Неадаптивные приемники синхросигнала

Структурная схема неадаптивного синхросигнала показана на рис. 5.19. Групповой ИКМ сигнал поступает на вход опознавателя, построен­ного по схеме, показанной на рис. 5.16. Анализатор содержит схемы (эле­менты) НЕТ и Hi. Появление импульса на выходе схемы Hi означает сов­падение по времени синхросигнала и контрольного импульса от ГО_прм. Появление импульса на выходе схемы НЕТ означает отсутствие синхро­сигнала в момент появления контрольного импульса от ГО„_рм.

Решающее устройство (РУ) содержит накопитель по выходу из син­хронизма, накопитель по входу в синхронизм и схему И₂. Накопители по входу в синхронизм и выходу из синхронизма выполнены по схеме счет­чика со сбросом. Накопитель по выходу из синхронизма необходим для исключения ложного выхода из синхронизма, когда в групповом ИКМ сигнале произошло изменение структуры синхросигнала. Обычно накопи­тель по выходу из синхронизма содержит четыре-шесть разрядов (на рис. 5.19 накопитель содержит четыре разряда). Это обеспечивает помехоза­щищенность приемника синхросигнала от искажений синхрогруппы в групповом ИКМ сигнале по каким-либо причинам.

Накопитель по входу в синхронизм обеспечивает защиту приемника синхросигнала от ложного синхронизма в режиме поиска синхрогруппы, когда на вход опознавателя поступают случайные комбинации группового цифрового сигнала, совпадающие с синхросигналом. Обычно накопитель по входу в синхронизм содержит два-три разряда (на рис. 5.19 накопи­тель содержит три разряда).

Рис. 5.19. Структурная схема неадаптивного приемника синхросигнала

Управление работой ГО_прм производится схемой Иг, которая в режиме поиска синхронизма при поступлении синхросигнала установит в началь­ное положение разрядный РР и канальный РК распределители, определяя тем самым начало их работы. На выходе схемы Из формируется кон­трольный импульс синхронизма от ГО_прм. Появление этого импульса по времени должно произойти в определенный разрядный интервал опеде-ленного канального интервала в соответствии с тактовой частотой. Для этого используется схема И с тремя входами.

Если система передачи находится в состоянии синхронизма, то сигнал с выхода опознавателя совпадает по времени с сигналом от ГО_прм (выход схемы И_ъ). При этом на выходе схемы НЕТ, соединенной с накопителем по выходу из синхронизма, сигнал отсутствует, а на выходе схемы И\, соединеной с накопителем по входу в синхронизм, формируется сигнал соответствующий моменту опознания синхрогруппы. В результате нако­питель по входу в синхронизм оказывается заполненным, а накопитель по выходу из синхронизма - разряженным до нулевого состояния. Ложные синхрогруппы, формируемые в групповом ИКМ сигнале, вследствие слу­чайного сочетания 1 и 0 не совпадают по времени с сигналом на выходе ГО_прм, а следовательно и не участвуют в процессе накопления.

При кратковременных искажениях (один - три цикла подряд для дан­ной схемы) синхросигнала, возникающих либо при сбоях синхронизации в цифровых потоках более высокого порядка, либо под действием помех, сигнал с выхода ГО_прм проходит через схему НЕТ на вход накопителя по выходу из синхронизма, который не успеет заполниться. Сбоя синхрони­зации при этом не происходит, и первый же сигнал, с выхода накопителя по входу в синхронизм осуществляет сброс накопителя по выходу син­хронизма в нулевое состояние. Таким образом, кратковременные искаже­ния синхросигнала не нарушают работу ГО_прм.

При длительном нарушении синхронизма (синхросигнал отсутствует четыре цикла подряд для схемы рис. 5.19) накопитель по выходу из син­хронизма будет полностью заполнен и на его выходе появится 1, что яв­ляется сигналом к поиску синхронизма. Теперь первый же импульс от опознавателя при появлении синхросигнала пройдет через схему И₂ и ус­тановит 0 в последнем разряде накопителя по выходу из синхронизма и во всех разрядах накопителя по входу в синхронизм, а также установит в начальное положение РР и КР генераторного оборудования приема. Сле­дующее опознание синхросигнала будет произведено ровно через цикл. Если синхросигнал выделен верно, то через цикл произойдет совпадение очередного синхросигнала и контрольного сигнала от ГО_прм. В этом слу­чае в накопитель по входу в синхронизм поступает 1. Когда это произой­дет три раза подряд (для схемы рис. 5.19), накопитель по входу в синхро­низм заполнится и установит 0 в первых трех разрядах накопителя по вы­ходу из синхронизма (в четвертом разряде 0 уже установлен сигналом со схемы Иг). Трехкратное совпадение синхросигнала и контрольного сигна­ла от схемы И_ъ ГО_прм подтверждает установление синхронного режима работы передающей и приемной станций.

