации с вынужденной синхронизацией подразделяются на разомкнутые (без обратной связи) и замкнутые (с обратной связью).

Разомкнутые устройства поэлементной синхронизации

В разомкнутых (резонансных) устройствах синхронизации  синхросигналы (тактовые импульсы) выделяются непосредственно из информационной последовательности элементов.

Формирование синхроимпульсов обеспечивается на основе выделения из принятой последовательности элементов сигнала с частотой f = 1 /
t
0элементов с помощью высокоизбирательных резонансных контуров с частотой настройки 2fт= 1/
t
0. Для формирования частоты 2fт  используют нелинейные преобразователи сигнала. К достоинствам резонансных систем следует отнести простоту реализации, к недостаткам – сильную зависимость точности синхронизации от статической структуры текста и искажений единичных элементов; нарушение синхронизма при кратковременных перерывах связи.

3.2.Разомкнутые устройства поэлементной синхронизации

В разомкнутых (резонансных) устройствах синхронизации синхросигналы (тактовые импульсы) выделяются непосредственно из информационной последовательности элементов.



<img width=«599» height=«73» src=«ref-1_445599763-2248.coolpic» v:shapes="_x0000_s1771 _x0000_s1772 _x0000_s1773 _x0000_s1774 _x0000_s1775 _x0000_s1776 _x0000_s1777 _x0000_s1778 _x0000_s1779 _x0000_s1780 _x0000_s1781 _x0000_s1782 _x0000_s1783">











Рис.3.2. Структурная схема  резонансного устройства поэлементной синхронизации

Формирование синхроимпульсов обеспечивается на основе выделения из принятой последовательности элементов сигнала с частотой f = 1 /
t0элементов с помощью высокоизбирательных резонансных контуров с частотой настройки 2fт= 1/
t0. Для формирования частоты 2fт  используют нелинейные преобразователи сигнала. К достоинствам резонансных систем следует отнести простоту реализации, к недостаткам – сильную зависимость точности синхронизации от статической структуры текста и искажений единичных элементов; нарушение синхронизма при кратковременных перерывах связи.



3.3.Замкнутые устройства поэлементной синхронизации

Замкнутые устройства синхронизации широко используются в низко – и среднескоростных системах связи.Замкнутые устройства синхронизации разделяются на два подкласса: с непосредственным воздействием на задающий генератор синхроимпульсов и с косвенным воздействием.

Устройства синхронизации с непосредственным воздействием на частоту генераторов по способу управления делятся на две группы:

1) устройства с дискретным  (релейным) управлением, в которых управляющее устройство дискретно изменяет управляющий сигнал время от времени. В интервалах между подстройками управляющий сигнал остаётся постоянным и зависит от величины расхождения по фазе;

2) устройства с непрерывным (плавным) управлением, в которых управляющее устройство непрерывно воздействует на генератор синхроимпульсов, а

управляющий сигнал пропорционален величине расхождения фаз.





<img width=«621» height=«324» src=«ref-1_445602011-6726.coolpic» v:shapes="_x0000_s1785 _x0000_s1786 _x0000_s1787 _x0000_s1788 _x0000_s1789 _x0000_s1790 _x0000_s1791 _x0000_s1792 _x0000_s1793 _x0000_s1794 _x0000_s1795 _x0000_s1796 _x0000_s1797 _x0000_s1798 _x0000_s1799 _x0000_s1800 _x0000_s1801 _x0000_s1802 _x0000_s1803 _x0000_s1804 _x0000_s1805 _x0000_s1806 _x0000_s1807 _x0000_s1808 _x0000_s1809 _x0000_s1810 _x0000_s1811 _x0000_s1812 _x0000_s1813 _x0000_s1814 _x0000_s1815 _x0000_s1816 _x0000_s1817 _x0000_s1818 _x0000_s1819 _x0000_s1820 _x0000_s1821 _x0000_s1822 _x0000_s1823 _x0000_s1824 _x0000_s1825 _x0000_s1826 _x0000_s1827 _x0000_s1828 _x0000_s1829 _x0000_s1830 _x0000_s1831 _x0000_s1832 _x0000_s1833 _x0000_s1834 _x0000_s1835 _x0000_s1836 _x0000_s1837 _x0000_s1838 _x0000_s1839 _x0000_s1840 _x0000_s1841 _x0000_s1842 _x0000_s1843 _x0000_s1844 _x0000_s1845 _x0000_s1846 _x0000_s1847 _x0000_s1848 _x0000_s1849 _x0000_s1850 _x0000_s1851 _x0000_s1852 _x0000_s1853 _x0000_s1854 _x0000_s1855 _x0000_s1856 _x0000_s1857 _x0000_s1858 _x0000_s1859 _x0000_s1860 _x0000_s1861 _x0000_s1862 _x0000_s1863 _x0000_s1864 _x0000_s1865 _x0000_s1866 _x0000_s1867 _x0000_s1868 _x0000_s1869 _x0000_s1870 _x0000_s1871 _x0000_s1872 _x0000_s1873 _x0000_s1874">




ТИ







<img width=«21» height=«2» src=«ref-1_445608737-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1784">






L1




С1                                               L0


C0



Рис. 3.3. Структурная схема устройства синхронизации с дискретным управлением


Особенность устройства синхронизации с непрерывным (плавным) воздействием на генератор синхроимпульсов состоит в том, что зависимость изменения частоты от расхождения фаз во времени будет иметь плавный характер. Для управления частотой генератора используют управляемый реактивный элемент (варикап). Благодаря плавному изменению частоты и фазы можно добиться более высокой точности поддержания синфазности, чем при дискретном управлении.

Достоинством таких устройств синхронизации является относительная простота реализации, особенно на высоких скоростях работы. К недостаткам следует отнести: небольшую точность синхронизации; трудность обеспечения высокой стабильности вследствие паразитных ёмкостей, возникающих за счёт подключения к контуру генератора реактивного элемента; выход из синхронизма системы при перерыве связи.

В устройствах синхронизации с косвенным управлением фаза подстраивается в промежуточном преобразователе ПП (рис. 1.4), через который проходят импульсы от задающего генератора.

<img width=«297» height=«74» src=«ref-1_445608891-961.coolpic» v:shapes="_x0000_s1875 _x0000_s1876 _x0000_s1877 _x0000_s1878 _x0000_s1879 _x0000_s1880 _x0000_s1881 _x0000_s1882 _x0000_s1883 _x0000_s1884 _x0000_s1885">ТИ







Рис. 3.3.1. Структурная схема устройства синхронизации с косвенным управлением частоты генератора


Устройства синхронизации без непосредственного воздействия делятся на два вида:

1) устройства, в которых промежуточное устройство представляет собой делитель частоты с переменным коэффициентом деления частоты;

2) устройства, в которых в процессе корректировки фазы производится добавление или вычитание импульсов на выходе делителя частоты.



                             ТИ

<img width=«458» height=«136» src=«ref-1_445609852-2021.coolpic» v:shapes="_x0000_s1886 _x0000_s1887 _x0000_s1888 _x0000_s1889 _x0000_s1890 _x0000_s1891 _x0000_s1892 _x0000_s1893 _x0000_s1894 _x0000_s1895 _x0000_s1896 _x0000_s1897 _x0000_s1898 _x0000_s1899 _x0000_s1900">    






Опережает


Отстаёт


Рис.3.3.2 Структурная схема устройства синхронизации, использующего делитель частоты с переменным коэффициентом деления

         

 На рис.3.3.2. приведена структурная схема устройства синхронизации, использующего делитель частоты с переменным коэффициентом деления. В процессе корректирования фазы возможны только два состояния устройства: первое, когда ТИ приёмника смещены вправо относительно ЗМ, т.е. приёмник «отстаёт»; второе, когда ТИ смещены влево относительно поступающих ЗМ, т.е. приёмник «спешит». Рассмотренное устройство синхронизации можно отнести к устройствам с двухпозиционным управлением.

