Цифровое устройство тактовой синхронизации

(088.8) идетельство 04 1 1/20, 1УСТРОЙС ИЗАЦИИ 980.ТВО ТА относится ИСПОЛЬЗО к т но сущ з ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Изобретение относится к технике связии может быть использовано преимущественно в устройствах синхронизации систем радиосвязи.Целью изобретения является повышениепомехоустойчивости при наличии дробления переднего фронта импульса.На чертеже изображена структурная схема устройства,Входная шинаустройства подключена к входу ограничителя 2, выход которого соединен с первым входом элемента И 3, выход которого соединен с входом дифференцирующего звена 4. Выход дифференцирующего звена 4 подключен к входу управления регистра 5, информационные входы которого соединены с выходами преобразоВателя 6 кода, информационные входы которого соединены с информационными выходами реверсивного счетчика 7, выход старшего разряда реверсивного счетчика 7 соединен с входом знака преобразователя 6 кода и Входом знакового разряда регистра 5, информационные выходы регистра 5 соединены с информационными входами преобразователей 8 и 9 код - частота, вторые входы которых соединены соответственно с выходами генераторов 10 и 11 импульсов, выход преобразователя 8 код - частота соединен с ственно в устроиствах синхрониздцш 1;цгеч радиосвязи. Целью изобретения явяе гн) вышение помехоустойчивости прп пдлпчпп дробления переднего фронта цмпульсд. Ццфровое устройство содержит двд реверпвпых счетчика, регистр, преобразователь кода, два преобразователя код частота, двд генератора импульсоВ, гене)дто) с цпф)ОВВ 1 управлением, ограничитель дифференцируя к)- щее звено, элемент И, И)11. ЗА 1 РЕТ и инверторы.ил. первыми входами элемецтов И 12 и3, д Выход преобразователя 9 кодчастота соелцнен с первыми входдмц элементов4 п 5, выход знакового разряда регистра 5 едпнен с вторыми входамц элемецтов И 12 п 14 и через инверторы 6 и 17 - с Вгорымп Входами соответственно элементов И 3 п 15 Выходы элементов И 12 и 13 ое)иненыпервым и вторым вхоламп гнера "орд 8 с цифровым управлением, Выход э, )д 1 14 соединен с первым входом э,ечепп ИЛИ 19, выход эле ептд И 15 о.,Входом Вычитания реве)п 1 оч.: 1 Вы. ход генератора 18цифровым правением соединен с вторым вхо,1 ом элемента 1,1 И 19, выход которого соединен Входом сложения реверсивного счетчпкд 7, входы ложе. ния и Вычитания )ев.)Ивнох) етчпк 1 соединены соответствеппо с информационными вхо дхп элене:тВ 3 А 1 РЕ 20 и 21, выходы которых соелп цены оо 1 Встст вен ш) с входами сложецпя п В Нптдппя ревегсивного счетчика 22. Выход тдрп его )дзряда реверсивного етНкд 22 ос.шпепвторым входом элеме;тд И,) ц управ,Ик)- шими входами элехепт)В,1 АГРЕ 20 п 2. вход сброса реверсцвпо .) .Нтчп д 22Ое динен с Выхода уфферепцц )и Ве. на 4, выходпая;пппд 2)3 у,ключена к выходу старшего разряда реьерсивного счетчика 7.Цифровое устройство тактовой синхронизации работает следующим образом.На входе ограничителя 2 поступает принимаемая двоичная последовательность символов 0 и 1, которая может быть искажена присутствием шумов и помех. На выходе жесткого ограничителя 2 имеется двоичный сигнал, который при наличии на выходе реверсивного счетчика 22 единичного уровня беспрепятственно проходит на вход , дифференцируюшего звена 4 через элемент И 3. Дифференцирующее звено 4 с момента перехода в принимаемом сигнале формирует импульс фронта, который подается на вход управления, регистра 5. Будем первоначально считать, что шумы и помехи на входе устройства отсутству от. В этом случае все импульсы фронтов, имеюшиеся на входе управления регистра 5, обусловлены переходами в принимаемой полезной двоичной последовательности символов.В качестве источника опорного сигнала служит генератор 18 с цифровым управлением, частота импульсов на выходе которого в режиме сложения превышает тактовую частоту принимаемого сигнала в 2 раз, где М - число двоичных разрядов реверсивного счетчика 7.