Устройство выделения тактовых импульсов

35 Недостатком известного устройства выделения тактовых импульсов является пониженная точность выделения тактовых импульсов, обусловленная нестабильностью фазы тактовых импульсов при приеме сигналов данных, имеющих многопозиционную квадратурную амплитудную модуляцию и комбинированную амплитудно-фазо вую модулцю с одной частично подавленной боковой полосой частот. При использовании этих методов модуляции распределение временных моментов, соответствующих границам 65 Изобретение относится к радиотехнике и другим областям, связанным с передачей модулированныхсигналов данных по каналам тональной частоты и, в частности, с выделением тактовых импульсов при приеме сигналов, имеющих многопоэиционную квадратурную амплитудную модуляцию нли комбинированную амплитудно-фазовую модуляцию с одной частично подавленной боковой полосой частот.Известно устройство синхронизации, которое может использоватьсяв качестве устройства выделениятактовых импульсов, содержащее после довательно соединенные задающийгенератор, делитель частоты и фазовый дискриминатор, выход которогочерез управляющий элемент подключенк другому входу делителя частоты 1Недостатком данного устройствасинхронизации является пониженнаяточность выделения тактовых импульсов при приеме сигналов данных,имеющих многопозиционную квадратурную амплитудную модуляцию икомбинированную амплитудно-фазовую модуляцию с одной частичноподавленной боковой полосой час 30Наиболее близким техническимрешением к изобретению являетсяустройство синхронизации, котороеможет использоваться для выделения тактовых импульсов, содержащее последовательно соединенныеблок добавления - вычитания делитель частоты и фазовый дискриминатор, а также реверсивный счетчик, выходы переноса которогоподключены к соответствующим входам блока добавления-.вычитания,дополнительный вход которого является входом устройства выделениятактовых импульсов, при этом к дополнительному входу фазового дискриминатора подключен выход входного блока, а выходы фазового дискоиминатора через блок переменногокоррекционного эффекта подключенык соответствующим входам реверсивного счетчика 12,принимаемых посылок, имеет сложнуюконфигурацию, значительно отличающуюся от нормального распределения. Нестабильность фазы тактовыхимпульсов, вызванная этим распределением границ, может быть лишьчастично компенсирована путем усреднения импульсов управления реверсивным счетчиком,Кроме того, устройство отличается повышенной чувствительностьюк импульсным помехам, возникающимв каналах тональной частоты. Импульсные помехи приводят к смещениюискажению) границ принимаемых посылок, Управляющие импульсы, соответствующие искаженным границам посылок, поступая на подстройку фазытактовых импульсов, вызывают неправильную регулировку их Фазы чтоведет к нестабильности фазы тактовых импульсов.Цель изобретения - повыдениеточности выделения тактовых импульсов,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство выделениятактовых импульсов, содержащее последовательно соединенные блск добавления-вычитания, делитель частотыи фазовый дискриминатор, а такжереверсивный счетчик, выходы переноса которого подключены к соответствующим входаМ блока добавления-вычитания, дополнительный вход которо-,го является входом устройства выделения тактовых импульсов, введеныпоследовательно соединенные эле:лент ИЛИ и бпок привязки импульсов,последовательно соединенные входной счетный триггер и счетчик, атакже первый," второй, третий и четвертый элементы И и асинхронныйтриггер, выход которого подсоединенк первым входам первого и второгоэлементов И, выходы которых подсоединены к соответствующим входам реверсивного счетчика, вторые входыпервого и второго элементов И подключены к соответствующим выходамфазового дискриминатора и соответствующим входам элемента ИЛИ, выход"Сброс" блока привязки импульсов подсоединен к сбросовому входу Очетчи -ка, выходы которого поразрядно через соответствующие третий и четвертый элементы И подсоединены к раздельным входам асинхронного триггера, при этом парафазный выхсд счетного триггера подсоединен к второмувходу блока привязки импульсов.На фиг,1 представлена блок-схема устройства выделения тактовых импульсов, на фиг.2 - диаграммы, поясняющие работу устройства выделения тактовых импульсов, на фиг,З - эпюра распределения вероятностей моментоввремени, соответствуюцих границампосылок при передаче сигналов с использованием комбинированной амплитудной и относительной фаэовой модуляцией и импульсов управления.Устройство выделения тактовыхимпульсов содержит фазовый дискриминатор 1, делитель 2 частоты, элементИЛИ 3, элементы И 4 и 5, блок 6 привязки импульсов, триггеры 7 и 8,счетчик 9, содержащий И -триггеров, 10блок 10 элементов совпадения, реверсивный счетчик 1", блок 12 добавления-вычитания, входы 13-15 устройства.Устройство выделения тактовых 15импульсов работает следующим образом.Дифференциалы переходов черезнуль принимаемого сигнала в виде узких импульсов поступают на вход 13Фазового дискриминатора 1, где онисравниваются по фазе с прямоугольным колебанием, снимаемым с выхода делителя 2 частоты. Импульсыс выходов фазового дискриминатора 1(импульсы управления) поступают на д 5входы элемента ИЛИ 3 и элементовИ 4 и 5. При этом импульсы управления, объединенные в элементе ИЛИ 3,поступают на вход блока б привязкиимпульсов, в котором осуществляетсяпривязка этих импульсов к ближайшимпо времени действия 1 импульсам высокочастотной последовательности,подаваемой с выхода триггера 8, который обеспечивает разделение исХодной высокочастотной последовательности, поступающей на вход 14 устройства, на две последовательности,сдвинутые на половину периода следования.