Устройства синхронизация без непосредственного воздействия на генератор с добавлением и вычитанием импульсов на входе частоты относят к трёхпозиционным (рис.3.3.3.). Здесь возможны три случая: импульсы от генератора без изменения проходят на вход делителя частоты ДЧ; к последовательности импульсов, поступающих от генератора, добавляется один импульс; то же, исключается один импульс.

<img width=«600» height=«290» src=«ref-1_445611873-5538.coolpic» v:shapes="_x0000_s1901 _x0000_s1902 _x0000_s1903 _x0000_s1904 _x0000_s1905 _x0000_s1906 _x0000_s1907 _x0000_s1908 _x0000_s1909 _x0000_s1910 _x0000_s1911 _x0000_s1912 _x0000_s1913 _x0000_s1914 _x0000_s1915 _x0000_s1916 _x0000_s1917 _x0000_s1918 _x0000_s1919 _x0000_s1920 _x0000_s1921 _x0000_s1922 _x0000_s1923 _x0000_s1924 _x0000_s1925 _x0000_s1926 _x0000_s1927 _x0000_s1928 _x0000_s1929 _x0000_s1930 _x0000_s1931 _x0000_s1932 _x0000_s1933 _x0000_s1934 _x0000_s1935 _x0000_s1936 _x0000_s1937 _x0000_s1938 _x0000_s1939 _x0000_s1940 _x0000_s1941 _x0000_s1942 _x0000_s1943 _x0000_s1944 _x0000_s1945 _x0000_s1946 _x0000_s1947 _x0000_s1948 _x0000_s1949 _x0000_s1950">




ФД







ТИ

















Рис.3.3.3. Структурная схема устройства синхронизации с добавлением и вычитанием импульсов на входе делителя частоты



3.4.Методы групповой синхронизации


Этот вид синхронизации имеет исключительно значение, так как нарушение синхронизма приводит к неправильному декодированию кодовых комбинаций.

В случаях передачи информации в течение сравнительно короткого времени и при использовании равномерного кодирования, для обеспечения групповой синхронизации достаточно определить начало сеанса связи и послать сигнал пуска (стартовый сигнал) перед передачей информации в канал связи. Такой метод одноразовой передачи синхронизирующей информации называют безмаркерным методом групповой синхронизации. Метод, при котором специальные сигналы, позволяющие отделить одну кодовую комбинацию от другой, посылаются в течение всего сеанса связи, называется маркерным.

Безмаркерный метод групповой синхронизации можно использовать только при синхронном способе передачи.


<img width=«537» height=«157» src=«ref-1_445617411-3568.coolpic» v:shapes="_x0000_s1951 _x0000_s1952 _x0000_s1953 _x0000_s1954 _x0000_s1955 _x0000_s1956 _x0000_s1957 _x0000_s1958 _x0000_s1959 _x0000_s1960 _x0000_s1961 _x0000_s1962 _x0000_s1963 _x0000_s1964 _x0000_s1965 _x0000_s1966 _x0000_s1967 _x0000_s1968 _x0000_s1969 _x0000_s1970 _x0000_s1971 _x0000_s1972 _x0000_s1973 _x0000_s1974 _x0000_s1975 _x0000_s1976 _x0000_s1977 _x0000_s1978 _x0000_s1979 _x0000_s1980 _x0000_s1981 _x0000_s1982 _x0000_s1983 _x0000_s1984 _x0000_s1985 _x0000_s1986 _x0000_s1987 _x0000_s1988 _x0000_s1989 _x0000_s1990 _x0000_s1991 _x0000_s1992 _x0000_s1993 _x0000_s1994 _x0000_s1995 _x0000_s1996 _x0000_s1997 _x0000_s1998">















а)


<img width=«518» height=«80» src=«ref-1_445620979-1359.coolpic» v:shapes="_x0000_s1999 _x0000_s2000 _x0000_s2001 _x0000_s2002 _x0000_s2003 _x0000_s2004 _x0000_s2005 _x0000_s2006 _x0000_s2007 _x0000_s2008 _x0000_s2009 _x0000_s2010 _x0000_s2011">



t
Ф
                                                                             
 t
Ф

б)

Рис. 3.3.4. Схема организации связи при безмаркерном методе групповой синхронизации (а) и временная диаграмма работы устройства синхронизации (б)


Недостатки безмаркерного метода: необходимость прекращения передачи информации после любого нарушения группой синхронизации; отсутствие постоянного контроля синхронизма приёмника относительно передатчика; необходимость наличия обратного канала для передачи информации о рассинхронизации приёмника. Преимущество безмаркерного метода состоит в том, что фазирование осуществляется без существенного снижения скорости передачи информации.

Маркерный метод можно использовать как при синхронном, так и при стартстопном методах передачи. На рис.3.3.5., а приведена структурная схема синхронной системы, использующей маркерный метод групповой синхронизации, а на рис. 3.3.6., б представлена его временная диаграмма.


<img width=«536» height=«221» src=«ref-1_445622338-4339.coolpic» v:shapes="_x0000_s2012 _x0000_s2013 _x0000_s2014 _x0000_s2015 _x0000_s2016 _x0000_s2017 _x0000_s2018 _x0000_s2019 _x0000_s2020 _x0000_s2021 _x0000_s2022 _x0000_s2023 _x0000_s2024 _x0000_s2025 _x0000_s2026 _x0000_s2027 _x0000_s2028 _x0000_s2029 _x0000_s2030 _x0000_s2031 _x0000_s2032 _x0000_s2033 _x0000_s2034 _x0000_s2035 _x0000_s2036 _x0000_s2037 _x0000_s2038 _x0000_s2039 _x0000_s2040 _x0000_s2041 _x0000_s2042 _x0000_s2043 _x0000_s2044 _x0000_s2045 _x0000_s2046 _x0000_s2047 _x0000_s2048 _x0000_s2049 _x0000_s2050 _x0000_s2051 _x0000_s2052 _x0000_s2053 _x0000_s2054 _x0000_s2055">























а)







<img width=«451» height=«80» src=«ref-1_445626677-1401.coolpic» v:shapes="_x0000_s2056 _x0000_s2057 _x0000_s2058 _x0000_s2059 _x0000_s2060 _x0000_s2061 _x0000_s2062 _x0000_s2063 _x0000_s2064">






Время цикла



б)

Рис.3.3.7. Схема организации связи в синхронной системе, использующей маркерный метод групповой синхронизации (а) и временная диаграмма работы устройства синхронизации (б)


Алгоритм работы устройства состоит в следующем. От источника сообщение поступает на накопитель и с помощью щетки распределителя считывается
n элементов в канал связи. На (
n + 1) –м  такте считываются элементы маркера, поступающие от датчика маркера. В данном случае за цикл передачи считывается один элемент маркера, который находится в конце кодовой комбинации. На приёме кодовая комбинация с помощью щетки распределителя приёмника записывается элемент за элементом на Нпр. К (
n+1) – му выходу распределителя подключён приёмник маркера, выход которого соединён с управляющим устройством УУ. При расхождении распределителей по фазе маркер не поступает на приёмник маркера и УУ смещает щетку распределителя приёма на один шаг. Синхронизм в такой системе контролируется на протяжении всего сеанса работы, так как в каждом цикле передачи имеется элемент маркера.

На рис.3.3.8. приведены структурная схема и временная диаграмма стартстопной системы, которая относится к системам с маркерным методом групповой синхронизации.