С выхода старшего разряда реверсивного счетчика на выходную шину 23 устройства поступает меандр тактовой частоты, синхронизованный с принимаемым сигналом в режиме слежения по задержке (фазе) и частоте. В момент поступления импульса фронта принимаемого сигнала на информационные входы регистра 5 содержимое реверсивного счетчика 7 в виде логических потенциалов на его информационных выходах (М - 1) младших его разрядов переписывается в регистр 5 через преобразоваель 6 кода, содержимое старшего разряда реверсивного счетчика 7 переписывается в знаковый разряд регистра 5. Преобразователь 6 кода служит для преобразования кода реверсивного счетчика 7, соответствуюшего фазе 0360, в код, соответствующий фазе 0180; - 1800. Такое преобразование осугцествляется переходом от основного представления информации, имеющейся на информационном входе преобразователя 6 кода, к дополнительному для фазового угла 180.,360 и сохранением исходного представления для фазового угла 0180. Управление изменением пр:дставления осуществляется с помощью входа знака, Когда на этом входе имеется символ О, что соответствует содержимому реверсивного счетчика 7 меньше половины его емкости, содержимое реверсивного счетчика 7 проходит на информационные входы регистра 5 с параллельной записью информации без изменения, а на его знаковый вход поступает символ 0, соответствующий знаку +.Когда на входе знака преобразователя ко 5 10 1 20 25 ЗО 35 40 45 О 55 да имеется символ 1, что соответствует содержимому реверсивного счетчика 7 (без старшего разряда), содержимое реверсивного счетчика 7 поступает на информационные входы регистра 5 после перехода от основного представления к дополнительному, а на его вход знакового разряда поступает сигнал 1, соответствующий знакув .Таким образом, содержимое регистра 5 представляет собой код, соответствующий сдвигу фазы опорного сигнала относительно фазы входного сигнала, причем код знакового разряда регистра 5 представляет собой знак указанного сдвига, Если на выходе знакового разряда регистра 5 установлен сигнал 1, то опорный сигнал отстает от принимаемого сигнала по задержке (фазе) на величину, указываемую остальными разрядами этого регистра 5, если же на выходе знакового разряда регистра 5 имеется код 0, то опорный сигнал опережает принимаемый сигнал по задержке (фазе) на ту же величину. Содержимое регистра 5 не меняется в течение времени до прихода следующего импульса от дифференцирующего звена 4. Частота следования импульсов на выходе преобразователей 8 и 9 код - частота определяется кодом ошибки на выходе регистра 5, импульсы преобразователей 8 и 9 код - частота служат для подстройки последовательностей импульсов, поступающих на входы вычитания и сложения реверсивного счетчика 7, путем добавления и исключения.Импульс фронта, поступаюший на вход управления регистра 5, поступает также на вход сброса реверсивного счетчика 22, в результате чего его содержимое обнуляется, и на выходе старшего разряда реверсивного счетчика 22 появляется нулевой уровень, запирающий элемент И 3 и открывающий элементы ЗАПРЕТ 21 и 20. На входы вычитания и сложения реверсивного счетчика 22 начинают поступать импульсы соответственно с выходов элементов И 15 и ИЛИ 19. Когда в реверсивном счетчике 22 накопится определенное число, например соответствующее длительчости половине длительности двоичного символа (для чего реверсивный счетчик 22 должен иметь на один разряд меньше, чем реверсивный счетчик 7), на его выходе появится единичный уровень, в результате чего откроется схема элмента И 3 и закроются элементы ЗАПРЕТ 21 и 20. Подача импульсов на входы сложения и вычитания реверсивного счетчика 22 при этом прекратится до поступления следующего им пульса фронта на вход сброса реверсивного счетчика 22. Такая работа рассматриваемых узлов обеспечивает запирание входа устройства на некоторое время, например равное половине длительно"ти двоичного символа, после поступления каждого импульса фронта.