2.3.2. Интегральный метод регистрации

Алгоритм интегрального метода регистрации выглядит следующим образом:

u_вых(t) = u_вх(t)dt , (2.17)

Где u_вх(t) – сигнал на входе регистрирующего устройства. Интегрирование осуществляется на интервале, соответствующем длительности неискаженного единичного элемента.

Реализация интегрального метода может быть осуществлена средствами аналоговой или цифровой техники. В [2] имеются сведения об аналоговых вариантах, а в [1] предлагается вариант цифровой реализации. В последнем случае непрерывное интегрирование заменяется суммированием N отсчетов входного сигнала. Структурная схема, поясняющая принцип действия такого устройства регистрации, приведена на рис.2.12, а соответствующие временные диаграммы показаны на рис.2.13.

Рис.2.12. Структурная схема устройства регистрации интегральным методом

Рис.2.13. Временные диаграммы работы устройства регистрации интегральным методом

Передается последовательность 101. Импульсы постоянного тока u₁ имеют прямоугольную форму, но искажены по длительности (штриховой линией показаны неискаженные сигналы и ИЗМ). Сигнал u₁(t) управляет ключом , который открывается при u₁(t) = 1. При этом стробимпульсы u₂(t) с частотой следования f_т >> 1/₀ заполняют счетчик. Пусть за время действия неискаженной токовой посылки ₀ в счетчик записывается N импульсов u_2. Если при наличии краевых искажений и дроблений за время ₀ в счетчик поступит N/2 +1 и более стробимпульсов, то согласно (2.17) принимается решение, что принят символ “1”. Заметим, что емкость счетчика достаточно взять равной N/2 +1. В конце единичного интервала, определяемого тактовыми импульсами u_4, показания счетчика считываются, и он обнуляется. На временных диаграммах неправильно регистрируется вторая посылка, так как вместо символа “0” регистрируется символ “1”.

Оценим исправляющую способность интегрального метода. Рассмотрим наиболее неблагоприятный случай двусторонних краевых искажений, направленных к середине единичного элемента и причем будем считать, что смещение ЗМ относительно ИЗМ слева и справа одинаковы и не превышают допустимого значения:

_л = _пр = _д (2.18)

Запишем условие правильной регистрации при наличии краевых искажений

_л + _пр = 0,5₀ (2.19)

2_д = 0,5₀

и _д = 0,25₀

Следовательно, исправляющая способность по краевым искажениям интегрального метода регистрации

μ_кр = 25%.

При оценке исправляющей способности интегрального метода по дроблениям учтем, что неправильная регистрация отсутствует, если суммарная длительность дроблений при отсутствии краевых искажений не превышает 0,5₀ . Поэтому

μ_др = 50%.

2.3.3. Комбинированный метод регистрации

Сущность метода заключается в том, что каждый единичный элемент анализируется по нескольким отсчетам. Из теории сигналов [8] известно соотношение для оптимального числа отсчетов N:

N = ₀/_кор,

где ₀ – единичный интервал, а _кор – интервал корреляции помехи.

Таким образом, для каждого вида помех существует определенное оптимальное число отсчетов на единичном интервале. На практике выбирается нечетное число отсчетов N = 3  9.

Структурная схема устройства, реализующего комбинированный метод, аналогична устройству с регистрацией интегрированием. Метод занимает промежуточное положение между методом стробированием (N = 1) и интегральным методом (N  ∞).

Исправляющая способность комбинированного метода регистрации зависит от числа отсчетов N. Допустимая величина смещения ЗМ относительно ИЗМ, не приводящая к неправильной регистрации

_д = (2.20)

где - ближайшее целое число a.

Следовательно, исправляющая способность по краевым искажениям

μ_кр = (2.21)

Эта величина максимальна при N = 5, при этом μ_кр = 30%. При N  ∞ μ_кр  25% как у интегрального метода.

Допустимая длительность дроблений на интервале ₀, не приводящая к неправильной регистрации

_др = (2.22)

Отсюда исправляющая способность по дроблениям

μ_др = (2.23)

Для метода стробированием N = 1 μ_др = 0, что совпадает с ранее полученным результатом. С увеличением числа отсчетов N исправляющая способность по дроблениям μ_др  50%, что характерно для интегрального метода. В частности, при N = 3, μ_др = 33%, а при N = 5

μ_др = 40%.