Читайте также:
|
Улучшение ЛЦС с целью упрощения устройств выделения тактовой частоты линейных регенераторов реализуется с помощью процесса, называемого скремблированием, т. е. использования пары преобразующих устройств: скремблера на передаче и дескремблера на приеме (рис. 6.9, а)
Скремблирование заключается в преобразовании исходного двоичного сигнала в сигнал, близкий к случайному, имеющему биноминальное распределение вероятностей появления (при равновероятном появлении символов 1 и 0), т. е. осуществляется рандомизация произвольного информационного сигнала.
В отличие от сигналов с произвольными статистическими параметрами, для которых вероятности появления символов и групп символов могут быть произвольными, в цифровом случайном (скремблированном) сигнале вероятность появления любой комбинации является не произвольной, а определяется в соответствии с биномиальным законом вероятностью появления одного символа и длиной серии.
Рис. 6.9. Скремблер - дескремблер
Идея скремблирования основана на том, что, как показано в табл. 6.4, выполненное дважды сложение по модулю 2 передаваемого символа с некоторым другим символом не приводит к его изменению, однако в линию вместо последовательности Х 1` передается последовательность Z, имеющая большее число единиц по сравнению с исходной последовательностью.
Таблица 6.4
| X1 | Y1 | Z | Y2 | X2 |
Основным элементом скремблера является генератор псевдослучайной последовательности (ПСП), схема которого приведена на рис. 6.9,6, а принцип действия иллюстрируется табл. 6.3.
Пусть в начальный момент времени (№ 1) имеет место состояние ячеек памяти А, Б и В регистра сдвига 0, 0 и 1 соответственно, что можно записать как число (001)2 = (1)10 - единицу в двоичной и десятичной системах счисления. Выходной сигнал генератора ПСП равен mod 2(Б, В) = = mod 2(0,.l)=1.
В процессе сдвига в регистре содержимое ячейки В пропадает, содержимое ячейки Б перемещается в ячейку В, содержимое ячейки А перемещается в ячейку Б, ив ячейку А записывается выходной сигнал, т. е. 1.
Состояние генератора в такте № 2 равно (100)2 = (4)10. Из табл. 6.5 видно, что состояние генератора за 7 тактов проходит полный цикл, содержащий все возможные комбинации, кроме (000). Количество таких комбинаций составляет 2 m -1 = 7, где m = 3 - число ячеек.
Таблица 6.5
| № такта | Содержимое ячеек | Число в десятичной системе счисления | ||
| А | Б | В | ||
Рассмотрим пример передачи цифровой последовательности Х 1, имеющий вид 10101010 при исходном состоянии генератора ПСП схемы рис. 6.9, б, равном (001)2. Последовательность Z в линейном тракте образуется сложением по модулю 2 последовательности Х 1 и выходного сигнала генератора ПСП (содержимое ячейки памяти А в течение тактов № 1...8). Итак, последовательность Z имеет вид 11110110. Структура последовательности непериодична.
Восстановление дескремблером переданной последовательности на приеме производится по алгоритму = mod 2(Z, Y 2). Генераторы ПСП на передаче и приеме должны быть синхронизированы. Для этого применяются схемы генераторов с самосинхронизацией, недостатком которых является размножение ошибок, возникающих в цифровом линейном тракте.
К достоинствам скремблированного сигнала можно отнести:
- возможность достаточно точного расчета параметров выделителя тактовой частоты линейных регенераторов, так как может быть определена вероятность появления любой комбинации в линейном цифровом сигнале;
- универсальность, которая заключается в возможности сквозной передачи скремблированного сигнала по сети связи через любые цифровые тракты, так как скремблирование исходной двоичной последовательности осуществляется без преобразования его в другой вид, а выделение исходного сигнала производится только в приемном оборудовании оконечной станции;
- уменьшение влияния статистических параметров исходного сигнала на фазовые дрожания цифрового сигнала в линии;
- обеспечение возможности контроля качества передачи при нарушении чередования полярности импульсов при использовании скремблирования в сочетании с кодом ЧПИ.
Выбор ПСП, наиболее близкой к случайному цифровому сигналу, является достаточно сложной задачей. В качестве наиболее эффективных ПСП предлагается использовать М -последовательности периода N =2 n - 1, образованные полиномами вида х 15 + х 14 + 1 (n = 15) или х 10 + х 9 + х 6 + 1
(n = 10). Далее скремблированный сигнал, как новый ДВС, может быть преобразован в соответствующий код ЛЦС.
На выходе скремблера появляется новая импульсная последовательность, которая систематически связана с исходным ДВС, однако является как бы случайной, поскольку происходит разрушение длинных последовательностей 1 или 0, а также простых периодических последовательностей. Это, естественно, приводит к существенному уменьшению величины систематических фазовых дрожаний.
При установке на магистрали нескольких скремблеров возможно устранение также систематического накопления фазовых дрожаний. Отметим, однако, что если в последовательности, поступающей на вход дескремблера, появились ошибки, то при восстановлении сигнала могут возникнуть несколько ошибок.
Размножение ошибок при скремблировании несколько ограничивает область применения данного метода.
Дата добавления: 2015-08-26; просмотров: 491 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Линейные коды | | | Принципы построения и классификации регенераторов |