Раздел 9.4. Виды синхронизации в цифровых системах передачи

В цифровых системах передачи (ЦСП), к которым относятся многоканальные системы ВРК ИКМ, групповой сигнал представляет собой последовательность кодовых комбинаций (см. рис.8.3). Канальные интервалы, содержащие 8 двоичных разрядов, циклически повторяются через период дискретизации, который также называется циклом передачи. Таким образом, за цикл передачи передаются кодовые комбинации всех N каналов. Для систем, передающих речевые сигналы с полосой ΔF = 0,3…3,4 кГц, длительность цикла составляет Т_ц = Т_д = 125 мкс, а частота F_д = 8 кГц. На практике широкое распространение получили системы передачи, в которых объединяются 30 рабочих каналов (ИКМ-30). Помимо 30 рабочих каналов цикл передачи включает также два служебных канала. Следовательно, цикл передачи содержит 32 канальных интервала (рис.Л6-1), а частота следования канальных интервалов составляет F_ки = F_д N = 8 кГц * 32 = 256 кГц. Каждый канальный интервал содержит m = 8 двоичных разрядов, которые следуют с тактовой частотой F_т = F_ки m = F_д N m = 256 кГц * 8 = 2048 кГц.

Таким образом, первичный цифровой поток Е1 образуется путем мультиплексирования 32 каналов ОЦК, его скорость передачи информации составляет

Е1 → m F_д N = 8 бит × 8 кГц × 32 = 2048 кБит/c. (9.1)

Полоса частот группового сигнала ИКМ примерно соответствует скорости передачи цифрового потока ΔF = F_д N m, кГц.

Рис. 9.3 - Структура цикла системы ВРК ИКМ-30

В нулевых канальных интервалах (рис.9.3) размещается код цикловой синхронизации, например, 0011011, в шестнадцатых канальных интервалах – код сигналов управления и взаимодействия (СУВ) со станцией, а также сигнал сверхцикловой синхронизации. На рис. 9.4 приведен пример передаваемой последовательности кодов в канальных интервалах КИ31, КИ0, КИ1… Цикловая синхронизация необходима, чтобы задать начало цикла, т.е. определить момент начала информационных разрядов последовательности рабочих каналов. Поскольку частота следования циклов кратна тактовой частоте F_т, то частота цикловой синхронизации образуется путем деления тактовой частоты (F_ц = F_т /N m).

Рис.9.4 - Передаваемая последовательность кодов ИКМ-30

Тактовая частота выделяется непосредственно из спектра информационного сигнала. Энергетический спектр ИКМ сигнала приведен на рис.9.5. Спектр содержит постоянную составляющую G₀, дискретную G_д(ω) и непрерывную информационную G_и(ω) составляющие.

Рис.9.5 - Энергетический спектр ИКМ-сигнала

Дискретная составляющая представлена гармониками ω_т, 3ω_т, … тактовой частоты. Поэтому тактовая частота ω_т может быть выделена из спектра ИКМ-сигнала с помощью узкополосного фильтра (УПФ).

Сигналы управления и взаимодействия СУВ содержат служебную информацию для рабочих каналов. В одном байте канального интервала 16 обычно помещается информация для двух каналов, поэтому необходимо использовать 16 циклов, чтобы передать служебную информацию о всех каналах. Указанные 16 циклов образуют сверхцикл, начало которого определяется кодом сверхцикловой синхронизации. Таким образом, сигналы цикловой и сверхцикловой синхронизации представлены многоразрядными кодовыми комбинациями, расположенными в определенных канальных интервалах цикла системы ВРК ИКМ.

При передаче информации существует вероятность того, что информационная кодовая комбинация совпадет с кодовой комбинацией, например, цикловой синхронизации. Однако рабочие информационные кодовые комбинации с каждым циклом изменяются, а коды синхронизации остаются неизменными. Поэтому для предотвращения ложного определения начала цикла повторную проверку кодовой комбинации, соответствующей коду синхросигнала, проводят через период цикла Т_ц. Если кодовая комбинация синхросигнала через Т_ц повторяется, то принимается решение о синхросигнале. Причем, подобная проверка повторяется многократно.