Устройство для выделения сигналов тактовой частоты из импульсной последовательности с переменными параметрами

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспуЬлик и 1003374 ц Ъ у щ(22) Заявлено 24 Щ 81 (21) 3341706/18-09 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -51) М. Кл,з Н 047/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 070383(72) Автор . изобретени Я.Нанченк Ъъ сс РУсской СС(71) Заявитель Институт технической 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ТАКТОВОЙЧАСТОТЫ ИЗ ИМПУЛЬСНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИС ПЕРЕМЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах передачи дискретной информации для выделения сигналов тактовой частоты из импульсных последовательнос-. тей с переменными параметрами.Известно устройство для выделения сигналов тактовой частоты из импульсной последовательности с переменными параметрами, содержащее последовательно соединенные первый элемент запрета и первый элемент ИЛИ, а также три элемента задержки, второй элемент ИЛИ и первый элемент И, выход которого подключен к запрещающему входу первого элемента запрета 1 .Однако устройство обладает низкой точностью выделения .сигналов тактовой частоты из импульсных последовательностей с переменными параметрами.Цель изобретения - повышение точности выделения сигналов тактовой частоты.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для выделения сигналов тактовой частоты из импульсной последовательности с переменными параметрами, содержащее ,последовательно соединенные первый элемент запрета и первый элемент ИЛИа также три элемента задержки,второй элемент ИЛИ и первый элементИ, выход которого подключен к запрещающему входу первого элемента запрета, введены два блока дифференцирования, четыре детектора, два инвертора, три элемента запрета, три элемента .И и триггер,.причем выход первого блока дифференцирования под:лючен через первый детектор к разрешающему входу первого элемента запрета, первому входу первого элемента И и запрещающему входу второгоэлемента запрета, выход которогоподключен к первому входу второгоэлемента И, выход первого блока дифференцирования подключен через последовательно соединенные второй детектор и первый инвертор к разрешающему входу третьего элемента запретапервому входу третьего элемента И изапрещающему входу четвертого элемента запрета, выход которого подключен к первому входу четвертогоэлемента.И, выход которого подключен к первому входу второгс элемента ИЛИ, к второму входу которогоподключен выход третьегО элемента запрета, к запрещающему входу которогоподключен выход третьего элемента И, а выход второго элемента ИЛИ подключен к нулевому входу триггера непосредственно и через первый элемент задержки к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого поД- ключен через второй элемент задержки к второму входу четвертого элемента И и непосредственно к единичномувходу триггера, единичный выход кото 5 1 О рого через третий элемент задержки.подключен ко входу второго блока дифФеренцирования, выход которого черезтретий детектор подключен к второму 15входу первого элемента И и разрешающему входу четвертого элемента запрета, причем выход второго блока дифференцирования через последовательно соединенные четвертый детектор 20и второй инвертор подключен к разрешающему входу второго элемента запрета и второму входу третьего элемента И.На фиг. 1 изображена структурнаяэлектрическая схема устройства нафиг. 2 - временные диаграммы его работы,Устройство для выделения сигналовтактовой частоты из импульсной после-ЗОдовательности содержит блоки 1 и 2дифференцирования, первый, второй,третий и четвертый детекторы 3 - б,первый и второй инверторы 7 и 8, первый, второй, третий и четвертый элементы И 9 - 12, первый, второй, третий и четвертый элементы 13 - 16 запрета,первый и второй элементы ИЛИ 17.Устройство работает следующим образом.