Телекомунікаційні системи та мережі. Том 1. Структура й основні функції.  /  Зміст  /  Розділ 8. Системи синхронізації   /  Тема 8.3. Тактова (символьна) синхронізація

Зміст:

8.3.2. Замкнуті тактові (символьні) синхронізатори

Основним недоліком розімкнутих символьних синхронізаторів є наявність непереборної помилки супроводу з ненульовим середнім. Цю помилку можна знизити при більших відношеннях сигнал/шум, але оскільки форма сигналу синхронізації залежить безпосередньо від вхідного сигналу, повністю усунути помилку не вдасться. Замкнуті символьні синхронізатори порівнюють вхідний сигнал з локально генеруючими тактовими імпульсами з наступною синхронізацією локального сигналу з переходами у вхідному сигналі. По суті, процедура нічим не відрізняється від використовуваної в розімкнутих синхронізаторах.

Серед найпоширеніших замкнутих символьних синхронізаторів можна виділити синхронізатор з випереджальним і запізненим стробуванням (early/late-gate synchronizer). Приклад такого синхронізатора схематично зображений на рис. 8.3.6.

Рис. 8.3.6. Схема замкнутого тактового (символьного) синхронізатора

Робота синхронізатора полягає у виконанні двох окремих інтегрувань енергії вхідного сигналу по двох різних проміжках символьного інтервалу тривалістю (Тd) секунд. Перше інтегрування (випереджальне) починається в момент, певний як початок періоду передачі символу (умовно — момент часу 0), і закінчується через (Тd) секунд. Друге інтегрування (запізніле) починається із затримкою на d секунд і закінчується наприкінці періоду передачі символу (умовно — момент часу Т). Різниця абсолютних значень виходів описаних інтеграторів y1 і y2 є мірою помилки синхронізації символів приймача й може подаватися назад для наступної корекції прийому.

Робота синхронізатора з випереджальним і запізнювальним стробуванням пояснюється епюрами, наведеними на рис. 8.3.7.

Рис. 8.3.7. Тактова (символьна) синхронізація: а — тонка синхронізація приймача; б — синхронізація з випередженням

При ідеальній синхронізації (рис. 8.3.7, a) показано, що обидва періоди стробування потрапляють в інтервал передачі символу. У цьому разі обидва інтегратори одержать однаковий обсяг енергії сигналу й різниця відповідних сигналів (сигнал неузгодженості e на рис. 8.3.6) дорівнюватиме нулю. На рис. 8.3.7, б показаний приклад для приймача, генератор тактових імпульсів якого функціонує з випередженням стосовно вхідного сигналу. У цьому разі початок інтервалу випереджального інтегрування попадає на попередній інтервал передачі біта, що тоді як запізнювальне інтегрування, як і раніше, виконується в межах поточного символу. При запізнювальному інтегруванні енергія накопичується за інтервал часу (Td), як і у випадку, зображеному на рис. 8.3.7, a, але випереджальне інтегрування накопичує енергію тільки за час [(Тd) – 2Δ], де Δ — частина інтервалу випереджального інтегрування, що припадає на попередній інтервал передачі біта. Отже, для цього випадку сигнал неузгодженості дорівнюватиме e = –2Δ, що призведе до зниження вхідної напруги ГКН (рис. 8.3.6). Це, у свою чергу, призведе до зниження вихідної частоти ГКН і сповільнить відлік часу приймача для узгодження із вхідними сигналами. Використовуючи рис. 8.3.7 як зразок, можна побачити, що якщо таймер приймача спізнюється, обсяги енергії, накопичені при випереджальному й запізнілому інтегруванні, будуть зворотними до отриманого раніше й, відповідно, зміниться знак сигналу неузгодженості. Таким чином, запізнювання таймера приймача призведе до збільшення напруги ГКН, що викличе збільшення вихідної частоти генератора й наближення швидкості таймера приймача до швидкості вхідного сигналу.