Rezumat: Sistemele de transmisie asincronă și sincronă, principiile de formare a semnalelor acustice sunt considerate. Sisteme de alimentare cu energie electrică și principii pentru construirea unei rețele de distribuție actuale
Trebuie remarcat faptul că problema sincronizării a apărut când un generator de ceas a fost introdus la stație. După cum am văzut, toate canalele de timp au fost separate de timp datorită tactului. În același timp, este periodic necesar să marcați începutul cadrelor, ciclurilor și așa mai departe.
Trebuie remarcat faptul că până în prezent nu existau probleme de sincronizare în centralele telefonice automate electromecanice. La prima bursă de telefonie electronică, a fost utilizată o metodă "solicitare-răspuns" pentru transmiterea semnalului, care nu necesita un generator de ceas. Această metodă este explicată în Fig. 6.1.
Fig. 6.1. Principiul trimiterii unui impuls fără utilizarea unui generator de ceas
Dacă doriți să trimiteți un impuls, sistemul trimite un semnal de nivel ridicat (marginea în creștere) la linie. După primire, stația vecină răspunde cu o confirmare, aceasta determină transmiterea semnalului în direcția înainte. Această metodă necesită o cale directă și inversă, dar are avantajul că nu are nevoie de generatoare de ceas și nu există o problemă atât de gravă ca sincronizarea. La momentul transferului digital, cerința de a avea o cale inversă era inacceptabilă, prin urmare toate tehnologiile digitale au mers pe calea instalării generatoarelor de ceas. Metoda este menționată pentru completitudine și ca o perspectivă ulterioară a dezvoltării tehnologiei digitale.
După cum sa menționat deja mai sus, pentru funcționarea normală a dispozitivelor digitale în rețea este necesar să se stabilească momente singulare de numărare și numerotare a măsurilor [4].
În tehnologia digitală, există două moduri de a seta această bază de timp:
- metoda asincronă;
- metodă sincronă.
Prima metodă de transmitere este asociată cu fiecare dintre mesajele transmise.
Începutul mesajului este marcat de un grup special de semne, numite "start", și completează mesajul, astfel încât combinația se numește "start-stop".
Din momentul în care semnalul de start-stop este adoptat, sistemul începe să primească informații, iar generatoarele nu trebuie să se disperseze în timpul celui mai mare mesaj. Sistemul asincron este deosebit de atractiv pentru cazurile de încărcare redusă și mesaje scurte. În acest caz, stațiile pot avea generatoare de precizie redusă, care pot menține stabilitatea procesului de recepționare și transmitere pentru o perioadă scurtă de timp.
Sistemele sincrone sunt proiectate pentru fluxuri mari de mesaje sau transmiterea continuă a mesajelor (uneori goale, pauze de umplere).
Pentru schimbul corect între cele două stații trebuie să existe o coincidență ideală a frecvențelor fazelor generatoarelor de la ambele stații. În echipamentele reale, generatoarele au toleranțe pentru frecvența produsă. În prezent există generatoare ale căror frecvențe de generare a impulsurilor au o precizie de 10-6. 10-9. Fig. 6.2 ilustrează procesul care apare atunci când frecvențele pulsului nu coincid.
Fig. 6.2. Încălcarea sincronismului generatorului de ceas local și secvența sincronă care se întinde de-a lungul liniei
În Fig. 6.2 prezintă secvența impulsurilor generatorului de stații locale. Mai jos este o serie de impulsuri care sosesc de-a lungul liniei și reprezintă informația codificată (denumită în continuare "secvență liniară"). Pentru simplitate, este arătat că impulsurile de informații merg fără intervale (omisiuni). În hardware-ul real, pauzele între impulsuri depind de codurile sursă și de codarea liniară. Să presupunem că în momentul inițial al timpului marginile de vârf ale impulsurilor generatorului local și secvența liniară coincid. În figură, zonele (zonele) de discrepanță dintre impulsurile liniare și impulsurile generatorului local sunt indicate în gri. La început coincid aproape complet (alungirea sau scurtarea pulsurilor de ordinul 10-6 sau aceeași discrepanță a intervalelor este nesemnificativă).
Apoi, ia în considerare a 2-a momentului datorită diferenței de frecvență (sau diferența de durate de impuls și intervalele identice) schimbare între impulsuri și secvență de faza secvenței lineare, care sunt produse de un oscilator local acumulat. După cum vedem, zona coincidenței a scăzut. A treia oară, zona a fost redusă. O astfel de reducere poate determina respingerea impulsului, ceea ce va duce la eșecuri ulterioare la alte niveluri superioare (de exemplu la nivelul sincronizării cadrelor). La cel de-al patrulea moment, zona de coincidență rămâne mică. Astfel, există un fenomen nou: asimetrie complet (punctul 5 minute) sau coincidență cu următoarea secvență de impulsuri de impulsuri ale oscilatorului local (coincidență „coadă“ moment secund). Apoi, există o creștere a zonei de coincidență cu impulsul ulterior, și apoi o coincidență completă. Astfel, există o schimbare a zonei coincidență sau, ca fază „bruiaj“, la care să înțeleagă th discrepanță între generatorul de fază de ceas și o secvență liniară locală.