<img width=«555» height=«233» src=«ref-1_445628078-4887.coolpic» v:shapes="_x0000_s2065 _x0000_s2066 _x0000_s2067 _x0000_s2068 _x0000_s2069 _x0000_s2070 _x0000_s2071 _x0000_s2072 _x0000_s2073 _x0000_s2074 _x0000_s2075 _x0000_s2076 _x0000_s2077 _x0000_s2078 _x0000_s2079 _x0000_s2080 _x0000_s2081 _x0000_s2082 _x0000_s2083 _x0000_s2084 _x0000_s2085 _x0000_s2086 _x0000_s2087 _x0000_s2088 _x0000_s2089 _x0000_s2090 _x0000_s2091 _x0000_s2092 _x0000_s2093 _x0000_s2094 _x0000_s2095 _x0000_s2096 _x0000_s2097 _x0000_s2098 _x0000_s2099 _x0000_s2100 _x0000_s2101 _x0000_s2102 _x0000_s2103 _x0000_s2104 _x0000_s2105 _x0000_s2106 _x0000_s2107 _x0000_s2108 _x0000_s2109 _x0000_s2110 _x0000_s2111 _x0000_s2112 _x0000_s2113 _x0000_s2114 _x0000_s2115 _x0000_s2116 _x0000_s2117 _x0000_s2118 _x0000_s2119 _x0000_s2120 _x0000_s2121 _x0000_s2122">
























а)

<img width=«583» height=«80» src=«ref-1_445632965-1390.coolpic» v:shapes="_x0000_s2123 _x0000_s2124 _x0000_s2125 _x0000_s2126 _x0000_s2127 _x0000_s2128 _x0000_s2129 _x0000_s2130 _x0000_s2131 _x0000_s2132">




Время цикла

<img width=«221» height=«12» src=«ref-1_445634355-292.coolpic» v:shapes="_x0000_s2133">б)


Рис. 3.3.8. Схема организации связи в стартстопной системе, использующей маркерный метод групповой синхронизации (а) и временная диаграмма работы устройства синхронизации (б)


Отличительной особенностью данной схемы по отношению к синхронной является то, что маркер представляет собой совокупность двух элементов: элемента «Старт», с которого начинается каждая стартстопная кодовая комбинация, и элемента «Стоп», которым кодовая комбинация заканчивается.

Преимуществом маркерного метода групповой синхронизации состоит в том, что при передаче информации осуществляется постоянный контроль за синхронизмом передатчика и приёмника. Недостатком маркерного метода является большее, чем при безмаркерном снижение информационной скорости передачи информации.



3.5.Система тактовой синхронизации

Для приема синхронных цифровых потоков передаваемых по каналам связи тем или иным методом манипуляции необходима надежная тактовая синхронизация. Система тактовой синхронизации должна обеспечивать жесткую «привязку» фронтов тактовых импульсов к принимаемой информационной последовательности (а именно, к середине тактовых интервалов) даже при наличии в ней достаточно длинных серий единиц и нулей.

При необходимости требуемая форма колебания достигается подбором постоянной времени времязадающих цепей одновибраторов.

На этом настройка  системы заканчивается. Остается лишь проверить наличие в ней синхронизма. Для этого потребуется двухлучевой осциллограф.

                                               

4
.
Системы РОС





4.1.Системы с ожиданием сигнала ОС (РОС-ОЖ)

Системами передачи дискретной информации с ОС называют системы, в которых ли повторение ранее переданной происходит лишь после приема сигнала ОС. Во втором варианте (РОС-ОЖ) сразу производится i-кратная передача комбинации, а передача следующей комбинации или (i+1)-я передача ранее переданной  осуществляется после приема соответствующего сигнала ОС.


<img width=«536» height=«174» src=«ref-1_445634647-3905.coolpic» v:shapes="_x0000_s2296 _x0000_s2297 _x0000_s2298 _x0000_s2299 _x0000_s2300 _x0000_s2301 _x0000_s2302 _x0000_s2303 _x0000_s2304 _x0000_s2305 _x0000_s2306 _x0000_s2307 _x0000_s2308 _x0000_s2309 _x0000_s2310 _x0000_s2311 _x0000_s2312 _x0000_s2313 _x0000_s2314 _x0000_s2315 _x0000_s2316 _x0000_s2317 _x0000_s2318 _x0000_s2319 _x0000_s2320 _x0000_s2321 _x0000_s2322 _x0000_s2323 _x0000_s2324 _x0000_s2325 _x0000_s2326 _x0000_s2327 _x0000_s2328 _x0000_s2329 _x0000_s2330 _x0000_s2331 _x0000_s2332 _x0000_s2333 _x0000_s2334 _x0000_s2335 _x0000_s2336 _x0000_s2337 _x0000_s2338 _x0000_s2339 _x0000_s2340 _x0000_s2341 _x0000_s2342">



Рис4.1. Структурная схема системы с РОС – ож

<img width=«516» height=«563» src=«ref-1_445638552-15712.coolpic» v:shapes="_x0000_s2235 _x0000_s2236 _x0000_s2237 _x0000_s2238 _x0000_s2239 _x0000_s2240 _x0000_s2241 _x0000_s2242 _x0000_s2243 _x0000_s2244 _x0000_s2245 _x0000_s2246 _x0000_s2247 _x0000_s2248 _x0000_s2249 _x0000_s2250 _x0000_s2251 _x0000_s2252 _x0000_s2253 _x0000_s2254 _x0000_s2255 _x0000_s2256 _x0000_s2257 _x0000_s2258 _x0000_s2259 _x0000_s2260 _x0000_s2261 _x0000_s2262 _x0000_s2263 _x0000_s2264 _x0000_s2265 _x0000_s2266 _x0000_s2267 _x0000_s2268 _x0000_s2269 _x0000_s2270 _x0000_s2271 _x0000_s2272 _x0000_s2273 _x0000_s2274 _x0000_s2275 _x0000_s2276 _x0000_s2277 _x0000_s2278 _x0000_s2279 _x0000_s2280 _x0000_s2281 _x0000_s2282 _x0000_s2283 _x0000_s2284 _x0000_s2285 _x0000_s2286 _x0000_s2287 _x0000_s2288 _x0000_s2289 _x0000_s2290 _x0000_s2291 _x0000_s2292 _x0000_s2293 _x0000_s2294 _x0000_s2295">     продолжение
--PAGE_BREAK--



Рис.4.1.1. Структурная схема алгоритма системы с РОС-ож

<img width=«695» height=«625» src=«ref-1_445654264-19305.coolpic» v:shapes="_x0000_s2682 _x0000_s2683 _x0000_s2684 _x0000_s2685 _x0000_s2686 _x0000_s2687 _x0000_s2688 _x0000_s2689 _x0000_s2690 _x0000_s2691 _x0000_s2692 _x0000_s2693 _x0000_s2694 _x0000_s2695 _x0000_s2696 _x0000_s2697 _x0000_s2698 _x0000_s2699 _x0000_s2700 _x0000_s2701 _x0000_s2702 _x0000_s2703 _x0000_s2704 _x0000_s2705 _x0000_s2706 _x0000_s2707 _x0000_s2708 _x0000_s2709 _x0000_s2710 _x0000_s2711 _x0000_s2712 _x0000_s2713 _x0000_s2714 _x0000_s2715 _x0000_s2716 _x0000_s2717 _x0000_s2718 _x0000_s2719 _x0000_s2720 _x0000_s2721 _x0000_s2722 _x0000_s2723 _x0000_s2724 _x0000_s2725 _x0000_s2726 _x0000_s2727 _x0000_s2728 _x0000_s2729 _x0000_s2730 _x0000_s2731 _x0000_s2732 _x0000_s2733 _x0000_s2734 _x0000_s2735 _x0000_s2736 _x0000_s2737 _x0000_s2738 _x0000_s2739 _x0000_s2740 _x0000_s2741 _x0000_s2742 _x0000_s2743 _x0000_s2744 _x0000_s2745 _x0000_s2746 _x0000_s2747 _x0000_s2748 _x0000_s2749 _x0000_s2750 _x0000_s2751 _x0000_s2752 _x0000_s2753 _x0000_s2754 _x0000_s2755 _x0000_s2756 _x0000_s2757 _x0000_s2977 _x0000_s2978 _x0000_s2979">
<img width=«60» height=«32» src=«ref-1_445673569-463.coolpic» v:shapes="_x0000_s2758"> <img width=«146» height=«31» src=«ref-1_445674032-554.coolpic» v:shapes="_x0000_s2759">    



