Приемник биимпульсного сигнала

(19) (11) 3(59 Н 04 Ь 7 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВ РЕТЕН ЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) ПРИЕМННАЛА, сод ержацивых импульсов,нен с информацик синхронизирую л. РЗи А.Н.Инников088.8)е свидетельство СССР04 Ь 3/02, 1980.свидетельство СССР04 Ь 7/00, 1974 К БИИМПУЛЬСНОГО СИГвыделитель тактоход которого обьединным входом триггераему входу которого подключен выход формирователя импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я.тем, что, с целью снижения количества ошибок, связанных с переходом наобратную работу при приеме биимпульсного сигнала, введены дополнительныйформирователь импульсов, элемент Ии автогенератор, при этом выход выделителя тактовых импульсов черезэлемент И подключен к входу автогенератора, выход которого подключенк входу формирователя импульсов идополнительного формирователя импульсов, выход которого подключен к другому входу элемента И.Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в цифровых системах передачи информации, в частности на оптических линиях связи.Известно приемное устройство биИмпульснаго сигнала, содержащее дифФеренцирующий блок и последовательно соединенные управляемый Формирователь импульсон, элемент задержки и триггер, выходы которого подключены к управляющим входам управляемого Формирователя импульсов, информационные входы которого подключены к 10 соответствующим входам дифференцирующего блока 11.Недостатком приемного устройстваявляется воэможность возникновенияпакетов ошибок при кратковременномпереходе на обратную работу привоздействии шумов,Наиболее близким техническим решением к изобретению является приемник биимпульснаго сигнала, содержащий ныделитель тактовых импульсон,вход каторога соединен с информационным входом триггера, к синхронизирующему входу которого подключен вы 20 гому входу которого подключен входвьщелителя тактовых импульсов, подключен к одному из нхадон блока памяти, к другому входу которого подключен другой выход выделителя тактоных импульсов через дифференцирующий каскад (2),Недостатком известного устройства является возникновение пакетов ошибок за счет кратковременной обратной работы при приеме биимпульснога сигнала,Целью изобретения является снижение количества ошибок, связанных с 40 переходом на обратную работу при приеме биимпульсного сигнала.Для этого н приемник бинмпульснога сигнала, содержащий вьщелитель тактовых импульсов вход которого соединен с информационным входом триггера, к синхранизирующему входу которого подключен выход Формирователя импульсов, введены дополнитель 45 50 ный формирователь импульсов, элементИ и антагенератор, при этом выходвьделителя тактовых импульсов через элемент И подключен к входу автогене 55 ратора, выход которого подключен квходу формирователя импульсов и дополнительного формирователя импульсов, выход которого подключен к другому входу элемента И.На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема приемника биимпульсного сигнала; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.Приемник биимпульснага сигнала содержит выделитель 1 тактоных им 60 ход Формирователя импульсов, а выходтриггера через блок сравнения, к друпульсов, состоящий из дифференцирующего блока 2 и мультивибратора 3,Формирователь 4 импульсов, дополнительный формирователь 5 импульсон,элемент И б, антогенератор 7, состоя.щий иэ элемента ИЛИ 8 и фазасднигающего блока 9, и триггер 10,Приемник биимпульснага сигналаработает следующим образом,При отсутствии биимпульснаго сигнала на входе устройства импульсына выходе выделителя тактовых импульсов 1 отсутствуют, так как на выходе дифференцирующего блока 2 импульсы отсутствуют и мультинибратор Энаходится н нулевом состоянии, закрывая элемент И б, и на вход элементаИЛИ 8 автогенератара 7 сигнала чепоступает независимо от сигнала навыходе дополнительного формирователя 5 импульсов. Автогенератар 7 Формирует последовательность импульсовсо скважностью 2 и периодом ТТ=2;р =Т+2 Ь,13где , =Ь - фазовый сдвиг сигнала с выхода элемента ИЛИ 8;Т - периадтактанайчастоты входногобиимпульсного сигнала;Л - положительная величина, малая посравнению с Т,. Таким образам, собственная частота автагенератара 7 немного меньше тактовой частоты входного сигнала, что необходимо для синхронизации антагенератара 7 последовательностью (регулярный или случайный) импульсон скважностью 2 и периодом Т, при поступлении их на вход элемента ИЛИ 8, который является входом синхронизации антагенератора 7.