Рассмотрим теперь случай, когда принимаемая двоичная последовательность симво 1607079лов искажена присутствием помех и шумов. В этом случае сигнал, имеющийся на выходе ограничителя 2, будет содержать импульсы с нулевым уровнем, когда принимается символ 1, и импульсы с единичным уровнем, когда принимается символ О. Наличие таких импульсов может привести к тому, что на выходе дифференциального звена 4, появятся импульсы фронтов, отстоящие друг от друга на время, отличное от длительности целого числа двоичных симво лов. В тех случаях, когда мешающие шумы и помехи являются гауссовыми с малым (в сравнении с длительностью принимаемых двоичных символов) временем корреляции, что чаще всего встречается на практике, длительность мешающих импульсов на выходе ограничителя 2 будет малой или они будут следовать после импульса фронта через короткий интервал (например, меньше половины длительности двоичного символа). 20Таким образом, в цифровом устройстве тактовой синхронизации производится определение ошибки по задержке (фазовой ошибки) путем сравнения модифицированной местной последовательности импульсов с входной последовательностью импульсов в моменты перехода в последней от 1 к О, Измеренная ошибка по задержке (фазовая ошибка) при этом преобразуется в последовательность импульсов, частота которой пропорциональна величине этой ошибки, а указанная последовательность импульсов служит для коррекции скорости продвижения реверсивного счетчика 7 в соответствии со знаком указанной ошибки,Формула изобретенияЦифровое устройство тактовой синхронизации, содержащее дифференцирующее звено, выход которого подключен к входу управления регистра, информационные входы которого соединены с выходами преоб разователя кода, информационные входы которого соединены с информационными выходами реверсивного счетчика, выход старшего разряда которого подключен к входу знакареобразователя кода входу знакового разряда регистра, информационные выходы регистра соединены с информационными входами преобразователей код - частота, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих генераторов импульсов, выход первого преобразователя кодчастота соединен с первыми входами первого и второго элементов И, а выход второго преобразователя код - частота - с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход знакового разряда регистра соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И и через соответствующие инверторы - с вторыми входами второго и четвертого элементов И, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами генератора с цифровь 1 м управлением, выход третьего элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом генератора с цифровым управлением, а выходс входом сложения реверсивного счетцика, вход выцитания кото. рого соединен с выходом четвертого элеме- та И, выход старего разряда реверсивного сцетцика соединен с выходной шиной устройства, огличпюыееся тем, цто, с целью повышения помехоустойчивости ри наличии дробления переднего фронта импульса, оно дополнительно содержт второй реверсивный счетчик, ограцитель, два элемента ЗАПРЕТ и пятый элемент И. причем входая шина устройства через ограничитель подключена к первому входуитого элемента И. выход которого соединен с входом дфферен. цирующего звена. выход которого подклюцен к входу сброса второго реверсивного счетчика, входь 1 сложения и вычитания реверсивного счетцика соединены соответственно с выходам первого и второго элементов ЗАПРЕТ, уравляюгцие входы которых соединены с вторым входом пятого элемента И и выходом стар 1 его разряда второго реверсивного сцстцк, информацоные в.,оды первого и второго элеметов ЗАПРЕТ соединены соответствено с входамслон ения и выцтаняервого реверс вого счетчика.Составитель И. СТекрсд Л. КравчукТираж 524 Редактор О. СнесивыкЗаказ 3555 4 ИИПИ Государств нного комитета но изобре гениям130,ю. Моск, Ж - 35. Раушская Г 1 роизводственно-из;сльскн мбинат 11 атент,гминаКорректор Н. Ренскаяодписноеоткрытиям при ГКНТ СССРнаб., д. 4/5Ужгород, ул. Гагарина, О