Последовательность импульсных сигналов с переменными параметрами, случайные временные интервалы которой соответствуют нулевым символам с длительностью Т, а передние Фронтыимпульсов, длительность которых внутри тактового интервала Т соответствует значению Т/2 и Т, совпадают с началом и со срединой тактового интервала Т, поступает к входу устройства (фиг. 2 о), дифференцируется с помощью первого блока 1 дифференцирования (фиг. 2 Б) и полученные дифференциалы с помощью первого ивторого детекторов 3 и 4, включенныхсоответственно в прямом и обратном направлениях, разделяются по двум подканалам, по первому из которыхпропускаются положительные дифферен-,60циалы (фиг. 2 в ), а по второму - отрицательные (фиг. 2 ъ) , которые спомощью первого инвертора 7 преобразовываются в положительные (фиг.2 д), при этом входные дифференциалы первого и второго подканалов поступают соответственно с выхода первого детектора 3 (фиг. 2 В) и первого инвертора 7 (фиг, 2 д) к первым входам первого и третьего элементов И 9 и 11, к разрешающим входам первого и третьего элементов 13 и 15 запрета, и к запрещающим входам второго и четвертого элементов 14 и 1 б запрета, причем первый входной дифференциал, сформированный на выходе первого детектора 3 (фиг. 2 8) из входного пускового импульса (фиг. 2 ц), априорно переданного на приемную сторону в первой половине тактового интервала Т, поступает через открытый первый элемент 13 запрета (фиг. 2 м) к первому входу первого элемента ИЛИ 17, с выхода которого первый входной дифференциал (фиг. 2 р ) через второй (регулируемый) элемент 20 задержки на величину Т/2 (фиг. 2 0) и непосредственно поступает соответственно к второму вхоДу четвертого элемента И 12 и к единичному вхсду триггера 22, который с момента включения питания устройства и до момента прихода входного пускового импульса (Фиг. 2 ч) находится в одном из устойчивых состояний (единичном или инверсном), а второй и четвертый элементы И 10 и 12, включенные в цепях обратной связи триггера 22, в этом случае закрыты.3Если до прихода входного пускового импульса (фиг. 2 о ) триггер 22 находился в инверсном состоянии,то первый входной дифференциал (фиг.2 р), поступающий к единичному входу триггера 22, вызывает переключение последнего в единичное состояние, при этом по переднему фронту первого входного дифференциала (фиг. 2 р), поступившего на единичный вход триггера 22, на единичном выходе последнего формируется передний Фронт первого выходногоимпульса тактовой последовательности ( Фиг. 2 с), временное положение которого совпадает с началом тактового интервала Т, причем задний фронт первого выходного импульса тактовой последовательности (фиг. 2 с) формируется по переднему фронту второго входного (отрицательного) дифференциала, сформированного на выходе пер.вого блока 1 дифференцирования (фиг. 26) по заднему фронту входного пускового импульса (фиг. ч), Временное положение которого совпадает со срединой тактового интервала Т, который проходит через детектор 4 (фиг. 2) , преобразовывается первым инвертором 7 в положительный дифференциал (фиг. 2 Э) и через открытый третий элемент 15 запрета (фиг 2 М 2) поступает к первому входу второго элемента ИЛИ 18, с выхода котороговторой входной дифференциал (,фиг.2 р 2) через первый элемент 19 задержки (регулируемой ) на величину Т/2 (фиг. 2 о 1) и непосредственно поступает соответственно к второму входу второго элемента И 10 и к нулевому входу триггера 22 и вызывает переключение последнего в инверсное состояние.Сформированные на выходе триггера 22 первый и последующие выходные импульсы тактовой последовательности ( фиг. 2 с) по цепи обратной связи через третий элемент 21 задержки на величину Т/2 (фиг. 2 Р) поступают .на вход второго блока 2 дифференцирования, положительные и отрица тельные дифференциалы, с выхода которого ( фиг. 2 ж)используются в качестве дифференциалов обратной связи и импульсов запрета каждого из подканалов, причем положительные диф ференциалы обратной связи, прошедшие через третий детектор 5, включенный в прямом направлении (фиг, 2 З), используются в качестве дифференциалов обратной связи второго подканала, 25 поступающих к разрешающему входу четвертого элемента 16 запрета, и импульсов запрета первого подканала, которые поступают к второму входу первого элемента И 9, а отрицательные 0 дифференциалы обратной связи, прошедшие через включенный в обратном направлении четвертый детектор 6 (Фиг. 2 И) и преобразованные вторым инвертором 8 в положительные дифференциалы (фиг. 2 к) , используются в качестве дифференциалов обратной связи первого подканала, поступающих к разрешающему входу второго элемента 14 запрета, и импульсов запрета второго подканала, которые поступают40 к второму входу третьего элемента И 11.