Дополнительный формнронатель 5 Формирует импульсы длительностью акала 0,5 Т сдвинутые на время 1 сц,=Т-ьг относительно импульсан, поступающих на любой из входов элемента ИЛИ 8 антогенератора 7 (сигнала с выхода Фазасдвигающего блока 9 или сигнала синхронизации, поступающего с выхода элемента И 6).Таким образом, если на выходе ныделителя тактовой частоты присутствует постоянная единица, то импульс с выхода дополнительного формирователя 5 через элемент И б проходит на нход синхронизации антагенератора 7, обеспечивая ега запуск раньше чем поступит импульс с ныхоца Фазасднигающего блока 9, за счет чего автогенератар 7 формирует последовательность импульсов с периодом .асц= Т в 1, т.е. с частотой больше тактовой частоты входного Сигнала.При подаче на вход устройства биимпульсного сигнала (фиг, 2 с ) дифФеренцирующий блок 2 формирует импульсы (фиг. 2 Г ), совпадающие сфронтами входного сигнала, иэ которых мультивибратор 3 Формирует последовательность тактовых импульсов(фиг. 2 6 ) с длительностью 0,75длительности тактового интервала,причем привязка Фазы, тактовых импульсов к регулярной последовательности импульсов (следующих черезтактовый интервал на выходе дифференцирующего блока 2) осуществляются при появлении в биимпульсном сигнале первого же импульса или паузы, 15равных тактовому интервалу (что соответствует изменению двоичного сигнала 1 0 или 0 - 1),Тактовые импульсы длительностью0,75 Т с выхода выделителя 1 тактовых импульсов поступают на нходэлемента И 6, который открыт тольков течение действия импульса, поступающего с выхода дополнительногоформирователя 5 (Фиг. 2 2 ), В начальный момент эти импульсы имеют произвольное нзаимное положениеЕслиимпульс с выхода дополнительного формирователя 5 появился позже импульса с выхода выделителя 1 тактовыхимпульсов, то он полностью проходитчерез элемент И 6 (фиг. 2 о ) навход синхронизации автогенератора7, заставляя его работать на частоте больше тактовой (с периодом т=л-ь) так что с каждым периодом импульс с выхода дополнительного формирователя 5 (фиг, 2) приближается к переднему фронту тактового импульса с выхода выделителя 1 тактовых импульсов 1 (Фиг. 2 Ь ) до тех 40пор, пока антогенератор 7 не начнетсинхронизироваться цо переднему фронту тактовых импульсов с выхода выделителя 1 тактовых импульсов. Приэтом автогенератор 7 устойчиво синхронизируется и формирует импульсы счастотой, равной тактовой частотевходного биимпульсного сигнала(фиг. 2 Р ) . Если в начальный моментприход импульса от дополнительногоформирователя 5 совпал с паузой между тактовыми импульсами на выходевыделителя 1 тактовых импульсов, топерными на вход элемента ИЛИ 8 антогенератора 7 поступают импульсы свыхода Фазосдвигающего блока 9, заставляя автогенератор 7 работать начастоте меньше тактовой (с периодом Т), так что с каждым периодомфронт импульса от фазосдвигающегоблока 9 приближается к Фронту тактоного импульса с ныхода выделителя 1тактовых импульсон до тех пор, покаавтогенератор 7 не засинхронизируется по переднему фронту тактовых импульсов от ныделителя 1.тактовых импульсов. При этом антогенератор также как и в предыдущем случае устойчиво синхронизируетсн и Формируетимпульсы с частотой ранной тактовойчастоте входного биимпульсного сигнала,формирователь 4 формирует импульсы (Фиг. 2 ю ), фронт которых совпадает с точкой оптимального стробирования входного биимпульсного сигнала(0,25 Т от начала тактового интервала входного биимпульсного сигнала) .Триггер 10 фиксирует на тактовыйинтервал значение биимпульсного сигнала в первой половине такта биимпульсного сигнала, обеспечивая егодекодирование (фиг. 2 з ) . Триггер10 срабатывает по переднему фронтуимпульса от Формиронателя 4 (например, триггер, построенный по схеметрех триггеров) или по короткомустробимпульсу, Формируемому по переднему Фронту импульса от Формирователя 4.При наличии помех возможно дрожание импульсов входного сигнала иих дробление, и результате чего возможен переворот фазы на 180 тактовых импульсов на выходе выделителя1 тактовых импульсов.