Кадровая синхронизация.

Простейшим методом кадровой синхронизации является введение маркера – отдельного бита или потока бит, периодически вводимой передатчиком в поток данных. Приемник должен знать эту последовательность и период ее введения. Приемник проверяет корреляцию этой последовательности с потоком поступающих данных в течение известного периода введения. Если приемник не синхронизирован с кадровой последовательностью, корреляция будет слабой. Преимуществом маркера кадра является его простота. Для маркера может быть достаточно одного бита, если перед принятием решения, находится ли система в состоянии кадровой синхронизации, было выполнено достаточное число корреляций. Но это число может быть большим, поэтому увеличивается время вхождения в синхронизм, поэтому наибольшую пользу маркеры кадров представляют в системах, непрерывно передающих данные и не подходят для систем, передающих отдельные пакеты или требующих быстрой кадровой синхронизации. Еще одним недостатком маркера кадра является то, что введенный бит ( или биты) может повысить громоздкость структуры потока данных. В качестве примера можно привести линию Т1 разработанную Bell Labs для североамериканских телефонных систем. Структура Т1 включает использование маркера кадра размером 1 бит, вводимого после каждого набора из 24 8-битовых байт. При этом возникает информационная структура, кратная 193 бит – неудобное число с точки зрения большинства интегральных схем.

В системах с неустойчивыми передачами и необходимостью быстрого получения синхронизации рекомендуется использовать синхронизирующие кодовые слова. Обычно такие кодовые слова передаются как часть заголовка сообщения. Приемник должен знать кодовое слово и постоянно искать его в потоке данных с помощью корреляторов. Обнаружение кодового слова укажет известную позицию информационного кадра. Синхронизация в этом случае может достигаться практически мгновенно, однако кодовое слово может быть длинным по сравнению с маркером кадра, а так как так как сложность определения корреляции пропорциональна длине последовательности, то и коррелятор может быть достаточно сложным.

Хорошим синхронизирующим кодовым словом является то, которое имеет малое абсолютное значение «побочных максимумов корреляции» (значение корреляции кодового слова с собственной смещенной версией).

Пример вычисления побочного максимума корреляционной функции приведен на рисунке 4.9. 5-битовая последовательность в данном случае имеет неплохие корреляционные свойства: наибольший побочный максимум в пять раз меньше основного, . Последовательности. В которых, как на рисунке 4.9, максимальный побочный максимум равен 1, называются последовательностями или слова Баркера. Не существует известного конструктивного метода поиска слов Баркера и в настоящее время известно всего 10 уникальных слов, наибольшее из которых состоит из 13 символов.