Цифровое устройство фазовой синхронизации

(5)5 Н 04 1 АНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕЛЬСТВ синхронизации за счст умсньшния фазовых девиаций выходного сигндлд. Устройство содержит опорный генератор 1, формирователь 2 ил 1 пульсон, блок 3 добавления-вычитания имнульсон, блок 4 выделения фронтон, счетчик 5, сумматор 6, регистр 7, блок 8 ринятия решений и блок с) формирондния знака. Сигнал с генератора 1 через форми. рондтель 2 и блок 3 поступает на счетчик 5 и далес на сулматор 6. На него постундкп также сигналы с регистра 7 при смене уровня сигнала н блоке 4. 11 ри переполнении сул 1- матора 6 блок 8 дешифрирует код и выдает сигндл на исключение или добавление импульса на входе счетчика 5 блоком 3, а блок 9 производит коррекцию знака числа в р- гисгре 7 Цель достигается введениел блоков 4, 8 и 9 и счетчика 5. 4 ил обьединение ,г)енданский троики час-Под ред.1979, с. 152,етельство СС 04 1. 7/02, 9 0:) ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ Й ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВ,)Чо 1116545, кл. Н 54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЛС ГВО ФАВО.ВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ 57) Изобретение относится и технике связиЦель изобретенияонышенис точности 1633506 АИзобретение откосится к технике связи и может быть использовано для выделения тактовой частоты из принимаемого сигнала.Цель изобретения - повышение точности синхронизации зд чст уменьшения фазовых дсвиаций выходного сигндлд.На фиг. 1 црдтдвлцз сгрлктчрнд хема цифрового устройствфаоной си хроциздции; на фиг. 2 блок добавления-вычитания; нз фиг 3 - б,ок принятия решений, на фиг. 4 - 6.нк формирования знака.Цифровое усгрйсВс) фдзовой синхроци. зации со;1 ержг Огорныйенсратор 1, формирователь 2 илИугьсчВ, блск 3 добдвлнияВычитдция имцульОВ, б.Ок 4 Вы;1 лссция фронтов, с етчик 5, сумматор 6, регистр 7, блок 8 принятия ршсццй и о.Ок Ч формирования знакаЬлок 3;1 обавлния-вычитания импульс ов Одержит три 1 ры 1 О и 1. элмцт НЕ 12 и элементы 2 И-НЕ3 и 14.Блок ч ринятия решений содржит де;и и фрдтор5 .1 вои ч цо 11 кс),1 д.Бсцк . фсРлЯРсц)1)ция знака содРжит лечсн НЕ 16 и чджсритарный элемент 17ФорЧИ рова Г.1 Ь ИМцуЛЬс ОВ црдтаВЛяЕт Обой счетчик ,1 с"цифра гсрсл, форчир к- ций двинутыпосле 1 ОВдт.ьносги ичцульсс)В А, Ь, Б, Г и,1,.1 лок 4 Выл.ИИЯ фроцп)В прдсгдцлят СО 6 Ой .1 ВГрц ГрНЫс Стуццц,)д;1 СржКИ С э,емсцточ Ис,х,К)11 ЛК 1)ЕЕ И,И ца Вы-с),5 сРОитво Рс 1 О де Г с 1 дмюц 1 им с)ОРОЧс.игндл с Огорногонс раторд 1 црз формирователь 2 и блок 3 добавления-вычитдпня ИОтунат цд Вло,с с 1 тЧИКа 5хсэффициццрсчс гд Л чегчикд 5 Выбирается из у.1 вия. чтобы ца выхдс сГО стари 1 О рд зря,1 ИО.л чить импульсы, ЦСРИОЛ ,ЛОВДЦЦЯ КРЫХ СС)СТДВЛЯЕТ= - т (1 где Т, приод с.лнация импульсов,т- длительноГЬ В ХО,1 нои элсчецтзрЦ О й ПО С Ы. К И. Текущее зндчцис кода с выходов младших разрядов счетчика 5 поступает нд группу соответствующих входов сумматора 6, на другую группу входов которого поступает код с выходов ллддших разрядов регистра 7. Б чочецт слены уровня сигна.д ца первом Входе блока 4 вьделпня фрснтов цо си Идлу с гробируюцего импульса с Выхода э) сц о 6 лк р.лг гдт суммиров,ция содержимого регистра 7 и ткупего .)ндчеция коли с выходов млддИих рд рядов счетчика 5 церепис ывдетя В ргигр 7. С)днснрелнцо В него здписыватся новос зцдчциндксного разряда, которос форчирутся 6 локсч с) фор. мировация ндкд Ис хо;спой ицфорлдцией, цсцхсдил 1 О 1;1 ля рдЯты блока 9 фсрмиро- В 1 ц и я . ц д к , 5 В, 1 я ст с я 3 ц 1ц и с. с т а р цс ГО РДРЯ:11 С(С Г 111 К ), 11 ЧС 1 СТДР 1.ГО РДЗ -.с,де К абсолютное значение числа на выходах младших разрядов счетчика 5 в момент времени 1. прихода стробирующего импульса;К - абсолютное значение числа наВыходах младших разрядов регистра 7 в момент времени 1 приходд сгробирующего импульса. ряда регистра 7 и значение разряда переполнения сумматора 6. Те же исходные данные используются блоком 8 принятия решений для решения вопроса о необходимости лобавления или исключения импульса на Воде счетчика 5 блоком 3 добавления-вычитания импульсов.