Преобразователь двоичного сигнала в балансный пятиуровневый сигнал

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ и 651491 Союэ СоветскихСоциалистицескихРеспублик вт. сеид.в/02 явкиисоединен Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий. 03.7 Дата опубликов апис Автор изобр В. А. Шу я г 1 1 О 71) Заявител 4) ПРЕОБРА ЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГОВ БАЛАНСНЫЙ ПЯТИУРОВНЕВЫЙ ИГНАЛА ГНАЛк второму тий вход отводов в ми. На фи рическая вателя; н поясняющ 5(22) Заявлено 01,04. 7 Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в цифровых системах передачи данных, оборудованных регенераторами пятиуровневого сигнала с синхронизированием.Известен преобразователь двоичного сигнала в балансный пятиуровневый сигнал, содержащий конвертер и реверсивный счетчик 11).Однако известный преобразователь имеет недостаточную помехозащищенность.Цель изобретения - повышение помехозащищенности.Для этого,в преобразователь двоичного сигнала в балансный пятиуровневый сигнал, содержащий конвертер и реверсивный счетчик, введены первый блок задержки, формирователь, второй блок задержки с отводами, дешифратор и блок балансировки, причем выход конвертера непосредственно и через первый блок задержки подключен к входам формирователя, выход которого непосредственно и через второй блок задержки с отводами подключен к входам дешифратора, выход которого подключен к первому входу блока балансировки; выход которого через реверсивный счетчик подключен входу блока балансировки, трекоторого соединен с одним из рого блока задержки с отвода. 1 изображена структурная электсхема предложенного преобразофиг, 2 - временные диаграммы, ие его работу. Преобразователь содержит конвертер 1, реверсивный счетчик 2, первый блок задержки 3, формирователь 4, второй блок задержки 5 с отводами, дешифратор 6 и блок балансировки 7, причем выход конвертера 1 непосредственно и через блок задержки 3 подключен к входам формирователя 4, выход которого непосредственно и через блок задержки 5 с отводами подключен к входам дешифратора 6, выход которого подключен к первому входу блока балансировки 7, вы. ход которого через реверсивный счетчик 2 подключен к второму входу блока балансировки 7, третий вход которого соединен с одним из отводов второго блока задержки 5 с отводами.Преобразователь работает следующим образом.651491 3Входной двоичный сигнал А с тактовой частотой Г в конвертере 1 преобразуется в четверичный безызбыточный сигнал а (фиг. 2)с тактовой частотой Г/2; далее этот сигнал в формирователе 4 преобразуется в небалансный пятиуровневый сигнал у 1, в котором запрещено появление некоторых характерных комбинаций. Дешифратор 6 обнаруживает в сигнале уь (полученном задержкой сигнала у на 4 тактовых ингервала) небалансные комбинации, которые ответственны за накопление небаланса. Блок балансировки 7 при определенных услови-. ях (не всегда) заменяет обнаруженные небалансные комбинации сигнала уь и образует балансный пятиуровневый сигнал причем каждой небалансной комбинации отведена особая (ранее запрещенная) заменяющая комбинация противоположного знака (веса). Реверсивный счетчик 2 подсчитывает цифровую сумму выходного сигнала преобразователя 5 ь, значение которой и определяет условия замены небалансных комбинаций в блоке балансировки 7; замена осуществляется тогда, когда небаланс вышел бы за допустимые границы, если бы небалансная комбинация сигнала уь была бы пропущена в сигнале 5 ь.Рассмотримработу преобразователя более подробно. Начальные условия (т. е. значения сигналов в первой колонке временной диаграммы, фиг. 2) могут быть выбраны произвольно за исключением того, что для сигнала у. .не следует выбирать в качестве начального значение Р 2 или т 2.Работа конвертера 1, который преобразует входной сигнал А с тактовой частотой Г в четверичный сигнал а с тактовой частотой Г/2, не отличается от работы конвертера известного преобразователя.Формирователь 4 образует сигнал у и свой внутренний сигнал у 1 в зависимости от сигналов ао, а и внутреннего сигнала уг. Сигнал у получается внутри формирователя 4 путем задержки сигнала у, на один тактовый интервал, В выходном сигнале у формирователя 4 не могут образоваться (запрещены) некоторые комбинации значений, которые далее используются для балансировки этого сигнала. В сигнале у также не могут образоваться серии из более, чем трех нулевых значению (посылок) подряд.Дешифратор 6 обнаруживает и дешифрует небалансные комбинации значений сигнала уь (т. е. комбинации, ответственные за накопление цифровой суммы); для этого он использует сигналы от у до уь и образует сигнал Уь, Если сигнал Хь принял одно из нулевых значений, то это означает, что в сигнале уь последовательно во времени образуется такая же комбинация значений, какая определяет значениесигнала Хь.Блок балансировки 7 производит балансировку пятиуровневого небалансного сиг 4нала уь путем замены небалансных комбинаций этого сигнала на балансирующие комбинации противоположного веса, ранее запрещенные в небалансном сигнале уь (вескомбинации равен сумме весов составляющих ее значений); после каждой заменырежим блока балансировки 7 изменяется,как описано ниже.