Регенератор цифрового сигнала

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветснинСоциалистичесникРеспублик М 993449(61) Дополнительное к авт. саид-ву - (22) Заявлено 070781 (21) 3313527/18-21 с присоединением заявки М -И) М. Кд.з Н 03 К 5/00 Государственный комитет СССР ио редам изобретений и открытийОдесский электротехнический институт связи им. А,С.ПоПова ь(54) РЕГЕНЕРАТОР ЦИФРОВОГО СИГНАЛА Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для передачи цифровых сигналов по линиям связи в качестве оконеч-. ных и промежуточных регенераторов линейного цифрового сигнала многоканальных систем высокочастотной передачи с импульсно-кодовой или дельта модуляцией.Известный. регенератор цифрового сигнала, содержащий резонансный контур - выделитель тактовых импуль сов и формирователь хронирующих им" пульсов, основан на способе выделения тактовой частоты полосовым Фильтром, который энергетически невыгоден, так как для формирования тактовых импульсов используется малая. часть энергии входного сигнала 1 );Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регенератор цифрового сигнала, содержащий уснлитель-корректор с цепью автоматической регулировки усиления в обратной связи, подключенной к формирователю порога через усреднитель порога, элемент совпадения, Формирователь входного сигнала и формирователь короткого импульса, причем выход усилителя-корректора соединен с первым входом элемента сов,падения, выход которого соединен сформирователем выходного сигнала,а Ьторой вход элемента совпадениясоединен с Формирователем короткогоимпульса Г 23Малая помехоустойчивость этогорегенератораобусловлена присущейему недостаточно узкой полосой .и нечеткостью настройки Фильтра.Цель изобретения - увеличениепомехоустойчивости регенератора.Указанная цель достигается тем,что в регенератор цифрового сигнала,содержащий усилитель-корректор сцепью автоматической регулировки уси=ления в обратной связи, подключен"ный к выходу Формирователя порогачерез усреднитель порога, элементсовпадения, формирователь выходногосигнала и формирователь короткогоимпульса, причем выход усилителя-кор"ректора соединен. с первым входом элемента совпадения, выход которого,сОеединен с формирователем выходногосигнала, а второй вход элемента совпадения соединен с формирователем короткого импульса, введены три аналого"вых ключа,две ячейки памяти, вычитаю щий блок, усреднитель и управляемыйгенератор,при этом входы всех аналоговых ключей соединены с первымвходом элемента совпадения, выходпервого аналогового ключа соединенс входом формирователя порога, ауправляющий вход присоединен к выходу элемента совпадения, выход второго и третьего аналоговых ключейкаждый соответственно через ячейкупамяти соединен с входом вычитающего блока, выход которого через усред Онитель соединен с управляемым генератором, выходы которого соединеныс управляющими входами второго итретьего аналоговых ключей и с вхоцом формирователя короткого импульса,(5на фиг. 1 показана функциональая схема регенератора; на фиг. 2 -временные диаграммы работы на эпюрахнапряжений.Регенератор цифрового сигнала состоит из усилителя-корректора,1, цепи 2, автоматической регулировки усиления (АРУ) в обратной связи, пер"вого 3, второго 4 и третьего 5 ана"логовых ключей, элементы б совпадения,первой 7 и второй 8 ячеек памяти., вычйтающего блока 9,усреднителя 10,управляемого генератора 11, Формирователя 12 коротких импульсов, формирователя 13 порога, усреднителя14 порога, формирователя 15 выходно- ЗОго сигнала. Причем усилитель-корректор 1, цепь 2, аналоговый ключ 3,элемент 6, формирователь 13, усреднитель 14,формирователь 15, образуют.канал регенерации цифрового сигнала, 33а второй 4 и третий 5, аналоговыеключи, ячейки 7 и 8 памяти, вычитыющий блок 9, усреднитель 10, управляемый генератор 11 образуют схемуследящей системы автоматического ре О, гулирования фазы, выход которой черезформирователь 12 короткого импульсасоединен с элементом 6 совпадения.Регенератор цифрового сигнала работает следующим образом. 45На вход регенератора,поступаютискаженныелинией связи и помехамиимпульсы 16 цифрового сигнала, примерная форма которых пбсле усиления и коррекции в усилителе-корректоре 1 показана на эпюре 1 б. Линиявнутри заштрихованной области наэтом графике соответствует приблизительно среднему мгновенному значениюсигнала. Скорректированный и усиленный сигнал поступает на вход ключей3,4 и 5, а также на вход элемента6 совпадения, На управляющие входыключей 4 и 5 подаются опорные импульсы, эпюры которых соответственно 17и 18 показаны на фиг. 2. Эти импульсы поступают из. прямого и инверсного выходов управляемого генератора11.Если опорные импульсы 17 и 18,1 оступающие с прямого и инверсного выходов управляемого генератора 11 науправляющиевходы ключей 4 и 5,распопожены относительно импульсов 16так,как показано на фиг,2 (т.е.фронтысовпадают с центрами импульсов 16),то при наличии каждого информационного импульса 16 на выходах ключей4 и 5 формируются одинаковые в среднем (т.