Система циклової синхронізації (стр. 1 из 3)

Система циклової синхронізації

Для правильної обробки сигналу у приймальній апаратурі цифрових систем передачі (ЦСП)(регенерації, декодування кодових комбінацій, розподілу сигналів по окремих каналах і ін.) необхідно забезпечити синхронну роботу генераторного обладнання приймальної апаратури (ГОпм) з генераторним обладнанням передавальної апаратури (ГОпд).

Розрізнюють тактову і циклову синхронізацію. Тактова синхронізація забезпечує рівність частоти тактових імпульсів ГОпм з частотою тактових імпульсів ГОпд, що є необхідною умовою для правильної реєстрації імпульсів, що надходять. У систему тактової синхронізації входять задаючий генератор (ЗГ) ГОпд і виділювач тактової частоти (ВТЧ) ГОпм. Виділення тактової частоти із спектра групового цифрового сигналу здійснюється резонансним контуром (вузькополосним фільтром). Після відповідної обробки отриманої складової тактової частоти формуються необхідні імпульсні послідовності ГОпм (тактові, розрядні, канальні, циклові).

Циклова синхронізація забезпечує правильне визначення початку циклу передачі, що є необхідною умовою для правильного поканального розподілу сигналу, що приймається, після його декодування.

Правильний розподіл сигналів управління і взаємодії (СУВ) забезпечується зверхцикловою синхронізацією. Порушення циклової синхронізації призводить до неправильного розподілу канальних сигналів і СУВ, тобто призводить до втрати зв'язку по всіх каналах. Для забезпечення циклової синхронізації достатньо визначити часове розміщення будь-якого одного з канальних сигналів (каналів), а вже відносно нього досить легко визначити часове розміщення усіх інших каналів. Для реалізацій вказаного принципу циклової синхронізації у склад групового ІКМ сигналу на початку циклу передачі (як правило, у часовий канальний інтервал КІО) вводиться синхросигнал (синхрогрупа), а на приймальній стороні синхрогрупа виділяється приймачем синхросигналу із складу групового ІКМ сигналу, що дає можливість визначити початок циклу передачі. Період циклової синхронізації дорівнює (або є кратним) періоду дискретизації, тобто

(або

). У ЦСП ІКМ-30

, а період зверхциклової синхронізації .

Пошук стану синхронізму відбувається шляхом послідовного за тактовим аналізом кодових комбінацій вхідного групового ІКМ сигналу на відповідність їх структурі синхрогрупи. Після досягнення стану синхронізму для його утримання від переходу до режиму пошуку циклового синхронізму під впливом перекручувань символів

синхросигналу (синхрогрупи), що виникають досить рідко, вводиться накопичувач по виходу з циклового синхронізму. Перехід до пошуку синхронізму відбувається тільки після того, як буде зафіксовано підряд декілька разів (4...6) перекручень синхросигналу (вірогідність чого достатньо мала).

Наявність циклового синхронізму фіксує накопичувач по входу у синхронізм. Він спрацьовує після виявлення синхрогрупи на одних і тих самих позиціях циклів передачі 2...3 рази підряд. Вірогідність хибного спрацьовування накопичувача по входу в синхронізм у процесі пошуку синхронізму достатньо мала.

До систем синхронізації висуваються такі вимоги:

– стан синхронізму має бути безперервним й підтримуватися автоматично;

– невеликий час входження у синхронізм під час включення апаратури і під час відновлення синхронізму при його порушенні;

– зменшення пропускної здатності, що виникає за рахунок введення синхросигналів у повідомлення (службової інформації), має бути мінімальним;

– пристрій синхронізації має бути простим;

– час утримання синхронізму має бути максимально великим;

– завадостійкість системи синхронізації має бути достатньо високою. Вказані вимоги досить суперечні, тому знаходять компромісні рішення.

До основних параметрів системи циклової синхронізації відносяться час входження у синхронізм після збою синхронізму (

)і час утримання циклового синхронізму ( ). Ціпараметри залежать від структури синхрогрупи, алгоритму роботи приймача синхросигналу, від імовірності перекручувань символів цифрового сигналу у каналі зв'язку.

Як вже було зазначено, втрата синхронізму призводить до втрати зв'язку. Тому час входження у синхронізм (відновлення синхронізму) під час виникання збоїв мають перевищувати час спрацьовування АТС, що можуть прийняти перерву, яка виникає за рахунок збою синхронізації, за ознаку закінчення розмови. Цей час дорівнює декільком мілісекундам, тому за звичай забезпечують

.

Процес входження у цикловий синхронізм (відновлення циклового синхронізму) містить 3 етапи, що виконуються послідовно: виявлення відсутності синхронізму (вихід із синхронізму), пошук синхронізму і підтвердження нового стану синхронізму. Відповідний час входження у цикловий синхронізм визначається співвідношенням:

,

де

– середній час пошуку синхрогрупи;

, – середній час заповнення накопичувача по виходу із синхронізму і накопичувача по входу в синхронізм відповідно.

Середній час пошуку синхрогрупи

значною мірою залежить від її структури. Кодові m-розрядні кодові групи (комбінації) можна класифікувати за кількістю критичних точок, які вони мають. Під кількістю критичних точок розуміють кількість повторного виявлення кодової комбінації початкової структури протягом m-порозрядних циклічних зсувів цієї комбінації. Наприклад, у 8-розрядних кодових комбінаціях 11111111, 10101010, 10010110 кількість критичних точок дорівнює восьми, чотирьом і одиниці. Відповідно кодові синхрогрупи з однією критичною точкою забезпечують менший час пошуку синхронізму, ніж кодові групи з більшою кількістю критичних точок. Тому в апаратурі ЦСП використовуються кодові групи з однією критичною точкою.

Середній час пошуку синхрогрупи визначається співвідношенням:

,

де

– кількість розрядів (тактових інтервалів) між сусідніми синхрогрупами;

–розрядність синхрогрупи;

– цикл синхрогрупи.

Наприклад, у ЦСП ІКМ-30 значення

, і , тому відповідно з наведеного співвідношення .

Середній час заповнення накопичувачів по виходу із синхронізму (

)і входу ( ) у синхронізм залежить від їх ємностей – і відповідно.

Зі збільшенням

зростає час входу у синхронізм і одночасно зменшується імовірність виходу із синхронізму (втрати циклового синхронізму). Зі зменшенням час входу у синхронізм зменшується, але зростає імовірність втрати циклового синхронізму. Компромісне рішення забезпечує .

Співвідношення, що визначає середній час заповнення накопичувача по виходу із синхронізму, має вигляд:

цикловий синхронізація сигнал приймач

.

Так, у ЦСП ІКМ-30

, , ,розрахована величина .

Зі збільшенням КНВХ зростає час входу в синхронізм (що негативно), але зменшується імовірність хибного синхронізму (що позитивно), зменшення

призводить до протилежних наслідків. Тобто і в даному випадку приймається компромісне рішення – значення . Співвідношення, що визначає , має вигляд: