Статическое устройство синхронизации

Рис.53 Структурная схема статического УС с дискретным управлением

На рис. 53:

ДЧ – делитель частоты;

ПТ – пусковой триггер;

С – выход стоп;

П – выход пуск;

ВхТ – входной триггер;

ФУ – формирующее устройство.

В примере рассматривается пятиэлементный код МТК-2 (международный телеграфный код)

В исходном состоянии с линии поступает стоповый импульс, и с входного триггера ВхТ на вход 1 схемы И подается логическая «1». Пусковой триггер (ПТ) в состоянии «1» и на вход 2 схемы И подается «1». Сигнал «1» на выходе элемента «И» запрещает подачу высокочастотных импульсов на вход делителя частоты и приводит делитель в исходное состояние.

При поступлении из канала стартового импульса на вход 1 схемы И подается логический «0». Снимается сигнал с запрещающего входа схемы НЕТ и с шины установки фазы. Высокочастотные импульсы поступают на вход делителя частоты (ДЧ).

Тактовые импульсы на выходе ДЧ с периодом t₀ поступают на приемный распределитель. Сигнал с выхода П распределителя переключит пусковой триггер в состояние «0». На вход 2 схемы И поступает логический «0», который будет существовать до окончания цикла приёма.

По окончании приема всей комбинации из канала поступает стоповый импульс. На входе 1 схемы И - логическая «1». Спустя некоторое время, на выходе С распределителя появляется сигнал «1». Триггер ПТ переводится в состояние «1» и на входе 2 схемы И - логическая «1».

На выходе схемы И появляется сигнал, запрещающий подачу высокочастотных импульсов через схему НЕТ на делитель частоты.

Цикл приема завершен.

Рис.54 Временная диаграмма статического устройства синхронизации

На рис. 54: t_П – время простоя распределителя на стопе.

Фазирование

Процесс фазирования состоит в определении начала каждой кодовой комбинации.

В стартстопных аппаратах каждая «порция» регистрирующих импульсов строго привязана к началу стартового импульса и нумерация их всегда начинается с единицы, соответствуя нумерации принимаемых кодовых импульсов.

В синхронных приемниках необходима специальная процедура поиска начала кодовой группы, чтобы от него начинать отсчет номеров регистрирующих импульсов. От того, совпадут ли номера регистрирующих и регистрируемых импульсов, зависит правильность работы всего приемника.

В синхронных приемниках для выполнения операции фазирования применяют специальную комбинацию, называемую фазирующей кодовой комбинацией (ФКК).

В передатчике имеется датчик ФКК (Д_ФКК), а в приемнике - дешифратор ФКК (ДШ_ФКК).

Правильно расшифрованная ФКК является признаком совпадения номеров входящих и регистрирующих импульсов.

Требования к УФ (устройствам фазирования):

1. быстрое вхождение в фазу при первоначальном включении и возобновлении работы после потери синфазности;

2. высокая помехоустойчивость при работе по каналам с помехами;

3. незначительное снижение пропускной способности из-за необходимости передавать служебную информацию в виде ФКК (фазирующей кодовой комбинации);

4. простота построения, надежность в работе и малая стоимость.

Рис. 55 Классификация устройств фазирования

В безмаркерных УФ фазирующая кодовая комбинация передается во время отсутствия передачи полезной информации. Обычно, до начала передачи или после обрыва канала. После завершения процесса фазирования передача фазирующей кодовой комбинации прекращается и в канале идет передача лишь полезной информации.

В маркерных УФ фазирующая кодовая комбинация передается поэлементно в каждом рабочем цикле в виде маркера. Передача ФКК в виде маркеров осуществляется постоянно [mark, marker – метка в передаваемом сообщении, определяющая его начало или конец].

В циклических системах циклы определенной длины следуют друг за другом. Если определить начало одного из циклов работы распределителя, то можно найти начало всех последующих циклов.

В апериодических системах начало одного цикла работы распределителя отделено от окончания предыдущего произвольным промежутком времени. Длительность рабочих циклов может быть произвольной. Приемнику трудно определить начало очередного рабочего цикла, так как заранее не известны мгновения начала и окончания любого из циклов.

В соответствии с рассмотренными признаками классификации, различают три разновидности устройств фазирования:

1. маркерное циклическое устройство фазирования УФ);

2. маркерное апериодическое устройство фазирования;

3. безмаркерное циклическое устройство фазирования.

Рис. 56 Временная диаграмма работы маркерного циклического УФ

В поток передаваемой полезной информации периодически (один раз за цикл) вводятся элементы фазирующей кодовой комбинации ФКК.

Если приемный распределитель находится в правильной фазе, то через каждые n циклов (n – число элементов ФКК) появляется сигнал, подтверждающий наличие синфазности.

При отсутствии синфазности ФКК не зарегистрируются, что служит сигналом для коррекции фазы.

Достоинство способа - осуществляется постоянный контроль за правильностью цикловой фазы и отсутствует необходимость специально прекращать передачу информации на время фазирования.

Недостатки способа - большое время вхождения в фазу, так как ФКК передается поэлементно и снижается пропускная способность системы из-за непрерывной передачи маркеров.

Рис. 57 Временная диаграмма работы маркерного апериодического УС

В начале каждого рабочего цикла имеется маркер начала (старт), который воздействует на приемный распределитель, пуская его в работу.

В конце рабочего цикла передается маркер конца (стоп), который прекращает работу распределителя и устанавливает его в исходное состояние.

Рабочие циклы могут отделяться друг от друга произвольным отрезком времени или следовать непрерывно.

Достоинство способа – практически мгновенное вхождение в фазу.

Недостаток способа - уменьшение помехоустойчивости, так как искажение маркеров может привести к неверному приему нескольких рабочих циклов.

Рис. 58 Временная диаграмма работы безмаркерного циклического способа фазирования

Перед началом передачи информации в канал посылается ФКК. За время позиции 1 происходит устранение асинфазности. После достижения синфазности приемник через некоторое время (позиция 2) переходит в рабочий режим.

В позиции 3 рабочие циклы следуют непрерывно друг за другом.

Если в результате действия помех появится асинфазность, то за время позиции 4 приемник обнаруживает асинфазность. После этого прекращается передача полезной информации и устройства переходят в режим фазирования.

Достоинства способа - малое снижение пропускной способности системы, так как в рабочем режиме служебные сигналы не передаются.

Недостатки способа - необходимость прекращения передачи полезной информации на время фазирования и отсутствие непрерывного контроля за цикловой фазой.