Рис. 4.1.2. Появление сдвига при работе систем ПД с РОС – ОЖ












4.2. Системы с накоплением правильно принятых комбинаций (РОС-НК)



<img width=«593» height=«214» src=«ref-1_445674586-4026.coolpic» v:shapes="_x0000_s2559 _x0000_s2560 _x0000_s2561 _x0000_s2562 _x0000_s2563 _x0000_s2564 _x0000_s2565 _x0000_s2566 _x0000_s2567 _x0000_s2568 _x0000_s2569 _x0000_s2570 _x0000_s2571 _x0000_s2572 _x0000_s2573 _x0000_s2574 _x0000_s2575 _x0000_s2576 _x0000_s2577 _x0000_s2578 _x0000_s2579 _x0000_s2580 _x0000_s2581 _x0000_s2582 _x0000_s2583 _x0000_s2584 _x0000_s2585 _x0000_s2586 _x0000_s2587 _x0000_s2588 _x0000_s2589 _x0000_s2590 _x0000_s2591 _x0000_s2592 _x0000_s2593 _x0000_s2594 _x0000_s2595 _x0000_s2596 _x0000_s2597 _x0000_s2598 _x0000_s2599 _x0000_s2600 _x0000_s2601 _x0000_s2602 _x0000_s2603 _x0000_s2604">



Рис.4.2.1. Структурная схема системы с РОС-нк


В этих системах h комбинаций корректирующего кода объединены в подблок, а i таких одинаковых подблоков составляют единый блок, передаваемый одновременно передатчиком системы. Следовательно, каждая комбинация передается i раз с разносом во времени, определяемым числом h. В приемнике системы


<img width=«589» height=«470» src=«ref-1_445678612-12134.coolpic» v:shapes="_x0000_s2411 _x0000_s2412 _x0000_s2413 _x0000_s2414 _x0000_s2415 _x0000_s2416 _x0000_s2417 _x0000_s2418 _x0000_s2419 _x0000_s2420 _x0000_s2421 _x0000_s2422 _x0000_s2423 _x0000_s2424 _x0000_s2425 _x0000_s2426 _x0000_s2427 _x0000_s2428 _x0000_s2429 _x0000_s2430 _x0000_s2431 _x0000_s2432 _x0000_s2433 _x0000_s2434 _x0000_s2435 _x0000_s2436 _x0000_s2437 _x0000_s2438 _x0000_s2439 _x0000_s2440 _x0000_s2441 _x0000_s2442 _x0000_s2443 _x0000_s2444 _x0000_s2445 _x0000_s2446 _x0000_s2447 _x0000_s2448 _x0000_s2449 _x0000_s2450 _x0000_s2451 _x0000_s2452 _x0000_s2453 _x0000_s2454 _x0000_s2455 _x0000_s2456 _x0000_s2457 _x0000_s2458 _x0000_s2459 _x0000_s2460 _x0000_s2461 _x0000_s2462">



Рис. 4.2.2.Алгоритм системы с РОС-нк



правильно принятые комбинации накапливаются  в накопителе и, если после приема блока хотя бы одна из h комбинаций не будет принята, то формируется сигнал переспроса, единый на весь блок. Повторяется снова весь блок, а в приемнике системы из блока отбираются комбинации, не принятые  при первой передаче. Переспросы производятся до тех пор, пока не будет приняты все комбинации блока.

После приема всех h комбинаций посылается сигнал подтверждения. Получив его, передатчик передает следующий блок комбинаций.

4.3.Системы с адресным переспросом (РОС-АП)


<img width=«479» height=«221» src=«ref-1_445690746-3769.coolpic» v:shapes="_x0000_s2522 _x0000_s2523 _x0000_s2524 _x0000_s2525 _x0000_s2526 _x0000_s2527 _x0000_s2528 _x0000_s2529 _x0000_s2530 _x0000_s2531 _x0000_s2532 _x0000_s2533 _x0000_s2534 _x0000_s2535 _x0000_s2536 _x0000_s2537 _x0000_s2538 _x0000_s2539 _x0000_s2540 _x0000_s2541 _x0000_s2542 _x0000_s2543 _x0000_s2544 _x0000_s2545 _x0000_s2546 _x0000_s2547 _x0000_s2548 _x0000_s2549 _x0000_s2550 _x0000_s2551 _x0000_s2552 _x0000_s2553 _x0000_s2554 _x0000_s2555 _x0000_s2556 _x0000_s2557 _x0000_s2558">Эти системы во многом аналогичны системам с накоплением, но в отличие от последних приемник их формирует и передает сложный сигнал переспроса, в котором

указываются условные номера (адреса) не принятых приемником комбинаций блока. В соответствии с этим сигналом передатчик повторяет не весь блок, как в системе с накоплением, а лишь не принятые комбинации.

Рис. 4.3. Структурная схема  РОС-ап Рис. 4.3.1. Алгоритм работы системы с РОС-ап

<img width=«602» height=«434» src=«ref-1_445694515-13592.coolpic» v:shapes="_x0000_s2463 _x0000_s2464 _x0000_s2465 _x0000_s2466 _x0000_s2467 _x0000_s2468 _x0000_s2469 _x0000_s2470 _x0000_s2471 _x0000_s2472 _x0000_s2473 _x0000_s2474 _x0000_s2475 _x0000_s2476 _x0000_s2477 _x0000_s2478 _x0000_s2479 _x0000_s2480 _x0000_s2481 _x0000_s2482 _x0000_s2483 _x0000_s2484 _x0000_s2485 _x0000_s2486 _x0000_s2487 _x0000_s2488 _x0000_s2489 _x0000_s2490 _x0000_s2491 _x0000_s2492 _x0000_s2493 _x0000_s2494 _x0000_s2495 _x0000_s2496 _x0000_s2497 _x0000_s2498 _x0000_s2499 _x0000_s2500 _x0000_s2501 _x0000_s2502 _x0000_s2503 _x0000_s2504 _x0000_s2505 _x0000_s2506 _x0000_s2507 _x0000_s2508 _x0000_s2509 _x0000_s2510 _x0000_s2511 _x0000_s2512 _x0000_s2513 _x0000_s2514 _x0000_s2515 _x0000_s2516 _x0000_s2517 _x0000_s2518 _x0000_s2519 _x0000_s2520 _x0000_s2521">





4.4.Системы с последовательной передачей  кодовых комбинаций (РОС-ПП)

Данные системы характеризуются тем, что их передатчик передает непрерывную последовательность комбинаций, причем очередные комбинации передаются в канал при отсутствии сигналов ОС по h предшествующим комбинациям. Известны различные варианты построения систем РОС-ПП, основными из которых являются:

а) Системы с изменением порядка следования комбинаций (РОС-ПП). В этих системах приемник стирает лишь комбинации, по которым решающим устройством РУ принято решение на стирание, и только по этим комбинациям посылает на передатчик сигналы переспроса. Остальные комбинации выдаются в ПИ по мере их поступления. Передатчик повторяет лишь комбинации, по которым приняты сигналы переспроса, поэтому на приеме порядок следования комбинаций, имевший место на выходе ДИ, будет другим.

б) Системы с восстановлением порядка следования комбинаций (РОС-ПП). От систем РОС-ПП данные системы отличаются лишь тем, что приемник их содержит устройство, восстанавливающее порядок следования комбинаций.

