Методы регистрации элементов сигнала

Регистрация – определение значащей позиции восстановления каждого входящего элементарного импульса. Эта операция противоположна операции дискретной модуляции и является первой в процедуре преобразования принятого сигнала в сообщение.

Регистрация осуществляется индивидуально для каждого импульса и затруднена тем, что импульсы подвержены действию помех, и на входе порогового устройства (первой решающей схемы) они искажены по длительности.

Приступая к регистрации, необходимо знать: какое значение информационного параметра принято за 1, а какое за 0, т.е. должен быть известен вид модуляции; с каким периодом поступают импульсы на вход приемника, т.е. должна быть известна скорость дискретной модуляции.

В процессе регистрации необходимо определить, какая из значащих i позиций должна быть зафиксирована в действительности на каждом : единичном интервале. Кроме того, необходимо восстановить идеальную \ длительность каждого элементарного импульса.

Известны два классических методы регистрации: метод регистрации стробированием и интегральный метод регистрации.

Метод стробирования. Суть метода состоит в том, что значащая позиция восстановления принимаемого импульса определяется по результату оценки значения информационного параметра, взятого однократно на коротком отрезке времени внутри единичного интервала, и распространяется на весь контролируемый интервал.

Условиями правильной регистрации являются:

- время регистрации должно быть значительно меньше элементарного импульса, t_Р<< t₀. На практике оно определяется инерционностью работы элементов накопителя;

- регистрация должна осуществляться периодически с периодом Т_рег = t₀. Последовательность импульсов регистрации (стробирующих импульсов, стробов) вырабатывается приемным распределителем;

- мгновение регистрации должно быть ориентировано на середину 1 идеальных единичных интервалов, т.е. X_Р = t₀/2. Это обусловлено тем, что в середине входящих посылок информационный параметр менее всего оказывается искаженным.

Рис. 4.1

Интегральный метод регистрации. Суть метода состоит в том, что значащая позиция восстановления каждого принимаемого импульса определяется на основе анализа бесконечного множества значений информационного параметра, взятых в пределах контролируемого единичного интервала. Решение о ЗнПВ принимается мгновенно по истечении каждого единичного интервала по принципу большинства.

Условиями правильной регистрации являются:

- время проверки должно быть значительно меньше длительности элементарного импульса, т.е. t_П << t₀;

- регистрация осуществляется периодически с периодом Т_рег = t₀;

- мгновения проверки должны быть ориентированы на правую границу каждого единичного интервала, т.е. Х_п = t₀.

Ошибки

Из рассмотрения механизма работы регистрирующих устройств, реализующих разные методы регистрации, видно, что, несмотря на наличие на входе искаженных импульсов, значащая позиция их определяется правильно. Однако если искажения входящих импульсов превысят некоторый предел и будут нарушены условия правильного приема, то возможны случаи неверной регистрации значащей позиции восстановления. Явление, когда значащая позиция восстановления отличается от значащей позиции модуляции одноименных импульсов, называют ошибкой. Ошибки возникают в случае увеличения помехоактивности каналов, при кратковременных пропаданиях канала, неисправностях в приемопередатчиках. Помехи в каналах связи, вызванные ими искажения элементов дискретных сигналов и ошибки связаны в единую цепочку (рис. 4.2). Все эти явления, обусловленные множеством причин и не связанных между собой факторов, носят случайный характер.

Рис. 4.2

Поскольку импульсы на выходе регистрирующего устройства именуют идеальный вид, выявить наличие ошибок можно только поэлементным сравнением переданной и принятой импульсной последовательностей. Результат этого сравнения обычно представляют в виде двоичной последовательности, являющейся поэлементной суммой по модулю 2 сравниваемых двоичных последовательностей (рис. 4.3), которую называют потоком ошибок.

Рис. 4.3

По взаимному расположению ошибок в потоке различают следующие их разновидности (см. рис. 4.3, г):

- одиночная ошибка –ошибочный разряд, до и после которого имеется хотя бы по одному правильно принятому разряду. В рассматриваемом примере это ошибочные разряды № 8 и № 18;

- смежная ошибка –группа следующих подряд ошибок, до и после которых имеется хотя бы по одному правильному разряду. Количество следующих подряд ошибок определяется параметром a._см > 2. В приведенном примере смежная ошибка занимает позиции с № 10 по № 14; a._см=5;

- пакет ошибок –участок потока ошибок, на котором встречаются ошибочные и правильные элементы, и ошибочные элементы отделены Друг от друга не более чем l _З правильными элементами. Величина l _З  называется защитным интервалом и в рекомендациях МСЭ-Т определена как l _З = 10. Длиной пакета l _З считают число элементов от первой До последней ошибки включительно.

При классификации ошибок по количеству их в группе различают следующие понятия (рис. 4.6, д):

- кратная ошибка –количество ошибок в комбинации определенной длины без учета их вида. Количественно кратная ошибка определяется параметром 1 < a._кр < n. В рассматриваемом примере комбинации №№ 2, 3 и 4 имеют ошибки следующей кратности: a._{кр 2} = 2; a._кр3 = 4; a._кр4 = 1;

- кратная транспозиция –количество пар ошибок разного вида (1 ← 0 и 0 → 1) в комбинации определенной длины. Количественно кратная транспозиция оценивается параметром a._тр. В рассматриваемом примере в комбинации № 3 имеется кратная транспозиция с параметром а = 2. В комбинации № 2 имеется одна пара ошибок, но обе они одинакового вида (1 → 0). Это не кратная транспозиция.