Исследование устройств синхронизации в цифровых многоканальных радиосистемах передачи информации с временным разделением каналов: Методические указания к лабораторным работам

Министерство образования Российской Федерации

Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова

Институт систем управления

Кафедра радиоэлектронных систем управления

Шитов И.В., Ермолинский И.О.

Исследование устройств синхронизации в цифровых многоканальных радиосистемах передачи информации с временным разделением каналов

Методические указания к лабораторным работам

по курсу "Основы теории радиосистем управления и передачи информации"

Санкт-Петербург

2000

Содержание

1. Краткие теоретические сведения.......................................

1.1.  Формирование и выделение канальных синхросигналов (синхроимпульсов слов)...........................................................

1.2. Формирование и выделение сигналов синхронизации циклов (маркерных  синхросигналов).....................................

2. Лабораторная работа №3. Синхронизация циклов в цифровых системах передачи с временным разделением каналов..................................................................

3. Лабораторная работа №4. Синхронизация слов в цифровых системах передачи с временным разделением каналов..................................................................

Перераб. и доп. ст. преп. А.В. Верещагиным

1. Краткие теоретические сведения

В радиосистемах передачи информации (РСПИ) с временным разделением каналов (ВРК) передача сигналов отдельных каналов, называемых словами, производится в строго определенной последовательности: один канал за другим. Время T_К, отводимое для передачи информации по одному каналу (одного слова), называется канальным интервалом. При цифровой передаче слово представляет собой n-разрядный двоичный код (кодовую комбинацию), символы которого передаются в течение некоторого времени, называемого длительностью символа T_С и принимают значения "0" и "1". Кодовые комбинации символов от канала к каналу изменяются случайно. Априорные вероятности появления символов "0" и "1" в общем случае одинаковы: Р(0) = Р(1) = 1/2.

Последовательность сигналов, содержащих все N слов N-канальной РСПИ, называется кадром (или групповым сигналом, ГС). Время передачи кадра Т_Ц часто совпадает с периодом опроса T_О одного канала. Кадры циклически повторяются. Поэтому кадр часто называют циклом опроса каналов.

Синхронизация - обеспечение временного соответствия между протекающими процессами в совместно функционирующих передающей и приемной частях радиосистемы передачи информации (РСПИ).

В общем случае система синхронизации должна определять следующие параметры:

· фазу ВЧ несущего колебания (фазовая синхронизация);

· временные границы принимаемых символов (тактовая синхронизация);

· моменты времени, соответствующие началу кодовых слов (синхронизация слов, каналов);

· моменты времени, соответствующие началу и концу групповых сигналов в многоканальных РСПИ (кадровая синхронизация);

· начало и конец передаваемого сообщения.

Для определения этих параметров в передающей части РСПИ формируются и излучаются различные синхросигналы (см. рис.1.): маркерные (синхронизации кадров (циклов)), синхронизации каналов (слов) и символов (тактов)). В приемной части системы синхросигналы извлека-

Рис.1. Структура синхросигналов в РСПИ с временным разделением каналов: а - маркеры (синхронизации кадров); б - синхронизации слов; в - синхронизации символов

ются из принимаемого сигнала. На их основе формируются синхроимпульсы кадров (циклов), каналов (слов) и символов, которые управляют устройствами разделения ГС на канальные сигналы, выделения отдельных кодовых слов и символов.

(1)

В подавляющем большинстве систем сигналы кадровой, словной и тактовой синхронизации жестко связаны между собой (синхронны). Частота повторения кодовых слов f_К получается делением тактовой частоты f_Т на число разрядов n в кодовом слове, частота повторения кадров f_Ц - делением частоты повторения кодовых слов f_К на количество каналов N в многоканальной РСПИ:

f_К =f_Т  / n,

f_Ц = f_К / N.

Как правило, маркерный сигнал (маркер) занимает один или несколько канальных интервалов Т_К. Кодовая комбинация, образующая маркер, является запрещенной и не может появляться в канальных сигналах.

Структура синхросигналов, включаемых в групповой сигнал, выбирается таким образом, чтобы они обеспечивали выполнение основных требований, предъявляемых к системе синхронизации,:

· разделение каналов должно быть надежным, т.е. ошибка в определении принадлежности канального сигнала тому или иному источнику (определение номера канала) должна иметь малую вероятность;

· определение границ канальных интервалов и символов должно быть точным, чтобы взаимные помехи каналов из-за неточности синхронизации были малы;

· время вхождения в синхронизм и время удержания синхронизма при перерывах связи должны быть такими, чтобы потери информации находились в допустимых пределах;

· введение синхросигналов в групповой сигнал не должно существенно сказываться на скорости передачи информации.

Естественно стремление включать в передаваемый групповой сигнал как можно меньше специальных сигналов синхронизации, а все необходимые синхросигналы получать в приемной части на основе обработки принимаемого потока символов.