Регенератор цифровых сигналов

(51 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ С(56) Авторское свидетельство СССРМф 1146820, кл. Н 04 1. 25/06, 1982.(54) РЕГЕНЕРАТОР ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к техникесвязи. Цель изобретения - повышениепомехоустойчивости и точности регенерации сигналов. Регенератор содержитусилитель 1, два компаратора 2 и 15,формирователь (Ф) 3 выходных информационных импульсов, выделитель 4 тактовых импульсов, источник 14 опорногонапряжения и блок регулирования 5 порогового напряжения, состоящий из инвертора 6, двух эл-тов И 7 и 8,.реОПИСАНИ версивного счетчика 9, делителя 10 частоты, блока коммутации 11 кодовой комбинации, Ф 12 кодовой комбинации "начального числа", блок 13 памяти и ЦАП 16. Цель достигается путем осуществления автоматической регулировки уровня порогового напряжения компаратора 2. Для этого в компараторе 15 с помощью источника 14 устанавливается пороговое напряжение, точно равное половине амплитудного значения входного сигнала при номинальном коэф. усиления тракта. Использование в петле регулирования разомкнутого дискретного инерционного звена (блока регулирования 5) позволяет за один интервал усреднения получить оптималь" ное значение порогового напряжения.запф ф лыу 1 иле1309326 1 Изобретение относится к технике вязи и может использоваться в систе мах связи с различными видами модуляции.Цель изобретения - повышение пом .хоустойчивости и точности регенерации сигналов.На чертеже представлена структурная электрическая схема регенератора цифровых сигналов, 10Регенератор содержит входной усилитель 1, компаратор 2, формирователь 3 выходных информационных импульсов, вьщелитель 4 тактовых импульсов, блок 5 регулирования порогового напряже .ния, который содержит инвертор б,первый 7 и второй 8 элементы И, реверсивный счетчик 9, делитель 10 частоты, блок 11 коммутации кодовой комбинации, формирователь 12 кодовой 20 комбинации "начального числа", блок 13 памяти, источник 14 опорного напряжения, дополнительный компаратор 15, цифроаналоговый преобразователь 16.Регенератор работает следующим об разом.Входная последовательность информационных импульсов, искаженная каналом связи и помехами, поступает на входной усилитель 1, где усиливается ЗО до уровня, необходимого для работы компаратора 2.Сигнал с выхода компаратора 2 поступает на выделитель 4 тактовых импульсов и на формирователь 3 выходных 35 информационных импульсов, на стробирующий вход которого поступают короткие тактовые импульсы с выхода вьщелителя 4 тактовых импульсов.В формирователе выходных информа ционных импульсов производится стробирование короткими импульсами тактовой частоты с выхода компаратора 2 в серединах принятых посылок. Для достижения максимальной помехозащищен ности необходимо осуществить автоматическую регулировку уровня порогового напряжения компаратора 2. С этой целью сигнал с выхода входного усилителя 1 также поступает на вход допол нительного компаратора 15, пороговое напряжение которого вырабатывается источником 14 опорного напряжения.Опорное напряжение дополнительного компаратора 15 устанавливается равным половине амплитуды входных сигналов при номинальном значении коэффициента передачи такта и остается неизменным во времени. 2.С выхода дополнительного компаратора 15 импульсы поступают на блок 5, в котором выполняются следующие операции.Сигнал с выхода дополнительного компаратора 15 поступает на инвертор 6, Выходные сигналы дополнительного компаратора 15 и инвертора б поступают на первые входы первого 7 и второго 8 элемента И, на вторые входы последних поданы импульсы от генератора опорных импульсов, частота следования которых значительно превышает значение тактовой частоты. В результате на выходах первого 7 и второго 8 элементов отрабатываются пакеты импульсов, число импульсов в которых пропорционально длительности импульсов с вы-. хода дополнительного компаратора 15.Выходы первого 7 и второго 8 элементов И подключены к входам прямого и обратного счета реверсивного счетчика 9, который устанавливается в исходное состояние импульсами с выхода делителя 10 частоты, Последний формирует интервал усреднения (Тел)Ттокт )При установке реверсивного счетчика 9 в исходное состояние в него по импульсному сигналу делителя 10 частоты записывается кодовая комбинация "начального числа", равная половине емкости счетчика. Полная емкость счетчика соответствует максимальной амплитуде входного сигнала при номинальном коэффициенте усиления тракта.Для записи "начального числа" в блок 11 коммутации подается кодовая комбинация от формирователя 12 кодовой комбинации "начального числа",При поступлении импульса с выхода делителя 10 частоты блок 11 коммутации, соединенный с реверсивным счетчиком 9, отпирается, и тем самым обеспечивается запись начального числаКоэффициент деления делителя 10 частоты, подключенного к выходу дополнительного компаратора 15, выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить необходимую величину усреднения (выделение математического ожидания) и, следовательно, обеспечить требуемую величину точности и помехозащищенности регенерации посылок.