В случае совпадения передних фронтов входных диФФеренциалов первого . 4 подканала с началом тактового интервала Т, а передних фронтов входных дифференциалов второго подканаласо срединой тактового интервала Т, входные дифференциалы первого и второго подканалов (фиг, 2 8 и д) поступают соответственно через последовательно соединенные открытые первый и третий элементы 13 и 15 запрета (фиг. 2 и и м) и элементы ИЛИ 17 и 18 к единичному (фиг. 2 р 1) и нулвво му (фиг. 2 р), входам триггера 22 и вызывают соответственно поочередное переключение последнего из одного устойчивого состояния в другое, причем второй и четвертый элементы 60 14 и 16 запрета в этом случае закрываются входными дифференциалами первого и второго подканалов (фиг.2 в и 8), поступающими соответственно к ихзапрещающим входам, и не пропускают 65 дифференциалов обратной связи первого (фиг. 2 к) и второго (Фиг.2 з) подканалов,. поступающих к их раэрешающил входам.В л 1 оменты отсутствияна входе устройства входных дифференциалов первого и второго подканалов ( фиг. 2 в ид), передние фронты которых совпадают соответственно с началом и со срединой тактового интервала Т, второй и четвертый элементы 14 и 16 запрета в этом случае открываются и дифференциалы обратной связи первого (фиг. 2 к) и второго (Фиг. 23) подканалов проходят соответственно через открытые второй и четвертый элементы 14 и 16 запрета (фиг. 2 н и н) к первым входам второго и четвертого элементов И 10 и 12, на вторые входы которых через первый и второй элементы 19 и 20 задержки (регулируемые) на величину Т/2 (фиг. 2 0 и 0) поступают соответственно положительные дифференциалы с выхода второго ( фиг. 2 р 2) и первого (фиг. 2 р) элементов ИЛИ 18 и 17, при этом второй и четвертый элементы, И 10 и 12 срабатывают и положительные дифференциалы с их выходов (Фиг. 2 п и п 2)поступают соответственно к второму входу первого элемента ИЛИ 17 и первому входу второго элемента ИЛИ 18, с выхода которых (Фиг, 2 р и р 2) положительные дифференциалы поступают соответственно к единичному и нулевому входам триггера 22, причем ( регулируемые ) элементы 19 и 20 задержки обеспечивают в этом случае точность совмещения передних фронтов дифферснциалов,поступающих соответственно к входам второго и .четвертого элементов И 10 и 12При появлении на входе первого подканала входных дифференциалов ( фиг. 2 В) и импульсов запрета первого подканала (фиг. 23) , передние фронты каждого из которых совпадают соответственно со срединой тактового интервала Т, а при появлении на ьходе второго подканала входных дифференциалов ( Фиг. 2 д) и импульсов запрета второго подканала (фиг, 2 к), передние Фронты .каждого из которых совпадают с началом тактового интервала Т, первый и третий элементы И 9 и 11 срабатывают, при этом положительные импульсы, поступающие с их выходов ( фиг. 2 ли л 2 )на запрещающие входы первого й третьего элементов запрета 13 и 15, запрещают соответственно прохождение входных дифференциалов первого и второго подканалов (фиг.2 В ид) к входам триггера 22,В результате суммирования входных дифференциалов первого и второго подканалов (фиг. 2 в и д), прошедших соответственно через открытые пер1003374 вый и третий элементы 13 и 15 запре та (фиг. 2 м,м) к первым входам элементов ИЛИ 17 и 18, совместно с дифференциалами обратной связи пер.- вого (фиг. 2 к) и второго (фиг. 2 3 ) подканалов, поступающих соответственно через последовательно соединенные открытце второй и четвертый элементы 14 и 16 запрета (фиг, 2 н 1 и н) и открытые второй и четвертый элементь 1 И 10 и 12 (фиг, 2 п 1, п 2 ) к второму входу первого элемента ИЛИ 17, и первому входу второго элемента ИЛИ 18, на выходе последних формируются соответственно две сдвинутые друг относительно друга на величину 15 Т/2 последовательности положительных дифференциалов (фиг. 2 р 1 и р), следующих с номинальной тактовсй частотой, которые поступают соответственно на единичный и нулевой входы триггера 20 22 и поочередно управляют переключением его из одного устойчивого состояния в другое, в результате .