Методы повышения помехоустойчивости систем синхронизации информационных коммуникаций

• Автор: Миронов, Кирилл Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ ФОРМИРОВАНИЯ

КОГЕРЕНТНОГО ОПОРНОГО КОЛЕБАНИЯ

1.1. Синхронный прием

1.2. Особенности синхронного приема аналоговых ЧМ и однополосных сигналов

1.3. Допустимый асинхронизм при синхронном детектировании ОБП сигналов

1.4. Классификация методов и устройств формирования когерентного опорного колебания.

1.5. Особенности тактовой сетевой синхронизации ТСС цифровых систем.

1.6. Выводы и формулировка задач исследования

ГЛАВА 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ СИНХРОННОЙ
ОБРАБОТКИ АНАЛОГОВОЙ ИНФОРМАЦИИ
2.1. Обобщенная трактовка аналитического сигнала
2.2. Разработка нового способа когерентного приема ЧМ и однополосных сигналов
2.3. Разработка нестандартного следящего гетеродина когерентного приема
2.4. Еще один разработанный метод синхронного приема ЧМсигналов
2.5. Метод сравнения помехоустойчивости приема аналоговых сигналов ЧМ и ОБП
2.6. Обобщение критерия помехоустойчивости аналогового сигнала
2.7. Анализ и модернизация модема ЧМ сигналов стандарта цифровой сотовой связи
2.8. Оценка помехоустойчивости приема сигналов истиной ОБП ЧМ
2.9 Использование формирования ОБП ФМ для синхроннофазовой
компенсации зеркального канала приема
2 Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ
ФОРМИРОВАНИЯ КОГЕРЕНТНОГО ОПОРНОГО КОЛЕБАНИЯ ДЕТЕКТОРОВ СИГНАЛОВ С ОФМн
3.1. Уточнение помехоустойчивости приема сигналов ОФМн
3.2. Разработка способа формирования опорного колебания без скачков его фазы 0 .
з
3.3. Исследование принципиальной схемы параметрона основы предложенного метода
3.4. Особенности канала синхронизации демодулятора сигнала с 0 двукратной ОФМн
3.5. Разработка простейшего фазового модулятора для 3 экспериментального исследования опорного канала когерентного детектора
3.6. Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. НОВЫЕ СПОСОБЫ ИСКЛЮЧЕНИЯ СКАЧКОВ ФАЗЫ
НА 0 ОПОРНОГО КОЛЕБАНИЯ ФАЗОВОГО ДЕТЕКТОРА СИГНАЛОВ С АБСОЛЮТНОЙ ФМн НА
4.1. Способ приемапередач и сигналов с фазовой манипуляцией на угол 8 р
4.2. Способ формирования опорного сигнала путем деления фазы 4 входного сигнала с ФМн на
4.3. Вопросы общей теории деления фазы сигнала и синхронизации 7 генераторов
4.4. Сигнальнокодовые конструкции
4.5. Особенность синхронного приема сигнала с двойной модуляцией.
4.6. Единая методика оценки помехоустойчивости синхронного приема 0 дискретных ФМн и аналоговых сигналов.
4.7. Сравнительная количественная оценка помехоустойчивости приема
сигналов ФМн и АМн
4.8. Выводы по главе 4
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ БОРЬБЫ С
АСИНХРОНИЗМОМ ДЖИТТЕРОМ СИНХРОСИГНАЛОВ В ТСС
5.1. Анализ фазового блуждания синхроимпульсов
5.2. Разработка компенсатора джиттера на базе аналоговой ФАПЧ
5.3. Использование цифровых ФАПЧ для борьбы с джиттером
5.4. Борьба с джиттером с помощью сигналов навигационных спутников
5.5. Выводы по главе 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Для исключения данного недостатка надо разработать следящий гетеродин без высокочастотной модуляции, т. СП. Синхронный радиоприемник отличается конструктивно от обычного приемника только детектором, который состоит из перемножителя П, синхронного гетеродина СГ и ФНЧ как показано на рис. Такой детектор называется синхронным. Синхронный гетеродин местный автогенератор вырабатывает опорное колебание иг игсовог рг синхронное сог сос и синфазное рг рсс колебанием несущей частоты входного