В обцем случае возможны следующиефазовые соотношения между входным и выходным сигналом устройства, а именно: 10Выходной сигнал устроиства опережаетИ фазе входной, при этом в момент времени 6 прихода стробирующесо импульса на стросирующий вход регистра 7 на выходах младших разрядов счетчика 5 записаны коды К 15 1 И 5 л, лежащие В интервале1)КС - ,112дМ коэффициент пересчета счетчика 5,причем в указанном интервале код на выхо 20лх члддцих разрядов счетчика, рассматривают как положительное число, записан.цов прямом коде, при этом старший разрядчегчика 5 выполняет функцию знаковогоразряда и в данном конкретном случае, наГО выходе устанавливается значение,чогичсского нуля,вьходцой синал устройства отстает пофазе от входного. при этом в момент времени,прихода стробируюсцего импульса на стробирукцций вход регистра 7 на выходах млад 30 цих разрядов счетчика 5 записаны коды Кч исел, .ежа сци х в интервале3.ф(К( ,причем в этом случае код на выходах млад ших разрядов счетчика 5 рассматриваюткдк отрицательное число, записанное в дополнительном коде, знак числа определяется значением старшего разряда счетчика 5, д именно, В данном интервале старший раз ряд счетчика 5 имеет значение логическойдиницы;выходной сигнал устройства совпадаетцо фазе с Входным, в этом случае в момент приода стробирующего сигнала на стробирующий Вход регистра 7 ца выходах счетчи ка 5 записывается нулевой код.Корректирующее воздействие возникаетплько при сложении кодов чисеч одинакоГиго знака В случае, если выполняется слелукцее неравенствоАлгоритм формирования знакового сигнала на выходе блока 9 формирования знака следующий: если на входы блока 9 поступают одинаковые уровни с выхода старшего разряда счетчика 5 и с выхода старшего разряда регистра 7, выходной сигнал блока 9 равен уровню этих сигналов. Если уровни сигналов с выходов старших разрядов счетчика 5 и регистра 7 не совпадают, сигнал на выходе блока 9 формирования знака имеет значение, равное инверсии значения сигнала на выходе разряда переполнения сумматора 6. Рассматривают числовые примеры, поясняющие механизм подстройки фазы выходного сигнала, на примере четырехразрядного счетчика, регистра и сумматора, причем старшие разряды счетчика 5 и регистра 7 являются знаковыми.Пусть в регистр 7 записано число плюс 4, т. е. на выходах младших разрядов записан код 100, старший разряд имеет значение О, а в момент времениприхода стробирующего импульса с выхода блока 4 выделения фронтов на выходах счетчика 5 было записано число плюс 3 (на выходы младших разрядов - О 1, старший выходной разряд - 0), тогда без учета знаковых разрядов на выходах сумматора 6 имеют00+011=0. 11,где на выходах младших разрядов имеют код 111, а на выходе разряда переполнения О. По стробируюшему импульсу в регистр 7 запишется код числа плюс 7, соответственно младшие разряды 111; и знаковый разряд О.Поскольку при сложении положительных чисел не выполняется условие (2), а именно4+3(16/2,то никаких корректирующих воздействий не происходит.В момент времени 1. прихода стробируюшего импульса сумматор 6 произведет суммирование числа плюс 3 с выходов счетчика 5 и числа плюс 7 с выходов регистра 7, т. е. без учета знаковых разрядов в двоичном коде можно записатьО 1+111= 1.010.В данном случае поскольку выполнено условие (2)3+7)8.Блок 8 принятия регцений выдает сигнал на исключение импульса и блок 3 добавления-вычитания импульсов производит исключение одного импульса из импульсной последовательности, поступающей с его выхода на вход счетчика 5 (фиг. 2, сигнал И).Таким образом, если получен сигнал переполнения на выходе разряда переполнения сумматора 6 (в нашем случае получено значение), а на выходах счетчика 5 и регистра 7 сохраняются положительные числа (старшие разряды имеют значение 0), блок 8 принятия решений дешифрирует код 4 и вы. дает сигнал на исключение.