帧同步捕捉主要关心的是如何从接收的数据信息码序列中迅速地识别出帧同步码组,此时数据传输系统的误码率是次要的。但在进入同步状态后,数据传输的误码率变得重要了。接收端出现误码可能是由于系统失却同步而引起的,也可能是由于帧同步码组有一位发生差错而引起的(这不算是真正的失步)。如果不加区分,凡是出现误码就算失步,将使工作状态一遇误码就开始捕捉,造成不必要的数据信息码丢失,这种情况叫做同步稳定性不够好,应该设法改进。
为了正确认出究竟有没有真的失步,有必要对帧同步码组经常监视。识别器如有误差信号输出,应该辨别这一误差信号的出现是由于真的失步引起的,是由于帧同步码组中存在误码引起的。虽然位同步脉冲出现错位、信道中断、机器故障等都会导致位同步破坏,从而都有可能失缺帧同步而必须重新捕捉,但这种情况发生的概率较小。为此,对于帧同步应采取保护措施,这里介绍两种方法:其一为计数保护法;其二为积分保护法。
计数保护法主要依靠计数电路,如图7.33所示。当已进入同步状态后,帧同步码组识别器不再对整个接收数据序列进行检测,而只是按帧同步周期对接收序列中的帧同步码组进行监视,因监视周期较长,信号受噪声干扰的影响,不致于使连续的帧同步码组遇到破坏。相反,如果是真的失步,那么由于接收端本地产生的帧同步位置不对应于接收序中的帧同步码组,必然使帧同步码识别器连续输出误差信号。为了不让识别器输出的误差信号直接作为控制信号应用,必须先让误差信号经过计数电路,只有在误差信号连续出现并超过计数电路预定数目后,才会使与门开通,让误差信号通过,以起到控制捕捉误差信号的作用。倘若误差信号只是偶发性地出现,计数电路不会使与门开通,从而使电路处于保护帧同步状态,借以提高帧同步的稳定性。
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图7.33 计数保护法
积分保护法主要依靠积分电路,如图7.34(a)所示。不同噪声干扰引起的误差信号是有区别的,第一种情况是在信道中存在随机噪声干扰的情况下,冲击是偶发的,误差信号零散出现;第二种情况也是在信道中存在随机噪声干扰的情况下,冲击在短时间(约几毫秒)内使接收序列消失,误差信号突然很大,冲击过去以后不再出现误差信号;第三种情况是由于位同步脉冲出现错位,或者因信号中断和机器故障等原因导致帧同步失步,误差信号长时间地出现,且密度很大。显然前两种情况不算是失步,仍应继续保持同步工作,第三种情况才是真失步。真失步要求进入捕捉状态,重新建立帧同步。积分电路的任务就是对前两种情况不起显著响应,其输出电压没有达到电压甄别器的甄别电平,因而与门关闭,误差信号不能通过,而对第三种情况,积分电路使电压逐渐增大,电压经过一定时间后会超过甄别电平,因而与门打开,误差信号通过,以起到控制捕捉误差信号的作用。图7.34(b)所示的是三种情况的积分过程和判决结果。
图7.34 帧同步积分保护法及判决结果
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