сигнала, например, амплитудномодулированного АМ ил0 С1 я сова . Позже синхронные и синфазные колебания стали называть когерентными. Сегодня синхронный когерентный метод является одним из основных методов приема сигналов не только аналоговых, но и цифровых систем связи. АМ или ФМ, несущие частоты которых одинаковы, а их фазы разнятся на . К недостатку СП следует отнести трудность реализации синхронного гетеродина. На сегодня эта проблема решена в достаточной степени. Рис. Покажем количественно, что синхронный радиоприем обеспечивает наибольшую помехоустойчивость. Рис. Д. Лвисор. Полученное соотношение показывает, что при синхронном детектировании отношение сигнала к помехе на выходе линейно зависит от отношения сигнала к помехе на входе. Явление подавления сигнала помехой отсутствует. Линейные свойства синхронного приемника определяют его высокие показатели в отношении помехоустойчивости. Преимущества синхронного детектора по сравнению с амплитудным особенно заметно при малых значениях Так, если , 1, то при квадратичном детектировании у. Выигрыш цкдкв. Хотя приведенное выше рассмотрение относится к гармоническому сигналу, полученные выводы могут быть полностью распространены и на модулированные манипулированные сигналы. Синхронный прием был открыт в г. Момотом Е. Г. Первое систематическое изложение метода синхронного радиоприема было дано в его монографии Проблемы и техника синхронного радиоприема, МЛ. Энергоиздат, . Аналоговая ЧМ является пороговой. Порог ЧМ, как известно, не позволяет реализовать потенциальную возможность радиосвязи по дальности. Для понижения порога в ЧМ системах используют следящие демодуляторы квазиоптимагтьные, основными из которых является детектор с обратной связью по частоте ЧОС, синхроннофазовый демодулятор СФД, детектор со следящим фильтром СФ. В первом и втором демодуляторе порог понижается за счет снижения девиации частоты 4 и, следовательно, за счет понижения индекса ЧМ ш на их входах. Но снижение т, как известно, и приводит к снижению помехоустойчивости приема, неэффективному использованию полосы частот радиоканала. Известно 3,5, что детектор ЧОС состоит из смесителя СМ, усилителя промежуточной частоты УПЧ, частотного детектора ЧД, следящего гетеродина СГ, причем, вход детектора соединен со СМ через УПЧ, а его выход со вторым входом СМ через СГ. Фактически СГ представляет собой частотный модулятор, на выходе которого имеет место колебание иг и соэбУг тгсо, которое в СМ перемножается с входным сигналом ис ио соъсос1 тяссоуО. На выходе СМ колебание исм 0 ис 0 иг 0 о со8а Стс тг соаЫ вм. Видно, что на выходе СМ индекс ЧМ ттстг действительно уменьшается на величину отчего полоса частот ЧМ сигнала на выходе детектора Гв1 т Ут, где V верхняя модулирующая частота, тоже уменьшается. Это позволяет уменьшить полосу пропускания УПЧ после СМ и тем самым уменьшить мощность помех Р на входе детектора. Мощность же ЧМ на входе детектора Рсиг0,5ио не зависит от т. Поэтому отношение мощности сигнала к мощности помех р на входе детектора повышается, что дополнительно уменьшает порог ЧМ приема. Прием одной боковой полосы АМ сигналов ОБП АМ вообще невозможен при 4 опорного колебания. Опорное колебание в любом случае должно быть не модулировано. В случае приема ОБП АМ сигналов его частота не должна заметно отличаться от несущей частоты входного сигнала во избежания ухудшения и качества речи. Этот вопрос требует особого рассмотрения. Опорное колебание получается из однополосного сигнала 1. Всегда сос у0 0, что и определяет асинхронизм частот. На рис.