Устройство для передачи и приема двоичных сигналов

Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИС К ПАТЕНТ 2 авто- жного ИЕМА ам переда- может быть дискретных ай омитет Российской Фед о патентам и товарным(71) Научно-производственное объединениматизации и систем управления жепезнодтранспорта(73) Науао-исследовательский и проектно-крукторский институт средств автоматизациилезнодорожном транслорте(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПДВОИЧНЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к устройствчи сигналов ло линия связи (модемам) ииспользовано в устройствах передачи сигналов, в частности для кодирования относительным импульсным смналом Цепью изобетения является упрощение устройства при повышении точности и надежности. Устройство содержит на передающей стороне последовательно соединенные формирователь коротких импульсов 1, элемент совпадения 2, триггер 3, сумматор 4, согласующий блок 5, а на приемной стороне - согласующий блок 6, фильтр 7, фиксатор переходов 8, счетчик стробирующих импульсов 9, первый триггер 10, опорный генератор 11, управляемый делитель частоты 12, первый элемент совпадения 13, второй элемент совпадения 14, второй триггер 15, третий триггер 16.2 илИзобретение относится к устройствам передачи сигналов по линиям связи и может быть использовано в устройствах передачи дискретных сигналов, в частности для кодирования относительным биимпульсным сигналом (ОБС).Известно устройство цифрового стыка на основе относительного биимпульсного сигнала (ОБС), содержащее в передатчике формирователь импульсов, два элемента И. элемент ИЛИ, Д-триггер, устройство согласования и в приемнике - устройство согласования, фильтр, фиксатор переходов, селектор импульсов, элемент И, инеертор, формирователь импульсов и три Д-триггера,Недостатками известного устройства являются его сложность и необходимость в получении от источника дополнительного октетного сигнала для передатчика и выдаче такого сигнала е источник из приемника.Наиболее близким техническим решением является устройство передачи и приема двоичных сигналов, содержащее е передатчике первый и второй формирователи коротких импульсов, первый элемент совпадения, сумматор, первый (счетный) триггер и первый блок согласования, и в приемнике - второй блок согласования, фильтр, фиксатор переходов, второй и третий элементы совпадения, первый и второй одновибраторы, интегрирующую цепь и второй триггер, Однако известное устройство имеет усложненный передатчик и приемник с пониженной точностью и надежностью работы из-за наличия аналоговых еремязадающих элементов: интегрирующая цепь, первый и второй одноеибраторы.Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, что на передающей стороне первый вход сумматора подключен к выходу источника синхросигнала, выход элемента совпадения соединен с входом триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом согласующего блока, на приемной стороне введены счетчик стробирующих импульсов, второй и третий триггеры, управляемый делитель частоты и опорный генератор, выход которого соединен с первым входом управляемого делителя частоты, первый выход которого соединен через обратную линию связи с первым входом формирователя коротких импульсов на передающей стороне, второй выход управляемого делителя частоты соединен с первым входом счетчика стробирующих импульсов, третий выход является выходом синхронизации приемной стороны, выход фиксатора переходов сое 5 10 15 20 25 30 35 ао 45 50 55 динен со вторым входом счетчика стробирующих импульсов, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов совпадения, второй выход счетчика стробирующих импульсов подключен к первому входу первого триггера, третий выход счетчика стробирующих импульсов подключен к своему третьему входу и ко второму входу первого триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом первого элемента. совпадения, инверсный выход соединен со вторым входом второго элемента совпадения и первым входом третьего триггера, выход первого элемента совпадения соединен с первым входом второго триггера и вторыми входами третьего триггера и управляемого делителя частоты, выход второго элемента совпадения соединен со вторым входом второго триггера, инверсный выход которого соединен со своим третьим входом и третьим входом третьего триггера, инверсный выход которого является информационным выхедом приемной стороны.На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы.