Синхронизация в цифровых системах передачи
В цифровых системах передачи с ВРК правильное восстановление исходных сигналов на приеме возможно только при синхронной и синфазной работе генераторного оборудования на передающей и приемной станциях. Другими словами, необходимо обеспечить полное равенство по частоте (синхронность) и по фазе (синфазность) управляющих импульсных последовательностей на передающей и приемной стороне.
Учитывая принципы формирования группового цифрового сигнала с импульсно-кодовой модуляцией, для нормальной работы первичной многоканальной телекоммуникационной системы должны быть обеспечены следующие виды синхронизации:
- тактовая,
- цикловая,
- сверхцикловая.
Нарушение хотя бы одного из видов синхронизации приводит к потере связи по всем каналам ЦСП.
10.1.1 Тактовая синхронизация
Тактовая синхронизация (ТС) обеспечивает равенство скоростей обработки цифровых сигналов в линейных и станционных регенераторах, кодеках и других устройствах ЦСП, осуществляющих обработку сигналов с тактовой частотой.
Если во всех устройствах передачи скорости с высокой точностью будут равны скоростям приема, то при передаче информации не будет возникать потери информации из-за периодических проскальзываний. Проскальзывание – это возникновение ошибки при приеме очередного символа из-за расхождения скоростей передатчика и приемника. Если скорость приемника ниже – периодически происходит пропуск очередного символа, если выше – один и тот же символ считывается два раза.
|
|
|
В цифровых системах передачи к устройствам тактовой синхронизации предъявляются следующие требования:
- высокая точность подстройки частоты и фазы управляющего сигнала задающего генератора приемной части;
- малое время вхождения в синхронизм;
- сохранение состояния синхронизма при кратковременных перерывах связи.
Система тактовой синхронизации включает в себя:
задающий генератор, входящий в состав генераторного оборудования передающего оборудования оконечной станции, и вырабатывающий импульсную последовательность с тактовой частотой;
устройства выделения тактовой частоты, устанавливаемые в линейных регенераторах, и генераторное оборудование приемной оконечной станции.
В цифровых телекоммуникационных системах используется два основных метода выделения тактовой частоты:
- метод пассивной фильтрации (или резонансный метод);
- метод активной фильтрации.
Пассивная фильтрация тактовой частоты применяется в низкоскоростных системах передачи. Метод прост в реализации и заключается в выделении тактовой частоты из спектра группового цифрового сигнала с помощью схем выделения тактовой частоты (ВТЧ). Схема ВТЧ с пассивной фильтрацией (рисунок 10.2) содержит выпрямитель (В), усилитель-ограничитель, узкополосный фильтр (УПФ) и формирователь синхроимпульсов (ФСИ). С помощью выпрямителя в спектре цифрового сигнала получают составляющую с тактовой частотой для последующего ее выделения.
|
|
|
Рисунок 10.2 – Схема ВТЧ
Усилитель-ограничитель увеличивает скважность поступающих импульсов, за счет чего происходит увеличение спектральной составляющей тактовой частоты. Узкополосный полосовой фильтр осуществляет выделение из спектра цифрового группового сигнала тактовую частоту. Далее сигнал поступает на ФСИ, где происходит стабилизация амплитуды и формируется последовательность импульсов с требуемыми параметрами.
Недостатки устройств тактовой синхронизации такого типа: быстрое пропадание тактовой частотны при перерывах связи или при появлении в принимаемом сигнале длинных серий пробелов (нулей); зависимость стабильности выделенной тактовой частоты от стабильности параметров фильтра выделителя тактовой частоты.
В высокоскоростных многоканальных телекоммуникационных системах используют более сложный метод активной фильтрации. При активной фильтрации для формирования колебания тактовой частоты используются генераторы с фазовой автоподстройкой либо генераторы, синхронизируемые входящим цифровым сигналом.
|
|
|
Типовая структура устройства с активной фильтрацией тактовой частоты представлена на рисунке 10.3.
Устройство нелинейного преобразования (НП) входного сигнала позволяет получить в спектре преобразованного сигнала составляющую с частотой, равной тактовой fт, которая может быть выделена устройством фильтрации тактовой частоты (ФТЧ) и направлена в формирователь стробирующих импульсов (ФСИ). Ток тактовой частоты с выхода ФТЧ поступает на фазовый детектор (ФД), на второй вход которого подается тактовый сигнал от местного генератора тактовой частоты (ГТЧ). Фазовый детектор вырабатывает управляющее напряжение Uy, пропорциональное разности фаз сигналов на входах ФД, которое поступает на вход цепи фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Изменение параметров цепи ФАПЧ приводит к изменению частоты сигнала ГТЧ, при этом меняется разность фаз сигналов на входах ФД и напряжение Uy. Процесс продолжается до тех пор, пока частоты сигналов ГТЧ и ФТЧ не выравняются, при этом Uy равно нулю.
Рисунок 10.3 – Устройство с активной фильтрацией тактовой частоты
Дата добавления: 2019-08-30; просмотров: 541; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!