ПОКАЗНИКИ НЕСТАБІЛЬНОСТІ СИГНАЛІВ СИНХРОНІЗАЦІЇ Лекція 4 Теоретичні

ПОКАЗНИКИ НЕСТАБІЛЬНОСТІ СИГНАЛІВ СИНХРОНІЗАЦІЇ Лекція 4

Теоретичні положення: фаза Сигнал на виході пристрою синхронізації має вигляд: де s(t) – cигнал синхронізації; А – стала амплітуда; Ф(t) – миттєве значення фази. де Ф 0 – початковий зсув фази; D – швидкість пропорційної складової систематичного зсуву частоти ν внаслідок деградації генератора; у0 – відносний зсув частоти ν від її номінального значення νnom через кінцеву стабільність пристрою синхронізації: у0 = (ν – νnom)/νnom; φ(t) – випадкова складова флуктуацій фази.

Теоретичні положення: час З метою нормування сигналів синхронізації застосовують поняття функції часу T(t) – це міра часу, яку отримують співставленням фази вимірюваного сигналу Ф 0(t) з номінальною частотою цього сигналу де T(t) – функція часу; Ф(t) – миттєва фаза сигналу на виході пристрою синхронізації; νnom – номінальна частота пристрою синхронізації. Функція похибки часу досліджуваного пристрою синхронізації відносно джерела опорного сигналу дорівнює різниці між функціями часу пристрою і цього джерела де x(t) – функція похибки часу; T(t) – функція часу пристрою синхронізації; Tref(t) – функція часу джерела опорного сигналу.

Теоретичні положення: похибка інтервалу часу (ТІЕ) За визначенням, джерело опорного сигналу має «ідеальну» для практичного вимірювання функцію часу: Для оцінювання похибки інтервалу часу ТІЕ(t; τ) потрібно увести поняття кінцевого інтервалу спостереження τ. Тоді, похибка дорівнює різниці між мірою інтервалу часу τ, яку отримали за допомогою пристрою синхронізації та мірою цього інтервалу τ, отриманого за допомогою генератора опорної частоти. де ТІЕ(t; τ) – функція похибки інтервалу часу; τ – інтервал спостереження.

Графічна інтерпретація ТЕ

Максимальна похибка інтервалу часу-МТІЕ Максимальна похибка (вимірювання) інтервалу часу МТІE(τ, T) – це максимальний розмах похибки часу x(t) на всіх можливих інтервалах вимірювань τ у межах періоду вимірювань Т. Цей вираз розраховують у параметрах дискретного часу (nτ0) де х(і) – і-й відлік похибки часу. МТІE(nτ0) лежить в основі всіх технічних вимог, обумовлених нормативними документами із синхронізації мереж.

Графічна інтерпретація МТІЕ

Девіація часу – TDEV Цей показник є обов’язковим доповненням МТІE(nτ0) і розглядається як аналог спектрального оцінювання випадкових шумів у часовій області. Формула для обчислення девіації часу TDEV(nτ0) у дискретному часі має вигляд: де n = 1, 2, …, ціла частина N/3; xi = x(t + iτ0) – i-й відлік похибки часу.

Додаткові (необов’язкові) показники стабільності сигналів синхронізації ADEV – девіація Аллана МADEV – модифікована девіація Аллана ТІЕnns – корінь квадратний з похибки часового інтервалу

Мережні норми(MTIE) на вандер PRC Інтервал спостереження τ, с МТІЕ, нс 0. 1 < τ ≤ 83 25 83 < τ ≤ 1000 0. 3 τ 1000 < τ ≤ 30000 300 τ > 30000 0. 01 τ

Мережні норми(TDEV) на вандер PRC Інтервал спостереження τ, с TDEV, нс 0. 1 < τ ≤ 100 3 100 < τ ≤ 1000 0. 03 τ 1000 < τ ≤ 1000000 29. 7 + 0. 0003 τ

Мережні норми(MTIE) на вандер SSU Інтервал спостереження τ, с МТІЕ, нс 0. 1 < τ ≤ 2. 5 25 2. 5 < τ ≤ 200 10 τ 200 < τ ≤ 2000 τ > 2000 433 τ0. 2 + 0. 01 τ

Мережні норми(TDEV) на вандер SSU Інтервал спостереження τ, с TDEV, нс 0. 1 < τ ≤ 4. 3 3 2. 5 < τ ≤ 200 0. 7 τ 200 < τ ≤ 2000 58 + 1. 2 τ0. 5 + 0. 0003 τ

Мережні норми(MTIE) на вандер SEC Інтервал спостереження τ, с TDEV, нс 0. 1 < τ ≤ 2. 5 250 2. 5 < τ ≤ 20 100 τ 20 < τ ≤ 2000 τ > 2000 433 τ0. 2 + 0. 01 τ

Мережні норми(TDEV) на вандер SEC Інтервал спостереження τ, с TDEV, нс 0. 1 < τ ≤ 17. 14 250 17. 14 < τ ≤ 100 τ 100 < τ ≤ 1000000 58 + 1. 2 τ0. 5 + 0. 0003 τ

Мережні норми(MTIE) на вандер сигналу синхронізації, вилученого з потоку ПЦІ Інтервал спостереження τ, с МТІЕ, нс 0. 1 < τ ≤ 7. 3 732 7. 3 < τ ≤ 20 100 τ 20 < τ ≤ 2000 τ > 2000 433 τ0. 2 + 0. 01 τ

Мережні норми(TDEV) на вандер сигналу синхронізації, вилученого з потоку ПЦІ Інтервал спостереження τ, с ТDEV, нс 0. 1 < τ ≤ 48 34 48 < τ ≤ 100 0. 7 τ 100 < τ ≤ 1000000 58 + 1. 2 τ0. 5 + 0. 0003 τ

Висновки 1. В теорії синхронізації замість поняття нестабільність частоти df=Df/f використано поняття похибки інтервалу часу ТІЕ(t, t). 2. Серед п’яти показників нестабільності основними є: - функція максимальної похибки часового інтервалу (MTIE); - девіація часу (TDEV). 3. Значення MTIE та TDEV розраховують на основі дискретного часу, використовуючи i-й відлік похибки часу: xi = x(t + iτ0).