Импульсы с выхода блока б привязки импульсов поступают на установочный вход счетчика 9, вызывая периодические переключения (смены состояний) его триггеров. При этом за счетиспользования сдвинутых импульсныхпоследовательностей обеспечиваетсяразнесение во времени моментов обнуления и моментов смены состоянийтриггеров счетчика 9.Блок 10 элементов совпадения50вырабатывает импульсы, соответствующие границам сигнала "Фаэоваязона" (ФЗ), а триггер 7 формируетуказанный сигнал в виде единогоимпульсного сигнала. При этом соответствующие соединения входов блока10 элементов совпадения и выходовтриггеров счетчика 9 обеспечиваютполучение сигналов ФЗ с длительностью, составляющей Т (10-Т) 20 с,середина которых расположена в конце 60временного интервала, равного Т,от момента обнуления счетчика 9,где Т - период следования тактовыхимпульсов, соответствующих модуля"ционной скорости. 65 Количество триггеров в счетчике 9 определяется возможностью Формирования сигнала ФЗ указанной длительности.В элементах И 4 и 5 осуществляется сравнение по фазе каждого импульса управления с выходов фазового дискриминатора 1) с сигналом ФЗ (с выхода триггера 7). При этом импульс управления соответствует текущему дифференциалу, а сигнал ФЗ, сформированный по импульсу управления, соответствует предыдущему дифференциалу, поступившему ранее на один или несколько интервалов Т в устройство.В случае совпадения во времени указанных сигналов импульс управления с выхода элемента И 4 или 5 следует на соответствующий вход реверсивного счетчика 11, который осуществляет усреднение во времени поступаюцтих на его входы сигналов. Выходные сигналы реверсивного счетчика 11 воздействуют на блок 12 добавления-вычитания. При этом происходит добавление импульсов в высокочастотную последовательность импульсов, следующих на вход устройства, или исключение импульсов из этой последовательности. В результате рассмотренной операции обеспечивается сдвиг фазы тактовых импульсов на выходе делителя 2 частоты и, следовательно, имеет место Фазовая автоподстройка тактовых колебаний на выходе устройства,При приеме посылки с границами, соответствующими моментам времени и 1 л (Фиг,2,в), в устройстве через интервал времени Т после поступления на его вход импульса управления, соответствующего границе 1 посылки, вырабатывается импульсный сигнал ФЗ (Фиг,2 г) .Если импульс, соответствующий границе 1 этой посылки, совпадает по Фазе с сигналом ФЗ, то он проходит на выход- соответствующего элемента И 4 или 5 фиг.2 д),Вероятность совпадения ФЗ с импульсом, соответствующим границе посылки в момент времени 1, составит Г (фиг,2 б) . При этом на фиг.2 а представлены наиболее вероятностные положения границ принимаемых посылок. Аналогичная ситуация наблюдается и в случае приема посылки с границами, соответствующими моментам времени 1 и 14 . Вероятность совпадения по фазе сигнала ФЗ с управляющим импульсом, соответствующим моменту времени 14 составит Р(фиг.2 б) .При приеме посылки с границами 1 и 6 импульс, соответствующий границе 1 не совпадает по фазе с сигна1062880 г Заказ 10262/7 Подписное НИИП ираж Патент",л,Проектна П или алУжг од,лом ФЗ и поэтому не проходит на под= стройку фазы тактовых импульсов.Предлагаемая методика отбора импульсов упранления позноляет значи тельно сузить функцию распределения вероятностей временных моментов соответствующих этим импульсам, которые проходят на ныход элементов И 4 и 5. На фиг.З приведено распределение вероятностей моментов времеии, соответствующих границам посы лок (кривая 1) при передаче сигналов ср,екоростью 4800 бит/с с использонайием комбинированной амплитудной и относительной фазовой модуляции и аналогичное распределение импуЛьсов 15 управления 1 кривая П), полученное при использовании методики, примененной в предлагаемом устройстве. На кривых 1 и 11 распределения вероятностей заштрихована область, соответствующая отклонению фазы тактовых импульсов на величину, не превышающую 10 Ъ от их точного положения. Отношение площади заштрихованной части кривой к ее незаштрихованной части пропорционально вероятности отклонения от точного значения фазы управляющих импульсов, а следовательно, и фазы тактовых импульсов в пределах указанной 10 зоны, Расчеты показывают,г что использование предлагаемого устройства выделения тактовых импульсов позволяет повысить точность ньщеления тактовых импульсов в Л,5 раза по сравнению с известнымиустройствами при многопозиционных комбинированных амплитудно-фазовых методах модуляции.Предлагаемое устройстно позволяет также понизить чувствительность фазы тактовых импульсов к .импульсным помехам, возникающим в каналах тональной частоты. Импульсные помехи приводят к смещению границ принимаемых посылок. Примером такого смещения границы может служить положение гра/ницы посылки в момент нремени 1 (Фиг в), Управляющий импульс, соответствующий этой границе посылки, не совпадает по Фазе с сигналом ФЗ (фиг.2 г)и, следовательно, не поступает на подстройку Фазы тактоных импульсов.Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства вьщеления тактовых импульсов заключается в том, что применение данного устройства позволяет эа счет снижения нестабильности тактовых импульсов значительно увеличить точность их выделения.