Возможно, но маловероятно, что в режиме поиска будет выделена опознавателем случайная кодовая группа, совпадающая с синхросигна­лом. В этом случае сигнал от опознавателя пройдет схему Иг и также ус­тановит в начальное состояние РР и РК. Следующее опознавание синхро­сигнала произойдет через цикл. Так как кодовые группы ИКМ сигнала носят случайный характер, то через цикл синхросигнал не будет выделен. В накопитель по выходу из синхронизма поступит 1, а он уже заполнен, и опять начнется поиск синхросигнала. Процесс будет повторяться, пока не будет выделен истинный синхросигнал.

Рассмотрим причины, вызывающие сбой цикловой синхронизации. Основными из них являются выход из синхронизма по тактовой частоте, что приводит к изменению длительности цикла, так как в цикле появятся или пропадут один или несколько тактовых интервалов, и искажение сим­волов синхросигнала в результате воздействия помех. Главным источни­ком последнего является оборудование линейного тракта. На временных диаграммах (рис. 5.20) показано возникновение сбоев синхронизации,

Рис. 5.20. Временные диаграммы возникновения сбоев синхронизации

вызванных различными причинами для цифрового потока Е1. На времен­ной диаграмме 1 условно показан групповой сигнал, содержащий не­сколько циклов. Каждый цикл содержит 256 информационных и служеб­ных символов. Синхросигнал, например, имеет кодовую группу вида 111. На временных диаграммах 2 и 3 показаны импульсы от опознавателя и контрольные импульсы от ГО_прм.

Из приведенных примеров можно сделать вывод, что в первом случае защиту приемника синхронизации от сбоя обеспечивает накопитель по выходу из синхронизма, тогда как во втором случае желательно начинать поиск синхросигнала по первому его пропаданию. В этом случае накопи­тель по выходу из синхронизма будет увеличивать время восстановления синхронизма, которое является одним из основных параметров системы цикловой синхронизации ЦСП.

При использовании ЦСП для организации соединительных линий ме­жду АТС время восстановления синхронизма ограничивается нескольки­ми миллисекундами. При передаче телефонных сообщений абонент прак­тически не заметит перерыва связи в несколько десятков миллисекунд, однако при сбое синхронизации нарушается работа каналов передачи СУВ

Рис. 5.21. Диаграммы работы приемника синхросигнала

что может привести к разъединению абонентов. Допустимое время про­падания каналов передачи СУВ, которое не отражается на работе прибо­ров АТС и определяет допустимое время восстановления синхронизма, обычно составляет около 2 мс. Для ЦСП более высокого порядка это вре­мя очень ограничено.

Диаграмма восстановления синхронизма t_B неадаптивного приемника синхросигнала показана на рис. 5.21,а. Полное время восстановления синхронизма состоит из времени накопления по выходу из синхронизма 4.вых> времени поиска синхросигнала t_n и времени накопления по входу в синхронизм?_нвх.

Недостатки такого способа построения приемника циклового синхро­сигнала определяются прежде всего тем, что значения емкости накопите­лей по входу и выходу из синхронизма фиксированы, а поиск синхрониз­ма при его сбое начинается только после времени накопления по выходу из синхронизма. При увеличении вероятности ошибок в линейном тракте, а следовательно и в групповом ИКМ сигнале время удержания синхро­низма, определяемое емкостью накопителя по выходу из синхронизма, оказывается меньше требуемого значения, а при уменьшении вероятности ошибки имеет место запас по времени удержания синхронизма и, следо­вательно, необоснованное время восстановления синхронизма, опреде­ляемое емкостью накопителя по входу в синхронизм. Поскольку значение вероятности ошибки в линейном тракте ЦСП никогда не может быть точ­но установлено заранее, в неадаптивных приемниках синхросигнала прак­тически никогда не могут быть получены оптимальные параметры време­ни восстановления синхронизма.

Указанный недостаток становится особо важным, когда передача группового ИКМ сигнала осуществляется не по отдельной, а по несколь­ким ЦСП, которые к тому же могут работать не только по кабельным, но и радиорелейным и спутниковым линиям передачи. При этом, если пере­дача по кабельным линиям осуществляется обычно с достаточно низкой вероятностью ошибок (не более 10), то на радиорелейных и спутникр вых линиях, характеризующихся наличием замираний, возможно времен­ное повышение вероятности ошибок свыше 10~³. Поэтому при организа­ции составных трактов ЦСП с использованием линий передачи с высокой и низкой вероятностями ошибок емкость накопительных устройств при­емника синхросигнала должна соответствовать режиму работы с высокой вероятностью ошибок. Очевидно, это требование не может быть реализо­вано при фиксированных значениях емкости накопителей. Кроме того, для неадаптивного приемника синхросигнала характерно сравнительно большое время восстановления синхронизма из-за того, что процессы на­копления и поиска синхросигнала осуществляются последовательно.

Отмеченные недостатки практически устраняются при использовании адаптивных приемников циклового синхросигнала, в которых процессы накопления по выходу из синхронизма и поиска синхросигнала осуществ-лятся параллельно.