е. в смысле математическогоожидания) по площади пары импульсов19 и 20. Следовательно, в усредни-тель 10, ячейки 7 и 8, а также черезвычитающий блок 9 в среднем поступаетнулевой ток и заряд конденсатора ус-реднителя 10 не изменяется, не изменяется при этом и частота управляемого генератора 11.В случае смещения Фазы информационных импульсов 16 относительно опорных импульсов 17 и 18, например, всторону опережения, импульсы 19, сформированные изинформационных, становятся шире в среднем импульсов 20,Преобладающий; например, положительный ток с выхода вычитающего блока 9повышает .напряжение конденсатора 10так, чтобы изменением частоты подстраиваемого генератора 11 произошлосмещение фазы опорных импульсов 17 и18 также в сторону опережения до техпор, пока фронты импульсов 17 и 18снова станут совпадать с центрамиинформационных импульсов 16,Если при запаздывании информационных импульсов 16 относительно опорных 17 и 18 начинает преобладать,например, отрицательный ток на выходевычитающего блока 9, напряжение навыходе усреднителя 10 понизится, чтоприведет к снижению. частоты и сдвигу фазы подстраиваемого генератора11 в сторону запаздывания, Такимобразом, система автоматического регулирования фазы, состоящая из ключей 4 и 5, ячеек 7 и 8, вычитающегоблока 9, усреднителя 10, генератора.11 непрерывно следит эа среднимуходом фазы информационных импульсов и выставляет фронты опорныхимпульсов так, чтобы они совпадалисо срединой приходящих информационныхимпульсов.ФПри появлении в цифровом сигналебольшого количества пробелов-нулейаналоговые ячейки памяти с достаточной точностью хранят информацию опредыдущем информационном сигнале,следовательно, генератор генерируетопорные колебания с прежней фазойБлагодаря использованию униполярных транзисторов в качестве ключейи большого входного сопротивлениязычитающего устройства время храненения получается довольно большим.Импульсы 17 используются для. Фор-мирования коротких импульсов 21,предназначенных для однократного отсчета информационного сигнала наэходе элемента 6 совпадения (фйльтрация сигнала от помех), а также для формирования напряжения порога с помощью ключа 3. При этом образуются две ветви. Первая ветвь предваз начена для Формирования напряжения порога в цепи автоматической регулировки усиления, которое через усреднитель 14 порога с достаточно большой постоянной времени подается на регулирукщий элемент АРУ в цепи 2. ,Как следует из схемы, ключ 3 замыкается только при наличии единиц :йЬ входном сигнале (в моменты существования импульсов 22) и, следовательно, напряжение порогаФормируется 15 только в моменты дискретизации цифрового сигнала .и приналичии единиц во входном сигнале. Таким образом, все остальное время вход Формирователя порога заперт, помехи на его вход 2 О не попадают и напряжение порога не изменяется, что повыщает помехоустойчивость регенератора.Во второй ветви происходит дискретизация цифрового сигнала (или Фильт ,рация сигнала от помех) элементом совпадения 6 с помощью короткого им пульса 21 с выхода Формирователя 12. После элемента 6 совпадения производится восстановление длительности или восстановление стандартного цифрового сигнала 23 формирователем 15.Изобретение, по сравнению с иэвестнйми существующими регенераторами в ,системах многоканальной связи ИКИМ, И 32"30 и других, позволяет существенно повысить помехоустойчивость регенератора за счет увеличения точности определения фазы тактовых им". пульсов, а также эа счет повыаения точности определения порогового уровня. Формула изобретенияРегенератор цифрового сигнала, содержащий усилитель-корректор сцепью автоматической регулировкиусиления в обратной связи, подключенной к выходу Формирователя порога через усреднитель порога, элементсовпадения, фбрмнрователь выходногосигнала и формирователь короткогоимпульса, причем выход усилителя-корректора соединен с первым входом эле-,мента совпаденйя, выход которого.соединен с формирователем выходно-го сигнала, а второй вход элемента,совпадения соединей с формирователевкороткого импульса, о т л и ч аю щ и й с я - тем, что, с. целью повн"щения помехоустойчивости,.в него вве,дены три аналоговых ключа, две,ячейкипамяти, вычитающий блок., усреднительи управляемый генератор, при этомвходы всех аналоговых ключей соединены с первым входом элемента совпадения, выход первого аналоговогоключа соединен с входом формирова"теля порога, а 1 управляющий входприсоединенк выходу элемента сов"падения, выходы второго и третьегоаналоговых ключей каждый соответственно через ячейку йамяти соединенс входом вычитающего блока, выход.которого через усреднитель соединенс управляемым генератором, вйходыкоторого соединены с управляющимивходами второго и третьего аналоговых ключей и с входом Формировате 6 я короткого импульса.Источники информации,яринятые во внимание при зскпертизе1.Гуревич В.Э.;Лопушнян Ю,Г.,Рабино-.вич Г,В.Импульснокодовая модуляция вмногоканальной телефонной связи.,М.,1 Связь, 1973, с. 203, рис. 7 а 9 в,2. Там же, с. 189, рис. 7,6 а.993449 актор А и Заказ 506/75 Тираж 934ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035 Москва ЖРПодписн митета СССР ткрытцй ушская наб., 4 5 оектная, 4 иал ППП фПатент 1 ф, г. Ужгород,Составитель Л.КолосковТехред.И.Харитончик Корректор М.Шароши