в) Системы с переменным уплотнением (РОС-ПП). Здесь передатчик поочередно передает комбинации из h последовательностей, причем число последних выбирается так, чтобы ко времени передачи комбинаций на передатчике уже был принят сигнал ОС по ранее переданной комбинации этой последовательности. В соответствии с принятым сигналом ОС осуществляется или повторение ранее переданной или передача очередной комбинации под последовательности.  Таким образом, порядок следования комбинаций в каждой последовательности сохраняется.

г) Системы с блокировкой приемника на время приема h комбинаций  после обнаружения  ошибки и повторением или переносом блока из h комбинаций (РОС-ПП). В приемнике после обнаружения ошибки в комбинации осуществляется блокировка выхода на время приема h комбинаций и посылается сигнал переспроса, после которого передатчик повторяет блок из последних переданных комбинаций.

д) Системы с контролем заблокированных комбинаций (РОС-ПП). В отличие от систем РОС-ПП в этих системах после обнаружения ошибки в кодовой комбинации и передачи сигнала переспроса производится контроль на наличие обнаруженных ошибок  h -1 комбинаций, следующих за комбинацией с обнаруженной ошибкой.

е) Системы с анализом комбинаций методом скользящего  блока (РОС-ПП). Эти системы характеризуются тем, что в них для анализа комбинаций  применен  метод скользящего блока, при котором в ПИ в том случае, если  правильно приняты комбинации блока, состоящего из h комбинаций блока, состоящего из h комбинаций, предшествующих анализируемой, самой анализируемой и h комбинаций, следующим за анализируемой.



4.5.Системы с многоступенчатым переспросом (РОС-МП)


В этих системах предусматривается как переспрос комбинаций, так и переспрос блоков комбинаций, т.е. имеются несколько ступеней переспроса.



4.6.Системы с РОС с непрерывной передачей информации (РОС-нп)

В системах с РОС-нп передатчик передаёт непрерывную последовательность комбинаций, не ожидая получения сигналов подтверждения. Приёмник стирает лишь те комбинации, в которых решающее устройство обнаруживает ошибки, и по ним даёт сигнал переспроса. Остальные комбинации выдаются ПИ (получатель информации) по мере их поступления.

<img width=«610» height=«460» src=«ref-1_445708107-12520.coolpic» v:shapes="_x0000_s2343 _x0000_s2344 _x0000_s2345 _x0000_s2346 _x0000_s2347 _x0000_s2348 _x0000_s2349 _x0000_s2350 _x0000_s2351 _x0000_s2352 _x0000_s2353 _x0000_s2354 _x0000_s2355 _x0000_s2356 _x0000_s2357 _x0000_s2358 _x0000_s2359 _x0000_s2360 _x0000_s2361 _x0000_s2362 _x0000_s2363 _x0000_s2364 _x0000_s2365 _x0000_s2366 _x0000_s2367 _x0000_s2368 _x0000_s2369 _x0000_s2370 _x0000_s2371 _x0000_s2372 _x0000_s2373 _x0000_s2374 _x0000_s2375 _x0000_s2376 _x0000_s2377 _x0000_s2378 _x0000_s2379 _x0000_s2380 _x0000_s2381 _x0000_s2382 _x0000_s2383 _x0000_s2384 _x0000_s2385 _x0000_s2386 _x0000_s2387 _x0000_s2388 _x0000_s2389 _x0000_s2390 _x0000_s2391 _x0000_s2392 _x0000_s2393 _x0000_s2394 _x0000_s2395 _x0000_s2396 _x0000_s2397 _x0000_s2398 _x0000_s2399 _x0000_s2400 _x0000_s2401 _x0000_s2402 _x0000_s2403 _x0000_s2404 _x0000_s2405 _x0000_s2406 _x0000_s2407 _x0000_s2408 _x0000_s2409 _x0000_s2410">



Рис.4.6. Структурная схема алгоритма системы с РОС-нп








5.Основные параметры систем с обратной связью


              Для оценки с обратной связью используют следующие параметры:

1.вероятности трансформации переданной
k
– элементной комбинации в другую комбинацию входного множества Рош с (
k)
(вероятность ошибочного приема комбинации) и в сигнал стирания Рст с(
k
). В системах с одинаковыми

входными и выходными алфавитами Рстс (к)=0. Вероятность Рошс (к) оценивается достоверность, обеспечиваемая системой с обратной связью.

2. Время задержки, которое в системах с обратной связью является случайной величиной. Поэтому для оценки системы, с точки зрения задержки информации, используют функцию распределения времени задержки
Fl(t)
, равную вероятности задержки сообщения из
l
двоичных элементов на время, меньше
t
, т. е.


Fl(t) = P{t(l)<t}
.


3. Скорость передачи. В системах с обратной связью число символов, поступающих на вход системы в единицу времени, меняется в зависимости от состояния канала связи, поэтому различают текущую и среднюю скорости передачи.

Текущая абсолютная скорость передачи
R
абс
т есть отношение числа двоичных символов
H(t)
, поступивших на вход системы от ДИ за время
t
, ко времени
t
:

R
абс т
= H(t)/t
.

Средняя абсолютная скорость передачи
R
абс
есть величина, к которой сходится по вероятности
R
абс т
при достаточно больших
t
.

Текущая относительная скорость передачи
R
т
есть отношение
R
абс т
к скорости телеграфирования (скорости модуляции )
N
в бодах:



R
т
= R
абс т
/
N = H(t)/Nt
.


Средняя относительная скорость передачи
R
(или просто скорость передачи) есть величина, к которой сходится по вероятности
R
т
при достаточно больших
t
. Скорость передачи
R
характеризует эффективность использования системой канала связи прямого направления.

4. Коэффициент использования каналов связи
R
эфф
. Этот параметр необходим для оценки эффективности использования каналов связи как прямого, так и обратного направления. Если информация передается только в одном направлении и
N1 –
скорость телеграфирования в данном направлении, а
N
2

– скорость телеграфирования в канале обратной связи, то


R
эфф
=
R*N1/N1+N2
.



если же каналы связи обоих направлений одновременно используются для передачи информации соответственно со скоростями
R1
и
R2
,
то

R’
эфф
= (
R1N1+R2N2)/(N1+N2)
.


5. Вероятности вставок и выпадений кодовых комбинаций. Из – за воздействия помех в канале обратной связи сигналы обратной связи могут искажаться. Это приводит к тому, что некоторые комбинации, выданные ДИ, вообще не попадут в ПИ, а некоторые комбинации могут быть выданы в ПИ дважды, трижды, и т. д. Эти события, которые могут иметь место в любой системе с обратной связью, в дальнейшем будем называть выпадениями и вставками комбинации. Они ведут к сдвигам комбинаций в выходной последовательности по отношению к комбинациям входной последовательности. Для потребителей информации эти сдвиги не равноценны ошибкам, связанным с ошибочным приемом двоичных символов. Поэтому вероятности выпадений Рвып и вставок Рвст комбинаций определяется отдельно и являются важными параметрами систем с обратной связью.



 6.
Сравнение систем с информационной обратной связью и решающей обратной связью

При симметричных и одинаковых по помехоустойчивости прямом и обратном каналах (р = р/) с независимыми ошибками системами с ИОС и РОС – 1 обеспечивают равную достоверность передачи сообщений. Это утверждение справедливо при безошибочной либо одинаковой по достоверности передаче служебных знаков. Различие в логике работы систем проявляется в скорости передачи. В большинстве случаев передача служебных знаков (а именно они по прямому канала передаются в системе с ИОС) требуют меньших затрат энергии и времени, чем передача по прямому каналу опознавателей в системе с РОС. Поэтому скорость передачи сообщений в прямом направлении в системе с ИОС больше.