Предлагаемый регенератор с цифровым усреднением предназначен для использования только для симметричных цифровых каналов, в которых Р(1) = Р(0), где Р(х) - вероятность появления посылок. Этому условию отвечают3 13093большинство источников сообщения иканалов связи,Если выбрать интервал усреднения,задаваемый делителем 10 частотыТс то за достаточно большое время обработки среднестатистическое количество импульсов посылок"1" и "0" одинаково.При номинальном значении коэффициента передачи тракта за интервал 1 Пусреднения общее количество импульсов, поступивших по входам прямого иобратного счета, практически одинаково. Последнее имеет место и при низком отношении Е/И. 15В результате накопленное в реверсивном счетчике 9 к концу интервалаусреднения число близко к числу принудительно установленного в началеинтервала усреднения и равного половине емкости реверсивного счетчика 9.При нарушении оптимальности условий приема, например, из-за измененийинтенсивности входного сигнала в выходном сигнале дополнительного компаратора 15 появляется преобладание.При наличии преобладаний среднестатистическое количество импульсов, по.ступающих по входам прямого и обратного счета от первого 7 и второго 8 30элементов И, делается принципиальноразличным. В результате к концу интервала усреднения в реверсивном счет-.чике 9 накапливается число, отличающееся от величины начальной установки.35Выходы реверсивного счетчика 9 подключены к блоку 13 памяти, запись вкоторый производится к концу интервала усреднения по сигналам делителя 10частоты. 40Таким образом, число, хранящеесяв блоке 13 памяти, отражает значениеи знак рассогласования по цепи регулирования порога, причем изменениеэтого числа производится с темпом интервала усреднения. Интервал усредне ния должен выбираться в том числе сучетом интервала корреляции измененияуровня линейного сигнала.Для обеспечения возможности регулирования выход блока 13 памяти подключен к блоку цифроаналогового преобразователя 16, на выходе которогоотрабатывается медленно меняющеесянапряжение, поступающее на регулирующий пороговый вход компаратора 2.Блок 5 представляет собой разомкнутое дискретное инерционное, звенов контуре авторегулирования. 26 4Выбирая соо.ветствующим образомчастоту опорного генератора и емкостьреверсивного счетчика 9, можно получить заданную линейность регулирования и, как следствие этого, точностьустановки уровня.В дополнительном компараторе 15с помощью источника 14 опорного напряжения устанавливается пороговоенапряжение, точно равное половине амплитудного значения входного сигналапри номинальном коэффициенте усиления тракта,Устанавливаемое в реверсивном счетчике 9 "начальное число" в цифровомкодовом виде также равно половинеамплитуды входных импульсов при номинальном коэффициенте передачи тракта. Отсюда вытекает возможность повышения точности работы дополнительногокомпаратора 15, установив в качествеисточника 14 опорного напряжения дополнительного компараторз 15 блокцифроаналогового преобразователя,идентичный блоку цифроаналоговогопреобразователя 16, вход которого постоянно подключен к формирователю 12кодовой комбинации "начального числа".Использование в петле регулирования разомкнутого дискретного инерционного звена позволяет весьма быстро,всего за один интервал усреднения,получить оптимальное значение порогового напряжения. Формула изобретения 1. Регенератор цифровых сигналов, содержащий последовательно соединенные входной усилитель, компаратор и формирователь выходных информационных импульсов, а также выделитель тактовых импульсов, вход и выход которого подключены соответственно к выходу компаратора и второму входу формирователя выходных информационных импульсов, и блок регулирования порогового напряжения, выход которого подключен к второму входу компаратора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения помехоустойчивостии точности регенерации сигналов, введены дополнительный компаратор, первый вход и выход которого подключены соответственно к выходу входного усилителя и входу блока регулирования порогового напряжения, и источник опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу дополнительного компаратора, при этом блок1309326 Составитель Н,ЛебедянскаяРедактор Н.Бобкова Техред М,Ходанич Корректор М,Демчик Заказ 1805/56 Тираж 639 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4 регулирования порогового напряжениясодержит делитель частоты, первый элемент И и последовательно соединенныеинвертор и второй элемент И, при этомвходы делителя частоты и инвертора ипервый вход первого элемента И объединены и являются входом блока регулирования порогового напряжения, атакже последовательно соединенныеформирователь кодовой комбинации "на Очального числа", блок коммутации кодовой комбинации, реверсивный счетчик, блок памяти и цифроаналоговыйпреобразователь, выход которого является выходом блока регулирования 15 порогового напряжения, входом опорных импульсов которого являются объединенные вторые входы первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с входом добавления и вычитания реверсивного счетчика, первый и второй выходы делителя частоты подключены к управляющим входам блока коммутации кодовой комбинации и блока памяти.2. Регенератор по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что к управляющим входам источника опорного напряжения подключены выходы формирователя кодовой комбинации начального числа.