Устройство передачи и приема двоичных сигналов содержит на передающей стороне последовательно соединенные формирователь 1 коротких импульсов, элемент совпадения 2, триггер 3. сумматор 4, согласующий блок 5, на приемной стороне - последовательно соединенные согласующий блок 6, фильтр 7, фиксатор переходов 8. счетчик стробирующих импульсов 9 и первый триггер 10, опорный генератор 11, управляемый делитель частоты 12, первый элемент совпадения 13, второй элемент совпадения 14, второй триггер 15, третий триггер 16. Первый вход формирователя 1 коротких импульсов соединен с источником синхросигнала, а его выход с первым входом элемента совпадения 2, второй вход которого подключен к выходу источника двоичного сигнала, Второй вход формирователя 1 коротких импульсов соединен с первым выходом управляемого делителя частоты 12 на приемной стороне. Выход элемента совпадения 2 соединен с. входом триггера 3. Первый вход сумматора 4 соединен с источником синхросигнала, второй вход - с прямым выходом триггера 3, а выход - с входом согласующего блока 5,Выход опорного генератора 11 соединен с первым входом управляемого делителя частоты 12. первый выход которого соединен через обратную линию связи с первым входом формирователя 1 коротких импульсое на йередающей стороне. Второйвыход управляемого делителя частоты 12 соединен с первым входом счетчика стробирующих импульсов 9, а третий выход - является выходом синхронизации приемной стороны. Выход фиксатора переходов 8 соединен со вторым входом счетчика стробирующих импульсов 9. первый выход которого соединен с первыми входами первого 13 и второго 14 элементов совпадения, Второй выход счетчика стробирующих импульсов 9 подключен к первому входу первого 10 триггера, а третий выход - к своему третьему входу и к второму входу первого 10 триггера. Прямой выход первого 10 триггера соединен с вторым входом первого элемента совпадения 13, инверсный выход соединен с вторым входом второго элемента совпадения 14 и первым входом третьего триггера 16. Выход первого элемента совпадения 13 соединен с первым входом второго триггера 15 и вторым входом третьего триггера 15 и упраеляемогоделителя частоты 12. Выход второго элемента совпадения 14 соединен со вторым входом второго триггера 15, инверсный еыход которого соединен со своим третьим входом и третьим входом третьего триггера 16, инверсный выход которого является информационным выходом приемной стороны,Передающая сторона работает следующим образом. Двоичный сигнал ДС от источника поступает на второй вход элемента совпадения 2 (элементы совпадения выполнены на базе логического элемента И, например, типа К 561 ЛА 7), (фиг.2 а), При этом от источника поступает синхросигнал (СС) (фиг.2 б) на формирователь 1 коротких импульсов.Формирователь 1 коротких импульсов представляет собой четырехразрядный двоичный счетчик, на первый вход подается высокочастотный сигнал от опорного генератора 11 из приемной стороны (1 ол тсс), на первый вход подается синхросигнал, а выход 1 служит выходом коротких импуль сов. Если сигналы ДС и СС синхронизированы, то короткие импульсы будут появляться точно в середине тактовых интервалов. Длительность получаемых импульсов равна периоду 1 ол. Импульсы 5 подаются на первый вход элемента совпадения 2, На выходе последнего появляются в середине единичных тактов ДС короткие импульсы (фиг.2 в). Эти импульсы поступают на вход триггера 3 (все триггеры выполнены 5 на базе Д-триггера, например, типа К 561 ТМ 2) и на его выходе формируется сигнал вида (фиг.2 г), Этот сигнал поступает на второй вход сумматора, а на первый его вход подается СС и в результате на выходе злемента 4 формируется относительный биимпульсный сигнал(ОБС)(фиг.2 д), Послед)гласующего блока 5 (представляет собойусилитель мощности с трансформаторным5 выходом) в линии ОБС имеет еид (фиг.2 е).Приемная сторона ра"отает следую.щим образом. Сигнал ОБС с линии связипоступает на вход согласующего блока 6(представляющего собой усилитель с транс 10 форматорным входом) в виде изображенного на фиг. 2 ж и затем проходит черезполосоеой фильтр 7 (отсеиеает. главным образом низкочастотные помехи) и поступаетв фиксатор перехода 8.15 Фиксатор переходов 8 состоит из триггера Шмитта, служащего для формированияиз синусоидального колебания (фиг.2 ж),прямоугольного и последовательно подключе ные к его выходу однополупериодный20 выпрямитель, интегрирующую цепь, элемент исключающее ИЛИ, причем первыйвход элемента исключающее ИЛИ подключе. к выходу, а второй вход - к входу интегрирующей цепи.25 Длительность импульсов переходов определяется посгоянная времени интегрирующей ЙС-цепи,В результате на выходе фиксатора переходов 8 формируются импульсы, соепадаю 30 щие с момен гами перехода через нуль ОБС.