Если помехоустойчивость обратного канала выше помехоустойчивости прямого, то достоверность передачи сообщений в системах с ИОС также выше. В случае полной бесшумной информационной обратной связи можно обеспечить, в принципе, безошибочную передачу сообщений по прямому каналу независимо от уровня помех в нем. Для этого надо дополнительно организовать корректировку искажаемых в прямом канале служебных знаков. Такой результат, в принципе, недостижим в системах с РОС распределенного типа.

В случае группирующихся ошибок существенную роль играют условия, в которых передаются информационная и контрольная части кодовых комбинаций в обеих системах связи. При использовании ИОС часто имеет место единственная декорреляция ошибок в прямом и обратном каналах. Рпи обычной РОС, когда сообщение и опознаватель передаются слитно, такая декорреляция отсутствует. Это вызывает увеличение вероятности не обнаруживаемой ошибки и, как следствие, ухудшение помехозащищенности передачи в системах с РОС.

Важную роль при сравнении передачи сообщений с РОС и ИОС играют также длина используемого кода
n
и его избыточность
s/t
. Если избыточность невелика (
s/n<0,3),
то даже при бесшумном обратном канале ИОС практически не обеспечивает по достоверности преимущества перед РОС. Однако скорость передачи у систем с ИОС по-прежнему выше.

Следует указать еще одно преимущество систем с ИОС, обусловленное различием в скорости. Каждому заданному значению эквивалентной вероятности ошибки соответствует оптимальная длина кода, при отклонении от которой скорость передачи в системе с РОС уменьшается. В системах с ИОС при
s/n>0,3
передачу сообщений выгоднее вести короткими кодами. При заданной наперед достоверности скорость передачи от этого становится больше. Это выгодно с практической точки зрения, т.к осуществлять кодирование и декодирование при коротких кодах легче.

С увеличением избыточности кода преимущество систем с ИОС  по достоверности передачи возрастает даже при одинаковых по помехоустойчивости прямом и обратном каналах, особенно если передача сообщений и квитанции в системе с ИОС организована так, что ошибки в них оказываются некорректированными. Энергетический выигрыш в прямом канале системы с ИОС оказывается на порядок выше, чем в системе с РОС.

Таким образом, ИОС во всех случаях обеспечивает равную или более высокую помехозащищенность передачи сообщений по прямому каналу, особенно при больших
s
и бесшумном обратном канале. ИОС наиболее рационально применять в таких системах, где обратный канал по роду своей загрузки может быть без ущерба для других целей использован для эффективной передачи квитирующей информации. ИОС менее пригодна или неприменима, когда пропускная способность обратного канала значительно ниже пропускной способности прямого канала или она существенно лимитирована.

Исследования показали, что при заданной верности передачи оптимальная длина кода в системах  с ИОС несколько меньше, чем в системах с РОС, что удешевляет реализацию устройств кодирования и декодирования. Однако общая сложность реализации систем с ИОС больше, чем систем с РОС. Поэтому системы с РОС нашли более широкое применение. Системы с ИОС применяют в тех случаях, когда обратный канал может быть без ущерба для других целей эффективно  использован для передачи квитанций.
    продолжение
--PAGE_BREAK--7.ПРОЕКТИРОВАНИЕ УПС

1 Рассчитать необходимую скорость передачи данных V исходя из объема передаваемой информации Iп, ориентировочного количества служебных символов Iсл и допустимого времени передачи Тсс.


V=(Iсл + Iп)/Тсс = (1,05 – 1,1) Iп)/Тсс.                         (1)

V= 1,1*260*10*3/(8*60) = 595,8 ≈600 бод.

На основании рекомендации МККТТ и соответствующих  ГОСТов выбираем УПС-1,2 ТЧ/ТФ-ПД, предназначенное для полудуплексной передачи цифровых сигналов по коммутируемой телефонной сети общего пользования со скоростью 1200/600 бит/с. Рекомендации МККТТ 
V.23
и ГОСТ 20855-83. Передача данных должна осуществляться в одном направлении со скоростью 1200 или 600 бит/с, при использовании ЧМ  синхронным или асинхронным способом. Возможно применение канала ОС с ЧМ и скоростью модуляции 75 бод. Этот дополнительный канал может быть использован для исправления ошибок с РОС. Частота среднего прямого канала 1700 и  1500 Гц соответственно. Девиация частоты для скорости  600 бод-+- 200 Гц. Нижняя частота 1300 Гц соответствует передачи двоичной «1» и верхняя частота 1700Гц- двоичному «0». Для обратного канала передачи двоичных «1» и «0» характеристические частоты 390 и 450 Гц соответственно. Для характеристических частот допускается отклонение от номинального значения не более чем +-10 Гц.

2. Длительность единичных элементов
:


t
о  = 1/В = 1/600 =1,7*10 –3 с
.
                                           (2)


где В – скорость модуляции. Из приложения 1, для данной скорости передач определяем: скорость модуляции В = 600 бит/с.

Несущая частота fн =1500 Гц, девиация частоты (для ЧМ)  200 Гц.

3  Для выбранного метода модуляции рассчитываем полосу пропускания фильтров передачи и приема.

для радиосигналов с двумя  боковымя полосами:     
D
Fк = 1,42В;

Ширина полосы пропускания
D
Fпф фильтров передачи и приема принимается:


D
Fпф =
D
Fк = 1,42*600=852 Гц.                                (3)


С учетом допуска на временную и температурную нестабильность параметров элементов фильтров, обычно 
D
Fпф принимают несколько большим расчетного значения.

4  Определяем частоты вспомогательного генератора преобразователя и центральных полосовых фильтров. Центральная частота полосового фильтра зависит от частоты модуляции. Частота модуляции должна быть в 5–10 раз выше частоты изменения модулирующего сигнала, т.е.


f1м >(5 – 10)В>8000 Гц                                               (4)


Можно принять  f1м=8 кГц, то генератор преобразователя должен иметь частоту:


f2м = f1м – fн = 8 – 1,5 =6,5 кГц                       (5)


Полоса пропускания фильтра ПФ2 при этом находится в пределах (1,5 ± 1,15) кГц, т.е. от 350 до 2650 Гц. Сдвиг частот генераторов Г1, Г2, Г3 не может превышать при этом ±1 Гц.

5  Определяем частоты приемного преобразователя f3м.

Для уменьшения искажений на приёмной стороне демодуляцию  проводят на повышенной частоте. С целью упрощения реализации УПС частоту преобразователя f3м целесообразно принимать:


f3м =f2м=6,2 кГц.                                                        (6)


6  На основании скорости модуляции и типа канала выбраем допустимую вероятность ошибочного  приема единичных элементов УПС Р0 (приложение 2).

Р = 1*10 -3

Формула для расчета Рош 
:


Р
ош
=0,5*(1-Ф(√
h
))


Из таблицы значений функций Крампа Ф(х) (1) находятся отношения эффективных значений напряжений сигнала Uсэф и помехи Uпэф  q = Uсэф/Uпэф. С учетом того, что погрешность синхронизации может вызвать дополнительные ошибки, величину q принимают несколько больше расчетной.

7  Определяем эффективное значение помехи на выходе ПФ приемника. За счет фильтрации эффективное значение помехи на выходе ПФ приемника:


         

<img width=«165» height=«31» src=«ref-1_445720627-410.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025">  
(7)

где Uпэф эффективное значение флуктуационной помехи в полосе канала.


<img width=«175» height=«2» src=«ref-1_445721037-160.coolpic» v:shapes="_x0000_s1533">U
пэф
= √(2,2*10 –3)2 *855/852 =2,2 мВ


Ф(√
h
) = 1-2Ро = 1-1*10 –3 = 0,999


√
h =3,3 ;
 
h = 10
,
89


<img width=«50» height=«2» src=«ref-1_445721197-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s2997">                   h=q√∆Fп/B

<img width=«40» height=«2» src=«ref-1_445721352-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s2998">



                   q=h/√∆Fп/B =9,14


Ucэф = qUпэф =  9,14*2,2=20,1 мВ          (8)

Эффективное значение сигнала на входе приёмника


Минимальный уровень сигнала на выходе передатчика (вход канала)

r
свых  = 20 lg(Ucэф/775).                                          (9)


r
свых  = 20 lg(20,1/775)= -31,7 дБ


Здесь, 775 мВ, напряжение в точке канала, принятой за исходную.

С учетом затухания канала минимальный уровень сигнала на выходе передающей части (на входе канала) должен быть:


r
свх>
r
свых +аост .                    (10)

где аост – остаточное затухание канала.

r
свх >-31,7+10 = -21,7

При этом, должно выполняться условие
r
свх<
r
сдоп. Максимально допустимый уровень сигнала на входе некоммутируемого канала ТЧ, согласно ГОСТ 25007–81, равен –
r
сдоп = 13дБмО.

8 Вероятность ошибки по элементам за счёт перерывов  Роп .


Р0П<
r
сдоп
»
0,5(tпр
n
пр)/(3600τ0В)=(
ν
пр
t
пр
)/7200=(20*10-6*0,15)/7200=4,16*10-10

где tпр –средняя длительность перерывов при учете прерываний длительности свыше
t
0,
n
пр – интенсивность перерывов (количество перерывов в час),
t
0 – длительность единичного интервала.

Максимальная допустимая вероятность ошибки на выходе УПС от воздействия флуктуационных помех:


Р0ф
Ј
Р0 – Р0п.                                                   (12)


Роф>=Рлз

                  Роф≈10-5≈5*10-5


9 Выбор метода регистрации. Эффективная исправляющая способность  приемника
m
эф = 47% для синхронных систем. Максимально допустимая среднеквадратическая величина краевых искажений
d
кв, которая:

при интегральном методе регистрации:


Р0доп = 0,5[1 – Ф(z)] + 2Т(z1,m1) – 2N(z,m3).           (14)


где T(z,m) – функция Оуэна, Ф(z) – функция Крампа значения которой при различных z и  m приведены в [1].


z = μэф – δпр*δкв   

z1 = (0,5 – δпр)/( 2δкв)                                          (15)

m1 = 0,5/(0,5 – 2δпр)     

m3 =апр/(0,5 – апр)                                                         (16)


апр=0,01


11   Рассчитаем параметры УСДУ формирования тактовых импульсов.

На основе исправляющей способности
m
эф вычисляем максимально допустимую погрешность синхронизации εс и определяем коэффициент нестабильности частоты задающего генератора kf, а также коэффициенты деления реверсивного счетчика S, делителя частоты mд  и частоту задающего генератора.Допустимая погрешность синхронизации:


адоп = ас = 0,5 – мэф –  δпр     (19)


где εс – погрешность синхронизации, μэф – эффективная исправляющая способность приёмника при краевых искажениях сигнала, δпр – преобладание приёмника.


адоп= 0,5 — 0,47  = 0,03


Если допустимая величина погрешности синхронизации адоп
Ј
0,03, то такая погрешность устройства синхронизации практически не влияет на помехоустойчивость приемника. Тогда допустимую величину коэффициента нестабильности задающих генераторов kf  модулятора и демодулятора можно определить из неравенства:


kf
Ј

e
доп/(2Вtпс).                                           (20)                                                             


kf = 0,06/( 2*600*0,5) = 5*10 –4 Гц

Погрешность синхронизации εс включает в себя статическую
e
ст и динамическую
e
дин составляющие, причем

e
ст +
e
дин =
e
доп=0,08-0,022=0,058                     (21)                                                                    


Распределяем погрешность тактовой синхронизации на статическую и динамическую составляющие следующим образом:


e
ст = 0,008;
e
дин = 0,022.


Среднеквадратическая величина краевых искажений тактовой последовательности импульсов:


d
кв = <img width=«28» height=«24» src=«ref-1_445721505-223.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026">В/(q
D
Fпф).                                                                  (22)


d
кв = 1,41*600/(9,14*852) = 0,109


Решая систему уравнений:


<img width=«12» height=«50» src=«ref-1_445721728-305.coolpic» v:shapes="_x0000_s2999"> 
e
ст =1/mд + 4kf S,

 
e
дин = 3 <img width=«178» height=«32» src=«ref-1_445722033-408.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027">                  (23)

находим S и mд .


S = 8,5

m
д
=35,3

Частота задающего генератора устройства синхронизации:


f0= mдfв .                                                                           (24)


f0= 35,3*1700=59,9 кГц

Время вхождения в синхронизм:


tвс = Smд/B.                                            (25)


tвс = 8,5*35,3/600 = 0,5 с.

не превышает величину установленную техническим заданием.

12  Определить абсолютную величину смещения пересечения нулевого уровня смеси сигнала с шумом на выходе приемного фильтра.

δкв = 1/
D
Fпф .                                                                                        (32)

δкв = 1/852 = 0,00117

Полагая погрешность синхронизации когерентных колебаний
e
с=2% при рассчитанном среднеквадратическом отклонении фазы колебании от номинального значения
d
кв = 0,11, распределить 
e
с на статическую и динамическую составляющие:


e
ст=0,008,
e
дин = 0,022.   (
e
с =
e
ст +
e
дин = 0,11+0,12=0,2).


Решая систему уравнений:

<img width=«12» height=«69» src=«ref-1_445722441-346.coolpic» v:shapes="_x0000_s3000">         
e
ст =1/mд + 4kf S,                                                                    (34)

e
дин = 3·<img width=«178» height=«32» src=«ref-1_445722033-408.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">                                                   (35)


определяем  значения S и mд .

S = 0.097   ;   m
д = 5,5

В связи с тем, что частота опорных колебаний, подаваемых на фазовый дискриминатор УВКК, при ТОФМ должна быть в 8 раз выше частоты демодулируемых сигналов, частота задающего генератора будет равна:

fо = 8mf fнвч .                                                                    (36)


13  Время синхронизации опорных колебаний:


tсок =Smffнвч.                                                            (37)


t
сок
= 8,5*35,3/1300 = 0,23 с.

что  меньше  установленному техническим заданием.

14  Для определения необходимости коррекции характеристики ГВП канала рассчитать максимально допустимую величину ее неравномерности. Так как характеристики ГВП для канала ТЧ имеет обычно четно-симметричный характер, то:

t
ср.доп = 1/В.                                                                                     (38)



t
ср.доп = 1/600 = 0,0017 с.

При этом, если полученное значение окажется меньше установленной  техническим заданием неравномерности характеристики ГВП, то на входе демодулятора необходимо установить фазовый корректор, который должен снизить неравномерность

группового времени прохождения сигнала менее 
t
ср.допмкс.


8.МОДЕМ на 1200
/
600 бит/с
При передаче со скоростью, варьируемой в пределах до 1200бит/с, используется большая часть полосы частот канала ТЧ. Поэтому при работе по коммутируемой телефонной сети модем на 1200/600бит/с может передавать данные только в одном направлении. Однако направление передачи можно менять (полудуплексный режим). С помощью стыка 111 можно переключать с 1200 бит/с на 600 бит/с.  

8.1.Метод передачи данных по основному каналу.Метод передачи с варьируемой скоростью, а также синхронной передачи со скоростями 1200 бит/с и 600 бит/с установлен рекомендацией МККТТ V.23. В данном случае используется  двоичная частотная модуляция.

