Параметры системы синхронизации с добавлением и вычитанием импульсов

Рассмотрим основные параметры систем синхронизации:

1. Шаг коррекции j_К – выражение в долях единичного элемента смещение фазы тактовых импульсов на выходе делителя при добавлении или исключении одного импульса:

2. Минимальный период корректирования t_min – наименьшее время, в течении которого корректирование не производится. Это время зависит от длительности единичного элемента то и времени усреднения в инерционном элементе (емкости реверсивного счетчика S). При получении информационной последовательности типа 1:1 сигнал на выходе реверсивного счетчика PC появится после получения S импульсов одного и того же знака с выхода ФД. Поэтому:

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:

e_ст=1/m+6×к×S

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.