4.2.2 Параметры и формирование синхросигналов цсп
Различные варианты систем синхронизации можно оценить коэффициентом эффективности синхронизации
Κэф.с =
,
где Nинф – количество информационных символов за цикл,
Nсс – число символов в сигнале синхронизации за цикл.
При увеличении дополнительных символов, требуемых для передачи СС, коэффициент эффективности уменьшается. Объем СС должен быть по возможности минимальным, чтобы обеспечить kэф.с стремящимся к 1 при заданном tвх.с. Однако при этом надо учесть, что tвх.с уменьшается только при увеличении числа импульсов СС за цикл. Поэтому приходится идти на компромисс.
Основные параметры системы синхронизации – время вхождения в синхронизм tвх.с и время поддержания синхронизма tп.с – зависят от вида представления синхросигнала, алгоритма работы приемника синхросигнала и, наконец, от вероятности искажения символов цифрового сигнала в канале связи. В системах с аналого-импульсной модуляцией (ШИМ, ФИМ, ЧИМ и т.п.) используют следующие отличия СС от информационных сигналов: по амплитуде, длительности, смещению относительно тактовых (опорных) точек, по форме и комбинации этих признаков.
В системах цифровой передачи эти методы неприемлемы, так как цифровой поток состоит из импульсов постоянной длительности, амплитуды и формы. Единственный признак, по которому можно синхронизировать цифровые потоки системы передачи, - это периодичность повторения СС (однозначность) на одних и тех же позициях.
Синхросигналы классифицируют по следующим признакам:
по числу символов в кодовой комбинации СС: односимвольные и многосимвольные;
по распределению символов СС в цикле передачи: сосредоточенные СС и рассредоточенные синхрогруппы;
по структуре синхрогруппы.
К структуре синхрогруппы, характеризуемой определенным сочетанием символов 0 и 1, предъявляются следующие требования:
1) простота формирования СС;
2) высокая защищенность от действия внешних помех;
3) структура, похожая на СС, должна сравнительно редко встречаться при передаче случайного информационного сигнала.
При формировании синхросигнала решают две задачи:
- выбор структуры СС;
- выбор метода реализации СС.
Структура синхрогруппы выбирается из условия, чтобы в цифровом потоке было как можно меньше случайно образующихся групп, структура которых совпадает со структурой синхрогруппы (их называют ложными синхрогруппами). В зависимости от числа символов n в кодовой комбинации СС структура синхрогруппы будет различной. Например, длят п = 7 рекомендуется синхрогруппа вида 1011000; для п = 8 – 10111000; для п = 9 – 101110000. В первичной ЦСП типа ИКМ-30 применяется 7-разрядная синхрогруппа вида 0011010.
Рисунок 58 – Структурная схема формирователя сосредоточенной
синхрогруппы.
Формирование СС различается в зависимости от того, является ли синхрогруппа сосредоточенной или ее символы распределены между информационными битами. В случае сосредоточенной синхрогруппы одна из возможных реализаций формирователя СС представлена на рисунке 58. Временные диаграммы приведены на рисунке 59.
Рисунок 59 – Временные диаграммы, поясняющие работу
формирователя СС.
Импульсы тактовой частоты (рисунок 59,а) формируются генератором 1 (см. рисунок 58). Структура n-символьной синхрогруппы формируется путем включения инверторов (4) на некоторых выходах (всего их п) кольцевого регистра сдвига (2), выполняющего роль разрядного распределителя импульсов (РИ-Р). Разрядные импульсы под номерами 1, 2, …, п показаны на рисунке 59,б. Объединение выходов этих схем производится в схеме ИЛИ (5). Включение синхрогруппы в полный цифровой поток разрешается при поступлении на схему И (6) соответствующего импульса с канального распределителя импульсов РИ-К (3) длительностью Тк = пТт (рисунок 59,в). Далее синхрогруппа, передаваемая в определенном канальном интервале (рисунок 59,г), объединяется с информационным цифровым сигналом (Инф.С) в схеме ИЛИ (7), на выходе которой образуется полный цифровой сигнал в двоичном коде.
Учитывая, что генератор тактовых импульсов 1 и блоки 2, 3 используются также для формирования информационных сигналов, можно считать, что собственно формирователь синхрогруппы состоит из схем 5, 6, 7, т.е. крайне прост. Подобный вариант формирования СС применяется в ЦСП ИКМ-30.