При передаче со скоростью до 600 бит/с используют среднюю частоту 1500 Гц и девиацию частоты 200 Гц. Таким образом, для 600 бит/с-1300 и 1700 Гц. При индексе модуляции h=2/3 обеспечивается особенно благоприятная форма кривой спектральной плотности мощности. Для характеристических частот допускается отклонения от требуемых значений не более чем на ±10 Гц. С учетом возможного сдвига частоты до ±6 Гц в высокочастотном тракте канала связи максимальное отклонение каждого из значений частоты на приеме может достигать ±16 Гц. Для скоростей до 600 бит/с предусмотрены свои, отдельные характеристические частоты в расчете на такие соединительные тракты, верхняя граничная частота полосы пропускания которых особенно низка, что, например, имеет место при использовании средне- и тяжелопупинизированных кабелей.

8.2.Принцип построения модели. На рис.8.2. представлены структурная схема рассматриваемого модема с указанием цепей стыка. Блок подключения входят элементы предназначенные для установления и разъединения соединения, а также обеспечение взаимодействия с устройством автоматического вызова. Дифференциальный трансформатор, установленный в блоке подключения, и фильтры, входящие в состав передатчика и приемника канала передачи данных и вспомогательного канала, обеспечивают устранение переходных помех между ними. При использовании двух каналов – основного и вспомогательного – мощность сигнала в каждом из них не должна превышать половины допустимой для телефонного соединительного тракта средней мощности.

В тех случаях, когда при передаче изохронных сигналов данных должен быть обеспечен тактовый синхронизм АПД, в описываемом модеме может модеме может быть предусмотрен тактовый генератор. В интервале времени разделяющей состояние «включено» в цепях 105 и 106, посылается синхронизирующая последовательность вида 101010… При этом следует иметь в виду, что указанная последовательность появляется на стыке цепи 104 в то время, когда цепь 109 стыка на приемной стороне уже перешла состояние «включено», а цепь 106 на передающей стороне еще находится в состоянии «выключено».

                                                                                                     Стык

<img width=«2» height=«645» src=«ref-1_445723195-195.coolpic» v:shapes="_x0000_s2788">                                                                                                                             120/
HS2

<img width=«99» height=«46» src=«ref-1_445723390-301.coolpic» v:shapes="_x0000_s2793 _x0000_s2811">



<img width=«2» height=«21» src=«ref-1_445723691-151.coolpic» v:shapes="_x0000_s2812"><img width=«70» height=«12» src=«ref-1_445723842-221.coolpic» v:shapes="_x0000_s2794">                                                                                                                             121/HM2

 



<img width=«41» height=«12» src=«ref-1_445724063-216.coolpic» v:shapes="_x0000_s2795">                                                                                                                             118/HD1

<img width=«185» height=«161» src=«ref-1_445724279-546.coolpic» v:shapes="_x0000_s2838 _x0000_s2839"> <img width=«99» height=«45» src=«ref-1_445724825-301.coolpic» v:shapes="_x0000_s2797 _x0000_s2810">



<img width=«2» height=«22» src=«ref-1_445725126-157.coolpic» v:shapes="_x0000_s2809"><img width=«70» height=«12» src=«ref-1_445725283-223.coolpic» v:shapes="_x0000_s2798">                                                                                                                             105/S2

<img width=«61» height=«51» src=«ref-1_445725506-1014.coolpic» v:shapes="_x0000_s2993"><img width=«79» height=«32» src=«ref-1_445726520-1142.coolpic» v:shapes="_x0000_s2847">                                                                                                                             106/M2

  <img width=«21» height=«25» src=«ref-1_445727662-674.coolpic» v:shapes="_x0000_s2844 _x0000_s2995">



<img width=«2» height=«31» src=«ref-1_445728336-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s2842"><img width=«185» height=«12» src=«ref-1_445728491-251.coolpic» v:shapes="_x0000_s2837"><img width=«41» height=«12» src=«ref-1_445724063-216.coolpic» v:shapes="_x0000_s2799">                                                                                                                             103/D1

<img width=«50» height=«2» src=«ref-1_445728958-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s2805"><img width=«12» height=«42» src=«ref-1_445729112-232.coolpic» v:shapes="_x0000_s2804">Абонентский

<img width=«12» height=«42» src=«ref-1_445729112-232.coolpic» v:shapes="_x0000_s2849"><img width=«31» height=«2» src=«ref-1_445729576-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s2840">         ввод

<img width=«50» height=«2» src=«ref-1_445721197-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s2841"><img width=«31» height=«2» src=«ref-1_445729576-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s2836"><img width=«2» height=«242» src=«ref-1_445730041-171.coolpic» v:shapes="_x0000_s2824"><img width=«12» height=«61» src=«ref-1_445730212-248.coolpic» v:shapes="_x0000_s2806">                                                                                                                             111/S4

<img width=«185» height=«12» src=«ref-1_445730460-251.coolpic» v:shapes="_x0000_s2800">   <img width=«2» height=«328» src=«ref-1_445730711-169.coolpic» v:shapes="_x0000_s2830"> <img width=«2» height=«309» src=«ref-1_445730880-172.coolpic» v:shapes="_x0000_s2828"> <img width=«2» height=«290» src=«ref-1_445731052-169.coolpic» v:shapes="_x0000_s2825">



<img width=«41» height=«12» src=«ref-1_445731221-218.coolpic» v:shapes="_x0000_s2801">                                                                                                                             113/T1

<img width=«12» height=«80» src=«ref-1_445731439-251.coolpic» v:shapes="_x0000_s2821"><img width=«41» height=«12» src=«ref-1_445731690-218.coolpic» v:shapes="_x0000_s2802">                                                                                                                             114/T4

<img width=«41» height=«12» src=«ref-1_445724063-216.coolpic» v:shapes="_x0000_s2803">                                                                                                                             115/T4

<img width=«40» height=«2» src=«ref-1_445732124-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s2814"> <img width=«148» height=«92» src=«ref-1_445732279-814.coolpic» v:shapes="_x0000_s2783 _x0000_s2807 _x0000_s2808 _x0000_s2822">  



<img width=«41» height=«12» src=«ref-1_445731690-218.coolpic» v:shapes="_x0000_s2813">                                                                                                                             104/D2

<img width=«71» height=«12» src=«ref-1_445733311-223.coolpic» v:shapes="_x0000_s2815"> <img width=«2» height=«22» src=«ref-1_445725126-157.coolpic» v:shapes="_x0000_s2817">




<img width=«41» height=«12» src=«ref-1_445733691-218.coolpic» v:shapes="_x0000_s2818">  <img width=«70» height=«12» src=«ref-1_445725283-223.coolpic» v:shapes="_x0000_s2816">                                                                                                                             109/M5


<img width=«185» height=«12» src=«ref-1_445734132-252.coolpic» v:shapes="_x0000_s2823">                                                                                                                             119/HD2


<img width=«2» height=«12» src=«ref-1_445598911-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s2820"><img width=«79» height=«12» src=«ref-1_445734537-239.coolpic» v:shapes="_x0000_s2819">                                                                                                                             122/HM5

<img width=«377» height=«12» src=«ref-1_445734776-266.coolpic» v:shapes="_x0000_s2827">                                                                                                                             107/M1

<img width=«396» height=«12» src=«ref-1_445735042-262.coolpic» v:shapes="_x0000_s2829">                                                                                                                             108/S1

<img width=«415» height=«12» src=«ref-1_445735304-265.coolpic» v:shapes="_x0000_s2831">                                                                                                                             125/M3

<img width=«2» height=«21» src=«ref-1_445735569-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s2833">                                                                                                                             102/E2

<img width=«40» height=«2» src=«ref-1_445732124-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s2832"> <img width=«2» height=«22» src=«ref-1_445735878-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s2835">



<img width=«78» height=«2» src=«ref-1_445736033-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s2834">                                                                                                                             101/E1


Рис.8.2.Модем на 1200/600 бит/с.

    продолжение
--PAGE_BREAK--