Замена небалансной комбинации на балансирующую комбинацию далее называется подстановкой.Блок балансировки 7 обладает внутрен:.ней памятью и может работать в двух режимах: прямом, в котором значения сигнала уь выдаются, как значения (посылки)15 сигнала уь без изменения их знака, и инверсном, в котором значения сигнала уьвыдаются, как значения (посылки) сигнала уь с переменой их знака на противоположный. Вид режима блока определяется еговнутренним сигналом Мь, значение 0 этогосигнала соответствует прямому режиму, азначение 1 - инверсному. Сигнал Р ь непоступает на выход блока балансировки 7,а изменение режима происходит только приосуществлении подстановки. Кроме того,блок балансировки 7 может производить замену значений сигнала уь прежде, чем выдать их, как значения (посылки) сигналауь, замена производится только при осуществлении некоторых подстановок,На фиг, 2 показано осуществление двухЗО подстановок. При первой подстановке (в 4,5 и 6 тактовых интервалах) производитсяпереключение режима блока балансировки 7,наличия,с 5-го интервала, и замена значений сигнала уь в 4, 5, 6 тактовых интервалах. При подстановке в 10, 11 и 12 такто, вых интервалах производится только переключение режима блока балансировки 7 (синверсного на прямой), начиная с1-готактового интервала.Замена небалансной комбинации, соот 40 ветствующей 74 (в 7 и 8 тактовые интервалы сигнала уь), не производится,Реверсивный счетчик 2 является цифровым счетчиком, который запоминает предыдущее значение цифровой суммы Иь и45вычисляет ее очередное значение Мь в соответствии с алгебраической формулойИь = Ие + 1 Уь,: .где 1 уь - вес очередного значения (посылки) сигнала уь. Сигнал % является внутренним сигналом счетчика (не поступает на5 О выход счетчика), а на блок балансировки 7поступает запомненное предыдущее значение цифровой суммы Иь,Балансный сигнал Ьь (предпоследняястрока на фиг. 2) может принимать те жезначения, что и сигнал уь, т. е, Р, р, о, т,М; как функция времени, сигнал Яь соответствует последовательности значений этого сигнала (последняя строка на фиг. 2).В последнем тактовом интервале (фиг. 2)многоточия поставлены для тех сигналов,65149- символ р или гп сам является погторным, если ему непосредственно или через только один нуль предшествует ненулевой символ того же знака.5:Предложенный преобразователь, по сравь нению с известным, позволяет повысить помехозащищенность сигнала путем полной балансировки пятиуровневого сигнала и отсутствия (до серий) нулевых посылок. 1 1 1 1 1 1 0 5значения которых определяются (на каж дом тактовом интервале) по описанным вы ше правилам на основании уже известных значений остальных сигналов.Из балансного пятиуровневого сигнала преобразователя после передачи может быт восстановлен исходный двоичньй сигнал пу тем выполнения операций, обратных произ веденным в преобразователе: принятый ба лансный сигнал преобразуется в небаллнсный, далее восстанавливается четырехуровневый сигнал, и из него формируется переданный двоичный сигнал. Определение цифровой суммы при этом не требуется, так как балансирующие комбинации пятиуровневого сигнала могут быть опознаны без ее учета.Восстановление четырехуровневого сигнала из небалансного пятиуровневого сигнала производится по плавилам:- символы Р и М повторного знака. декодируются, как Ч, а те же символы неизменного знака декодируются, как Х;- символы р и гп повторного знака декодируются, как 3, а те же символы измененного знака декодируются, как %;- единственный нуль, или первый из трех нулей, или первый из двух нулей после повторного символа р или 7 п декодируется, как Ч;- во всех остальных случаях нули декодируются, как 3;- знак символа совпадает с знаком его веса;- символ имеет повторный знак, если предшествующий ему ненулевой символ имеет тот же знак; 10 формула изобретенияПреобразователь двоичного сигнала в балансный пятиуровневый сигнал, содержащий конвертер и реверсивный счетчик, отличаю- иийся тем, что, с целью повышения поме хозащищенности, введены первый блок задержки, формирователь, второй блок задержки с отводами, дешифратор и блок балансировки, причем выход конвертера непосредственно и через первый блок задержки подключен к входам формирователя, выход которого непосредственно и через второй блок задержки с отводами подключен к входам дешифратора, выход которого подключен к первому входу блока балансировки, выход которого через реверсивный счетчик подключен к второму входу блока балансировки, третий вход которого соединен с одним из отводов второго блока задержки с отводами.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Копеко Н., 5 ача А. Геед Ьас 1 с Ваапсед Соде аког Мн 111 ече РСМ 1 гапз 7 п 1 зз 1- оп. - 1 ЕЕЕ Тгапз. Сопцп. - чо 1. Согп, 1969,5, р. 554 - 563.,че л/2 5 9 У 6 7 0 9 а и 12 13 д оо 11 10 оо 11 11 аа о 1 а и 77 аа 01и ихи ччччич хэвиа, и иччх и юзичи ч х ччюиоз р т Р рг и, р, рг ог м Р, туг ог 01 Р т У Рг т Р Рг аг гт г пО Рто р аррп М рту,00 ртуртрооирт у Р о о р т р р т р р и и р у, О Р и П Р тР р яр р а У Р а Ри 0 РтРРтр Ра утрираортрртрр И гга 02,00 га О г г з 1.0-2 -1-35-2-1 0 2 2 3 1 0-2 -7 -5-9-5 -2-111 НИИПИ Заказ 821/53 Тираж 4 Подоисное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул Проектная, 4