В начале либо в конце к кодовому слову добавляется один и тот же символ

Зав. Кафедры 402 профессор Мазепа Роман Богданович

Системы и сети связи.

(Телекоммуникационные системы и сети).

Виды синхронизации.

1. Синхронизация по несущей частоте

Во-первых, эффект Доплера – в приёмник может прийти не та частота, которую излучили. Эффект Доплера – при движущихся передатчике и приёмнике, НО только радиальное смещение - если движется по кругу и радиус не меняется, то эффекта не будет. Есть дестабилизирующий фактор – температура за бортом -2, в помещении +25 – на каждые 10 градусов Цельсия в два раза меняется ток покоя рабочей точки полупроводникового прибора и неизбежно частота немного уходит. Для этого случая в приёмнике есть система фазовой автоподстройки частоты. Это нужно для того, чтобы после детектирования правильно воспроизвести форму импульса/осуществить демодуляцию. После демодуляции необходимо установить символьную синхронизацию, чтобы правильно восстановить форму импульса. А чтобы правильно восстановить форму импульса нужно знать его границы. Символьная синхронизация основана на том, что в приёмном устройстве находится генератор – зная параметры импульсов, которые должны принимать, напр. скорость радиомодема 19200бит/с – знаем длительность импульса с помощью фазовой автоподстройки частоты(ФАПЧ) генератор можно подстроить под фазу импульса. Частота узнаётся из самого сигнала. На это уходит определённое время. При преднамеренных помехах это сделать сложнее, но можно. У импульсов, если изобразить их спектр(5.00) …

Восстановив границы символов – более качественно и эффективно можно бороться с помехами

После установки символьной синхронизации нужно осуществить «нарезку» на слова.

Для этого есть несколько способов:

- когда система многоканальная система и есть кадровая синхронизация

напр. 512 слов в кадре и один раз в 512 слов передаётся специальное синхрослово не похожее ни на одно с очень высокой вероятностью, сильно отличающее от информационных слов. Кадровое синхрослово 31-битовое псевдошумовой сигнал подбирается с очень хорошей корреляционной функцией. И если установили кадровую синхронизацию, то можно выделять слова. Ставится счётчик простой, считающий напр. до 16 – кадровым синхроимпульсом счётчик сбивается «в ноль». Он считает номер слов в кадре. Т.о. имеем полную картину покадровой синхронизации.

1. символьная синхронизация
2. словная синхронизация
3. кадровая синхронизация

ФАПЧ – 10.34

Приходит сигнал на фазовый детектор с внешнего генератора (сигнал с частотой может вообще не совпадать по форме, его период должен быть чётко задан).

Фазовый Детектор

ФАПЧ на несущей частоте реализует за счёт ФНЧ эквивалентный следящий фильтр, который будет отслеживать положение несущей сигнала. При правильном расчёте фильтра пропустит только спектр сигнала. Это узкополосный следящий фильтр.

Чем более узкополосный фильтр сделаем, тем больше его инерционность. Сигнал может пропасть на какое-то время, но генератор (ГН), управляемый напряжением, будет помнить положение частоты. Чем уже полоса фильтра, тем уже будет полоса захвата и удержания.

Символьная синхронизация определяет границы символов. Границы символов нужны для того, чтобы определить содержание символа в регенераторе символов, демодуляторе несущего сигнала (ДН) есть две составляющие: демодулятор огибающей (ДО) и регенератор символов (РС).

Чтобы регенерировать символы нужно знать границы.

Два вида регенерации:

1. интегрирование в пределах длительности символа.

По результату интегрирования

- интегрирование положительное – "1"

- интегрирование отрицательное – "0"

1. установка по середине символа узкого строба

в стробе:

- отрицательное напряжение – "0"

- положительный – "1"

Для любого метода регенерации символов требуется знание границ символа.

Как селектируется сигнал символьной синхронизации из спектра сигнала огибающей будет говорится в дальнейшем.

ФАПЧ – узкополосный следящий фильтр. Вообще говоря, нужно выделить одну спектральную компоненту. При символьной синхронизации эта спектральная компонента с частотой следования символов с точностью до фазы (нужно знать не только частоту следования, длительность, но и границы символа - положение символа на временной оси).

Словная синхронизация.

Словная синхронизация определяет границы кодовых слов. Кодовые слова – содержательно завершённые блоки символов – это слова языковые, если передаём с помощью алфавита, либо это значения каких-то параметров.

Если в случае синхронизации по спектральной компоненте несущей частоты и символьной синхронизации в состав не включаем дополнительных элементов – они естественным образом получаются в составе спектра – это не значит, что нет элементов синхронизации по спектральной компоненте несущего сигнала или по символьной нет компонентов синхронизации передающей части - можно отнести к этим компонентам генератор несущего сигнала и хронизатор передатчика, но специально элементы не включаются.

Для словной синхронизации в каждый блок/кодовое слово включаются дополнительные элементы, чтобы обеспечить возможность в приёмной части определить границы кодовых слов с учётом воздействия эффекта Доплера и неопределённости момента включения передатчика и приёмника.

Два основных способа включения дополнительных элементов словной синхронизации в кодовые слова передающей системы:

В начале либо в конце к кодовому слову добавляется один и тот же символ

В каждое слово в конце/начале добавляется либо "1", либо "0".

После регенератора символов (РС) получаем какой-то массив символов

В приёмной части системы имеется селектор словного синхросигнала (ССЛС). После демодулятора несущего сигнала (ДН) – две составляющие демодулятор огибающей (ДО), регенератор символов (РС), на выходе получаем избыточный сигнал η^*_iи(t). Эта оценка избыточного сигнала поступает на декодер канала (ДКК). Но декодер канала в большинстве случаев не может работать, если не известны границы кодовых слов, потому что тогда он при блочном кодировании ДКК не может определить месторасположение избыточности информационных символов. Поэтому для работы декодера канала необходим сигнал словной синхронизации S^*_сн.сл(t). Этот сигнал селектируется/выделяется из массива, который получается на выходе регенератора символов. По существу селектор словной синхронизации определяет месторасположение символов словной синхронизации в общем массиве.

Для этого используются следующие принципы: 33.19

Двоичный реверсивные счётчики – это устройство, которое при поступлении "1" увеличивает уровень сигнала – счётчик на 1 повышается, если поступает "0" - счётчик на единицу уменьшает. Берём n+1 реверсивный счётчик – по количеству символов в блоке. В каждом из счётчиков накапливаются соответствующие символы:

- в первом счётчике – все первые символы блоков,

- во втором – все вторые и т.д.

Те счётчики, которые будут соответствовать не символам словной синхронизации, получат в результате большого накопления значение близкое к нулю, потому что вероятность "1" и "0" примерно одинакова. А там, где будет символ словной синхронизации:

если это будет "1" – это будет большой всплеск – по количеству накопленных блоков,

если "0" – большой минус – по количеству накопленных слов.

Далее ставится пороговое устройство и определяется – в каком счётчике самый большой/низкий уровень, тот счётчик соответствует символу словной синхронизации.