Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 [ 20 ] 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75

о о

П 5Т 6Т

а I

о \ о

5 I I I

о т гг зт

5Г ВТ 7Т

тактового интервала, предназначенного для передачи элементарного двоичного символа. Код БВН использует весь тактовый интервал, и символ «1» определяется сигналом верхнего уровня, а символ «О» - сигналом нижнего уровня в течение всего тактового интервала. В jco-де ВН используется половина тактового интервала. Символ «1» определяется сигналом верхнего уровня в первой половине тактового интервала, а во второй половине - сигналом нижнего уровня. Символ «О» обозначает отсутствие изменения сигнала, т. е. передается нижний уровень. В коде РФ, называемом также манчестерским или бифазным, используется также половина тактового интервала, но для передачи символа «О» используется верхний уровень во второй половине интервала. Эти структуры двоичных кодов показаны на рис. 4.4. С точки зрения возможностей выделения сигналов тактовой синхронизации разновидности кодов БВН, ВН и РФ отличаются только способом обработки.

Сигналы тактовой синхронизации выделяются при помощи системы ФАПЧ, которая следит за тактовой частотой входного сигнала. Поэтому важное значение имеет спектральный состав группового двоичного сигнала. Спектр сигнала на входе системы ФАПЧ должен содержать ярко выраженную составляющую, необходимую для надежного захвата и слежения за частотой тактовой синхронизации. В работе [23] получено спектральное представление для кода БВН в следующем виде:

sin л; ~

F (х) =-(1 + Z1 «"еЧ"-). (4.5)

Рис. 4.4 Структуры двоичных кодов:

а - БВН (NRZ), б - ВН (RZ); е - РФ (BIF)

где х=(аТс/2; а„ принимает значение «1» и «О» с вероятностью 0,5. В этом выражении не содержится спектральных составляющих, существенно отличающихся друг от друга и имеющих одновременно постоянные фазовые соотношения.

Спектральное распределение кода ВН, полученное на основе суперпозиции спектров одиночных импульсов длительностью Тс/2, как и выражение (4.5) имеет вид

sin х/2

F(x) =-(1 + aneV--).

(4.6)

Код РФ можно получить умножением кода БВН на сигнал тактовой частоты. Поэтому код РФ можно Записать в виде

r{t)=f{f)g{t),

где g(t) -сигнал тактовой частоты; f(t) -код БВН.

Спектр произведения двух временных функций есть сверка спектров этих функций

Ц(х) = J F{x - X)G{X)dX.

(4.7)

Можно графически построить спектр кода РФ в соответствии с выражением (4.7). На рис. 4.5 изображены огибающие спектральных характеристик кодов



FM W

.<?y,-jr 0 лги

Рис. 4.5. Огибающие спектральных характеристик кодов:

а -код БВН; б - код РФ; в - код ВН

БВН,. ВН и РФ. Код БВН не имеет в своем спектре составляющих с тактовой

частотой, так как функция F(x) равна нулю в точках х=п, 2л, Зл.....Поэтому

непосредственно без преобразования код БВН на входе системы ФАПЧ для выделения сигнала тактовой синхронизации не используют. Спектр кода ВН содержит составляющую с частотой, равной тактовой частоте, т. е. при х=п. С увеличением числа единиц в последовательности символов спектральная составляющая, соответствующая тактовой частоте, более ярко выражена. Это. способствует более надежной фильтрации тактовой частоты системой ФАПЧ. При использовании для передачи кода БВН необходимо нелинейно преобразовать его в код, аналогичный коду ВН.

На рис. 4.6 показана схема преобразования кода БВН для выделения сигнала тактхэвой частоты.

Методы синхронизации кода БВН можно применять для кода РФ, так как они получаются в результате когерентного преобразования по частоте. Анализ системы тактовой синхронизации (СТС) и выделение опорной несущей частоты проведены Э. Витерби [61]. Сигнал тактовой синхронизации формируется делением частоты колебаний несущего генератора ГН в й раз и используется для преобразования кода БВН (рис. 4.7).

Схема системы тактовой синхронизации с непосредственным воздействием на местный генератор» изображена на рис. 4,8, а. Система содержит фазовый дискриминатор ФД, состоящий из дифференцирующей цепи ДЦ, выпрямителя В, двух схем совпадения И1 и И2 и инвертора Инв; устройство управления УУ, состоящее из триггера Т, фильтра Ф и схемы управления варикапом VD1; генератор G с колебательным контуром КК и формирователь импульсов ФИ.

На вход схемы поступают информационные посылки Ывх (рис. 4.8, б,) которые дифференцируются дифференцирующей цепочкой R1, С1. Полученная последовательность разнополярных импульсов Ыд.ц преобразуется выпрямителем В в импульсную последовательность одной полярности Ыв, каждый импульс которой соответствует изменению полярности импульсной последовательности Ыю-Полученные короткие импульсы подаются на две схемы совпадения- И1 и И2, на вторые входы которых подаются сигналы Ывых. На схему И1 - сигнал Ывых подается через инвертор Инв. При равенстве фаз Ывх и Ывых моменты появления коротких импульсов Ыв должны совпадать с моментами смены полярностей импульсной последовательности Ывых.

Если Ывых отстает по фазе от «вх, как показано на рис. 4.8, б, т. е. <рг<<рс (фг, <Рс - фазы сигналов Ывых и «вх соответственно), то короткие импульсы Ив пройдут иа выход одной из схем совпадения, например И2. При фг>фс, т. е. если Ывых опережает по фазе Ывх, импульсы Ыв пройдут на выход схемы И2 В зависимости от того, какая из схем совпадения (И1 или И2) выдала импульс, триг-



Задержка


Рис. 4.6. Схема преобразования кода БНВ (й) и временные диаграммы (б)

К ПРД

Рис. 4.7. Схема формирования сигналов тактовой синхронизации (ГН - генератор несущей)


illilX

! !

1 1

rh г

Н -h г

г

fcM г/у 6

Рйс. 4.8. Схема СТС на элементах вычислительной техники

гер Т устанавливается в то или иное положение. Сигнал на выходе- Т усредняется фильтром Ф (R2, С2) и поступает на схему управления варикапом УД!.

Зависимость емкости варикапа от приложенного обратного напряжения изображена на рис. 4.8, в. Чтобы изменить емкости р-п-перехода в обе стороны, на его электроды подается постоянное смещение см обратного знака («минус» - на анод, «плюс» - на катод). Закрытый диод обладает малой обратной проводимостью и не шунтирует колебательный контур. С изменением емкости ва-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 [ 20 ] 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75