Это соответствует их сдвигу вперед или назад на 0,5 Тотносительно среднего устойчивого положения, что получается за счет того, что мультинибратор 3 (ждущий)перескакивает на запуск от нерегу.-,лярной последовательности импульсон на выходе дифференцирующего бло,ка 2, сдвинутой на 0,5 Т относительно регулярной последовательности,которая запускает мультивибратор 3н устойчивом состоянии. Как отмеченовыше, восстановление правильной фазыосуществляется прн появлении в биимпульсном сигнале первого же импульсаили паузы, равных тактовому интервалу, что в реальных условиях происходит че:ез несколько тактов. При перевороте фазы тактовых импульсов, поступающих с зыхода ныделителя 1 тактовых импульсов, эти импульсы поступают на вход элемента И 6, раньше,чем поступает импульс с ныхода дополнительного формирователя 5, что Вызывает переход автогенератора 7 наповышенную частоту, В результатек моменту восстановления фазы тактовых импульсон на выходе выделителя1 тактовых импульсов импульсы на выходе автогенератора 7 имеют опережение на д , где 1 - число тактовс момента срыва до момента восстановления. За счет этого, после восстановления фазы импульсов выделителя 1 тактовых импульсон, фронт тактовых импульсов будет поступать позже фронта импульса от Фаэосдвигающего блока 9, и аз.огенератор 7 перЕйдет на пониженную частоту до техЗаказ 11495/57 Тираж б 35 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП цааент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 пор, пока не будет восстановлена устойчивая синхронизация автогенератора 7, что произойдет черезтактов, причем : ф -- ближайшее большееЯ.дцелое.Таким образом, перескок фазы вы делителя 1 тактовых импульсов не приводит к обратной работе, а только вызывает кратковременное изменение фазы импульсов, считывающих значение биимпульсного сигнала в первой поло- О вине такта в триггер 10, на величину В 1 эа каждый такт и на величину 1 А эа 1 тактов, Если 1. 52,С то перехода на обратную работу не пронсходит. Вероятность того, что с момента срыва синхронизации до ее восстановления прошло больше 1. тактов т.е. подряд . нулей или единиц) для симметричного канала равна =р, где р=0,5 - вероятность появления нуля или единицы. Вероятность перехода на кратковременную обратную работу для данного устройства является условной вероятностью того, что после перехода фазы тактовых импульсов на выходе выделителя 1 тактовых импульсов во входном сигнале следует серия. одинаковых элементов длинойболЬше 1 о, Ь=При независимости этих событий вероятность перехода на обратную ра- ЗО .боту для предлагаемого устройства в р " раэ ниже, чем у известного устройства и может быть пренебрежимо малой при АТ. Например, при Ь =0,05 Т эта вероятность для пред лагаемого устройства в 1000 раэ ниже, чем для известного и может быть, еще уменьшена с уменьшением л Следует отметить, что в известномустройстве каждый поворот фазы выде-лителя тактовых импульсов 1 приводит к пакету ошибок иэ 1 импульсовс вероятностью р и для симметричного канала средняя длина пакетаоколо 2. Таким образом, данное устройство уменьшает число ошибок засчет обратной работы примерно в2 - р" раз,1Кроме того, тактовые импульсы отвыделителя тактовых импульсов 1,имеющие дрожание фазы больше Ь 2 всторону опережения и 2 ьв сторону отставания от среднего положенияв синхронизации автогенератора 7 неучаствуют, так как автогенератор вэтом случае запускается либо импульсом от дополнительного формирователя 5 или от фазосдвигающего блока 9В результате дрожание фазы на входеавтогенератора 7 не превышает значениеЛ и -2 ь, эа каждый такт прилюбых дрожаниях фазы импульсов навыходе выделителя 1 тактовых импульсов вплоть до поворота на 180 чторассмотрено выше. Таким образом, вероятность ошибки при заданном отношении сигнал - шум в предлагаемом устройстве также ниже, чем в известномэа счет более точного стробированиявходного биимпульсного сигнала.Таким образом, по сравнению с известным устройством предлагаемоеустройство обеспечивает уменьшениеколичества ошибок, связанных с переходом на обратную работу, а такжеповышение устойчивости при дрожаниифазы входного сигнала и уменьшениедрожания фазы входного сигнала.