În Fig. 6.2 prezintă zona de coincidență a impulsurilor secvențelor considerate. În cazul ideal (atunci când parametrii diferența dintre cele două frecvențe este definit numai oscilatoarele stabile și precise), valoarea acestei zone variază în mod periodic. În acest caz, coincidențele apar la început, apoi la sfârșitul impulsurilor liniare. Prin urmare, se schimbă adesea în zona desemnată prin sinusoide (fig. 6.2), indicând creșterea și descreșterea zonei de suprapunere, iar semnul indică care dintre cele două secvențe este avansat. Acumularea diferenței de fază cu o precizie ridicată a generatoarelor și o stabilitate ridicată a mediului de transmisie are loc destul de încet (zi, săptămâni, luni). Prin urmare, perioada sinusoidelor este destul de mare.
Alocarea acestor zone de coincidență în echipamentele reale servește ca indicator pentru reglarea reciprocă a generatoarelor. Folosind impulsuri de informații primite, un dispozitiv special (selector de ceas) determină frecvența generatorului de emițător. Acest lucru este posibil în cazul în care impulsurile transmițătorului sunt fără o pauză (sau cu o pauză scurtă), care utilizează o codificare specială (a se vedea. „Cod de linie“ [5]).
"Wander" faza
În plus față de instabilitatea generatoarelor, există o discrepanță între frecvențele pentru diferiți parametri (faze, perioade etc.). Principalele motive pentru rătăcirea în fază sunt:
- modificarea lungimii și a parametrilor căii;
- modificări ale vitezei de propagare;
- Doppler se deplasează cu dispozitive terminale mobile.
Modificarea lungimii liniei de cablu are loc ca urmare a influențelor temperaturii sau ca rezultat al schimbărilor atmosferice care duc la îndoirea căii radio. Acest lucru încetinește propagarea, care modifică viteza reală de transmisie. Cea mai importantă creștere a traseului de propagare este furnizată de canalele prin satelit, unde schimbarea traseului poate ajunge până la 300 km, ceea ce mărește timpul de tranzit al semnalului cu aproximativ 1 ms. Schimbarea relativă a vitezei cu modificările de temperatură este mică, dar comparabilă cu precizia generatorului de ceas.
Aceasta crește necesitatea de control al frecvenței la stația de recepție.
Complicarea cazului este faptul că rătăcirea este neregulată.
Schimbarea vitezei de propagare este asociată cu o modificare a parametrilor fizici ai liniei (de exemplu, valori de inductanță și capacitate de linie). Aceste modificări se referă la aceeași ordine ca la modificarea lungimii liniei. Cu o cale radio, se fac ajustări mari de parametrii de mediu (de exemplu, umiditatea).
Modificările Doppler. Acest factor este cea mai importantă sursă de instabilitate potențială a frecvenței ceasului care apare atunci când se comunică cu obiecte mobile. De exemplu, atunci când o aeronavă se deplasează la o viteză de 500 km / h, instabilitatea frecvenței ceasului poate ajunge la 5 x 10 -7.
Motivele considerate mai sus necesită ajustarea reciprocă a frecvenței între dispozitivele informatice digitale care interacționează.
Principiul funcționării generatorului de stații
Există două tipuri de generatoare de stații cu auto-tuning. Schema structurală a primului dintre ele este prezentată în Fig. 6.3.
Fig. 6.3. Diagrama structurala a unui generator de statie controlat de tensiune
Principalul dispozitiv inclus în compoziția sa este un generator cu tensiune controlată. Selectorii frecvențelor ceasului (STC) alocă de la canalul de tren puls linear impulsurile frecvenței ceasului transmițătorului. Aceste impulsuri sunt direcționate către un comparator (SS), care determină zona de coincidență (vezi Figura 6.2) și îl transformă (integrează) într-o tensiune. Această tensiune se aplică la intrarea unui generator comandat de tensiune, care modifică valoarea frecvenței oscilatorului local. Procesul continuă până la o coincidență completă a sincronizării sosirii impulsurilor de ceas a oscilatorului local și a impulsurilor care sosesc de-a lungul liniei. În Fig. 6.3 Se poate observa că ajustarea poate fi făcută din mai multe stații vecine. În acest caz, generatorul este reglat la media aritmetică a frecvenței.
A doua variantă este prezentată în Fig. 6.4. Acesta conține un generator general al pulsului stației (JIU), care funcționează pe impulsurile de ceas primite de la oscilatorul principal (RAM). Aceste impulsuri sunt alimentate prin intermediul dispozitivului ajusteaza (UE), care primește impulsurile de la oscilator de master pentru a genera secvența de impulsuri de ieșire dorită cu frecvența necesară prin împărțirea și le conectează specifica dispozitivele.
Fig. 6.4. Schema bloc a generatorului cu reglare impuls