Эти импульсы подаются на второй входсчетчика стробирующих импульсов 9 (выполнен на базе счетчика Джонсона делителя на 8, например, типа К 561 НЕ 9). а на35 первый вход этого сче-чика подаются импульсы с частотой 8 Г (Р - частота С) совторого выхода управляемого делителя частоты 12 (построен на базе четырехразрядных двоичных счетчиков).40 От опорного кварцевого генератора 11частота подается в сигнал на первый входуправляемого делителя частоты 12, которыйна воих выходах. формирует необходимыечастоты, включая СС, Счетчик 9 постоянно5 считает импульсы колебания 8 Гт, а импульсы переходов его обнуляют и заставляютсчитывать заново от нуля, Если в серединетакта нет импульса перехода, то счетчик досчитывает до выхода 3 (отсчитывает 6 им 0 пульсов) и по второму входу переключает всостояние "1" первый триггер 10, а затемопять обнуляется очередным импульсом перехода и вскоре выходом 2 переключает попераому входу триггер 10 опять в нулевое5 состояние, В результате не выходах триггера 10 формируются сигналы вида (фиг,2 к,л).Эти сигналы подаются, соответственно эвторые входы первого 13 и второго 14 элементов совпадения, на их первые входы подается короткий импульс с первого выхода2001520 5 10 15 20 25 счетчика 9 практически одновременно с импульсами переходов,Таким образом. на выходах элементов 13 и 14 появляются сигналы вида (фиг,2 н,о). Импульсы вида (фиг,2 н) ограничивают единичные такты, а импульсы (фиг.2 о) отмечают середину и конец нулевых тактов. Импульсы с выхода элемента 13 подаются на первый и второй входы второго 15 и третьего 16 триггеров, т.е. принудительно устанавливая их в гостояние "1" на инверсных выходах и на второй вход делителя частоты 12, обеспечивая его синхронизацию в соответствии с принимаемым ОБС. Импульсы с выхода элемента совпадения 14 (фиг.2 о) поступают на второй вход триггера 15(его инверсный выход соединен с третьим входом, т,к. он работает в режиме делителя на два и на его выходе появляется сигнал вида (фиг,2 п), который поступает на третий вход третьего триггера 16, а на первый вход поступает сигнал с выхода второго триггера 10 (фиг.2 л). В результате на выходе триггера 16 Формула изобретения УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИМА ДВОИЧ- ных сигнАлОВ, содержащее на передающей стороне источник синхросигнала, выход которого соединен с формирователем коротких импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента совпадения, второй вход которого подключен к выходу источника двоичного сигнала, триггер, сумматор, согласующий блок, выход которого подключен к входу прямой линии связи, на приемной стороне содержащее согласующий блок, вход которого подключен к выходу прямой линии связи, выход соединен с входом фильтра, выход которого соединен с входом фиксатора переходов, первый триггер. первый и второй элементы совпадения, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, на передающей стороне первый вход сумматора подключен к выходу источника синхросигнала, выход элемента совпадения соединен с входом триггера, прямой вы од которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом согласующего блока, на приемной стороне введены счетчик стробирующих импульсов, второй и третий триггеры, управляемый делитель частоты и опорный генератор, выход которого соединен с первым входом управляемого делителя частоты, первый выход которого соединен через обратную линию связи с первым входом формируется ДС (фиг,2 р), который поступает к потребителю. Кроме того. на третьем выходе делителя частоты 12 формируется СС, синхронизированный с принимаемым ОБС. (фиг,2 с), который поступает к потребителю,Таким образом, полученный ОБС по своим свойствам не уступает сигналу, полученному в прототипе, однако, по сравнению с известным устройством, упрощается передатчик, а в приемнике, в отличие от известного устройства, обеспечиваются дискретная обработка принимаемого ОБС и автоматическая подстройка опорной частоты местного генера 1 рра входным сигналом, что повышает точность и надежность работы приемника,(56) Ситняковский И,В. и др. Цифровые системы передачи абонентских линий. М,: Радио и связь, с, 154-157. 1987,Авторское свидетельство СССРМ 824460. кл, Н 04 В 5/02, 1979 (прототип),формирователя коротких импульсов на передающей стороне, второй выход управляемого делителя частоты соединен с первым входом счетчика стробирующих импульсов, третий выход является выходом синхронизации приемной стороны, выход фиксатора переходов соединен с вторым входом счетчика стробирующих импульсов, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов совпадения, второй выход счетчика стробирующих импульсов подключен к первому входу первого триггера, третий выход счетчика стробирующих импульсов подключен к своему третьему входу и к второму входу первого триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента совпадения, инверсий выход соединен с вторым входом второго элемента совпадения и первым входом третьего триггера, выход первого элемента совпадения соединен с первым входом второго триггера и вторыми входами третьего триггера и управляемого делителя частоты, выход второго элемента совпадения соединен с вторым входом второго триггера, инверсный выход которого соединен со своим третьим входом и третьим входом третьего триггера, инверсный выход которого является информационным выходом приемной стороны.