чего на единичном выходе триггера 22 формируется выходная последовательность тактовых импульсов с длительностью Т/2 и номинальной тактовой частотой (фиг. 2 с) , каждый из выходных импульсов которой формируется путем сравнения входных дифференциа О лов (фиг. 2 в и д) с дифференциалами обратной связи каждого из подканалов (фиг. 2 к из), вследствие чего на выходе триггера 22 обеспечивается высокая точность восстановления такэО товых импульсов (фиг. 2 с) , выделяе-, мых из входной импульсной последовательности с переменными параметрамифиг, 2 о).4 ОЕсли же до прихода входного пускового импульса (фиг. 2 ю) триггер 22находился в единичном состоянии, топервый входной дифференциал (фиг.2 р),поступающий к единичному входу триггера 22, подтверждает лишь только единичное состояние триггера и не вызывает его переключения, причем второй входной дифференциал (фиг. 2 д),сформированный по заднему фронту входного пускового импульса (фиг. 2 и),проходит через открытый третий элемент запрета 15 (фиг. 2 м 2)к второмувходу второго элемента ИЛИ 18, с выхода которого положительный дифференциал (фиг. 2 р 2)поступает к нулевому 55входу триггера 22 и вызывает переключение последнего в инверсное состояние, при этом дальнейший процесс формирования выхоДных импульсов тактовой последовательности происходит 60" аналогично,подключен к первому входу второгоэлемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход третьего эле-,мента запрета, к запрещающему входукоторого подключен выход третьего эле,мента И, а выход второго элемента ИЛИподключен к нулевому входу триггеранепосредственно и через первый элемент задержки к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключенчерез второй элемент задержки к второму входу четвертого элемента И инепосредственно к единичному входутриггера, ециничный выход которогочерез третий элемент задержки подключен к входу второго блока диффе"ренцирования, выход которого черезтретий детектор подключен к второмувходу первого элемента И и разрешающему входу четвертого элемента запрета, причем выход второго блока дифТаким образом, использование предлагаемого устройства для выделения сигналов тактовой частоты из импульс ной последовательности с переменными параметрами обеспечивает воэможность выделения сигналов тактовой частоты из входных импульсных последовательностей с переменными длительностью и фазой импульсов при высокой точчости восстановления временных параметров тактовых последовательностей,Формула изобретенияУстройство для выделения сигналов тактовой частоты из импульсной последовательности с переменными параметрами, содержащее последовательно соединенные первый элемент запрета ипервый элемент ИЛИ, а также три элемента задержки, второй элемент ИЛИи первый элемент И, выход которогоподключен к запрещающему входу первого элемента запрета, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности выделения сигналовтактовой частоты, в него введены дваблока дифференцирозания, четыре детектора, два инвертора, три элементазапрета, три элемента И и триггер,причем выход первого блока дифференцирования подключен через первыйдетектор к разрешающему входу первого элемента запрета, первому входу первого элемента И и запрещающему входу второго элемента запрета, вйход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход первого блока дифференцирования подключен через последовательно соединенные второй детектор и первый инвертор к разрешающему входу третьего элемента запрета, первому входу третьего элемента И и запрещающему входу четвертого элемента запрета, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого ференцирования через последовательносоединеьные четвертый детектор ивторой инвертор подключен к разрешающему входу второго элемента запрета и второму входу третьегоэлемента И. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 557501, кл. Н 04 , 7/06, 1975прототип ).1003374 ель Г.31 ерантовичМ.Коштура Корректор М.Коста Соста Техре едактор О.Сопк а Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн 592/47 ВНИИПИ по д 113035, Мраж б 75сударствеам изобреква, Жго ий ау Годписноекомитета СССРи открытийская наб , д. 4/5