Блок 9 производит коррекцию знака числа по ранее описанному алгоритму и выдает на вход знакового разряда регистра 7 значение 0 и в регистр 7 по стробируюшему им пульсу переписывается код положительногочисла, который без учета знакового разряда может быть выражен следующей зависи- мостью ф 2(3) 10 МОгде 7 х - значение кода без учета знакового разряда;К - код числа на выходах сумматора,при котором произведена коррек 15 ция;Л - коэффициент пересчета счетчика 5.(ледовательно, в регистр 7 записано число плюс 2 (О 010, т. е. 010 значение младшихразрядов, 0 - значение старшего разряда.Рассматривают работу устройства с отрицательными числами, записанными в дополнительном коде. По аналогии в моментвремени с код на выходах регистра 7 равенминус 3 (1101), код на выходах счетчика 5 -25 минус 4 (1100), тогда в сумматоре 6 без учета знаковых разрядов имеют100+100= 1.001.Двоичный код 1001 соответствует числуминус 7, записанному в дополнительномкоде. При этом корректирующего воздейст 30 вия на фазу выходного сигнала не происходит (минус 7 ио абсолютному значениюменьше 8).В момент времени с. код на выходах регистра 7 равен минус 7 (1001), а код на выходах счетчика 5 равен минус 4 (1100), сче 35 довательно, в сумматоре имеют100+001= 0.101В данном случае на выходе переполнениясумматора 6 имеют значение 0 (исчез сигналпереноса), а на выходах регистра 7 и счет 400 чика 5 - отрицательные числа в дополнительном коде (знаковые разряды имеют значение 1) блок 8 принятия решений дешифрирует код 3 и выдает сигнал на добавление(фиг. 5, сигнал 0), блок 3 добавления-ис.ключения импульсов производит коррекцию45 фазы путем добавления одного импульсав импульсную последовательность, поступающую на вход счетчика 5 (фиг. 2, сигнал И),Корректирующее воздействие произведено, поскольку абсолютное значение суммы50 чисел минус 4 и и минус 7 больше, чем число 8, таким образом выполнено условие (2).Блок 9 производит коррекцию знака числа и выдает на вход знакового разряда регистра 7 значение 1, на выходе младшихразрядов которого подается остаток К (3)еви в регистр 7 записывается число минус 3,представленное в дополненном коде (выходымладших разрядов 101, выход старшего разряда 1).При случайном блуждении фазы схема оперирует как с положительными числами н прямом коде, так и с отрицательными числами в дополнительном коде.Формула изобретенияЦифровое устройство фазоной с инхронизации, содержащее опорный генератор, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, выходы которого соединены с соотнетствуюпими входами блока добавления вычитания импульсов, сумматор и регистр, выходы младших разрядов которого подсоединены к первой группе соответствукнцих нходон сумматора, выходы мл адш и х разрядов которого подсоединены к соответствующим нходам младших разрядов регистра, а стробирующие входы регистра и блока добавления-вычитанин импульсов объединены, отличавиееся тем, что, с целью повышения точности синхронизации за счет уменьшения фазовых девиаций ныходного сигнала, введены блок выделения фронтов, счетчик, блок принятия решений и блок формирования знака, при этом первый вход блока выделения фронтов является входом устройства, второй и третий входы соединены с ссютветствующими выходами формирователя импульсов, выход подсоединен к объединенным стробирующим входам регистра и блока добавления-вычитания импульсов, первый и второй управляющие входы которого соединены с выходами блока принятия решений, а выход соединен с входом счетчика, выход старшего разряда которого соединен с первыми входами блока принятия решений и блока формирования знака и является выходом устройства, выходы младших разрядов счетчика соединены с второй группой соответствующих входов сумматора, выход переполнения которого подсоединен к вторым входам блока принятия решений и блока формирования знака, к третьим входам которых подсоединен выход старшего разряда регистра, вход знакового разряда которого подсоединен к выходу блока формирования знака.Составитель В. МикуцкийРедактор Н, Рогулич Техред А. Кравчук Корректор М. СамборскаяЗаказ 623 Тираж 386 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж 35, Раушслай наб., д. 45Производственно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул. Гагарина, 11)1