2.1 Классификация систем синхронизации

Синхронизация есть процесс установления и поддержания определенных временных соотношений между двумя и более процессами.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.1. Классификация систем синхронизации

Различают поэлементную, групповую и цикловую синхронизацию. В соответствии с ГОСТ 17657-79 по элементная синхронизация, групповая и цикловая синхронизации - это синхронизация переданного и принятого цифровых сигналов данных, при которой устанавливаются и поддерживаются требуемые фазовые соотношения между значащими моментами преданных и принятых соответственно единичных элементов сигналов, групп единичных элементов этих сигналов и циклов их временного объединения. Поэлементная синхронизация позволяет на приеме правильно отделить один элемент от другого и обеспечить наилучшие условия для его регистрации. Групповая синхронизация обеспечивает правильное разделение принятой последовательности на кодовые комбинации, а цикловая синхронизация - правильное разделение циклов временного объединения элементов на приеме. Обычно задачи цикловой и групповой решаются одними и теми же методами.

Поэлементная синхронизация может быть обеспечена за счет использования автономного источника - хранителя эталона времени и методов принудительной синхронизации. Первый способ применяется лишь тех случаях, когда время сеанса связи, включая время вхождения в связь, не превышает время сохранения синхронизации. В качестве автономного источника можно использовать местный генератор с высокой стабильностью.

Методы принудительной синхронизации могут быть реализованы на использовании отдельного канала (по которому передаются импульсы, необходимые для подстройки местного генератора) или рабочей (информационной) последовательности. Использование второго метода требует снижения пропускной способности канала за счет выделения дополнительного синхроканала. Поэтому на практике чаще всего используют второй метод.

По способу формирования тактовых импульсов различают разомкнутые устройства поэлементной синхронизации (без обратной связи) и замкнутые системы (с обратной связью).

2.2 Поэлементная синхронизация с добавлением и вычитанием импульсов

Устройство без непосредственного воздействия на генератор с добавлением и вычитанием импульсов на входе частоты относится к трехпозиционным (Рис.2.2.1):

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.2.2.1. Устройство без непосредственного воздействия на генератор с добавлением и вычитанием импульсов на входе частоты

Здесь возможны три случая: импульсы от генератора без изменения проходят на вход делителя частоты ДЧ; к последовательности импульсов, поступающих от генератора, добавляется один импульс; то же, исключается один импульс. Процесс изменения фазы тактовых импульсов можно пояснить с помощью следующего рис.2.2.2:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.2.2.2. Принцип изменения фазы в процессе деления частоты,

где а - нормальный процесс деления, б) - добавление импульса, в) - исключение импульса.

Генераторы вырабатывает колебания частотой f_ЗГ в 2k_Д раз больше тактовой частоты (так как коэффициенты деления делителей на рис.2.2.1 соответственно равны 2 и k_Д). Фазовый дискриминатор, в состав которого входит формирователь фронтов ФФ, определяет величину расхождения по фазе ЗМ и ТИ генератора. Если частота генератора приемника больше частоты генератора передатчика (приемник «спешит»), то на выходе схемы И1 появится управляющий сигнал, который, пройдя реверсивный счетчик (усредняющее устройство), запретит прохождение одного импульса от ЗГ, в результате чего тактовая последовательность на выходе делителя сдвинется в сторону отставания на . Исключение такта (запрет) происходит с помощью схемы запрета НЕТ. Если приемник «отстает», то сигнал управления появится на выходе И2, что приводит к появлению дополнительного импульса на выходе схемы ИЛИ. В результате тактовая последовательность на выходе делителя сдвинется в сторону опережения на . При пропадании входного сигнала положение тактовой последовательности на выходе делителя обусловлено лишь значением коэффициента деления и стабильностью ЗГ.

Выше рассматривалась ситуация, когда опережение или отставание ТИ выявлялось при отсутствии краевых искажений. В реальных условиях ЗМ принимаемых информационных сигналов искажены. Эти искажения приводят к тому, что устройство синхронизации может произвести ложную подстройку частоты, что приведет к снижению точности синхронизации. Влияние этих искажений можно уменьшить, включив между ФД и УУ усредняющее устройство (инерционный элемент или интегратор). Обычно используют реверсивный счетчик РС, представляющий собой элемент задержки управляющих сигналов не менее, чем на S тактов, где S - емкость РС. При поступлении на один из входов подряд S импульсов на выходе РС появится управляющий сигнал. Если же в процессе синхронизации на левый вход РС поступит (S-1) импульс, то счетчик возвращается в исходное состояние. Ясно, что включение РС приводит к увеличению времени вхождения в синхронизм. Ложное корректирование фазы может произойти лишь в том случае, когда в S подряд принимаемых информационных элементах ЗМ смещены влево или вправо относительно идеального положения. Такое событие маловероятно.