Устройство тактовой синхронизации регенератора

(я) Н аннцй комитат ецетельство(71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В,Н. Образцова (53) 621.394.662(088,8)(56) 1. Авторское свид СССР 9 640440, кл. Н 04 1 72. Авторское свидет СР 9 882012, .кл. Н 04 ( 7(54)(57) УСТРОЙСТВО ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ РЕГЕНЕРАТОРА, содержащее последовательно. соединенные опорный генератор, блок компенсации расхождения Частот, блок Фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) с дискретным управлением, анализатор зашумленного сигнала, блок памяти, ключ, интегратор и формирователь сигнала потери синхронизма, а также блок коммутации, блок селекции, блок выделения фронтов и асинхронный интегральный приемник, выход которого подключен к второму входу ключа и первому входу блока коммутации, к второму входу которого подключен первый выход блока ФАПЧ с дискретным. управлением, вто" рой выход которого подключен к второму входу блока компенсации расхождения частот, а выход блока коммутации через блокселекции подключен к второму входу блока ФАПЧ с дискретным управлением,при этом выход опорного генератора через блок выделения Фронтов подключен к вторым объединенным входам анализатора зашумленного сигнала и блока памяти и иепосредствечно к первому входу асинхронного интегрального приемника, второй вход которого объединен с вторым входом блока выделения Фронтов и является входом устройства,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности синхронизации путем раздельного управлениязоной и скоростью Фазирования припостоянных и переменных преобладаниях, в него введены блок управленияскоростью фазирования, блок управле-.ния зоной селекции, элемент ИЛИ.,блок выделения сигнала расфаэиравки,анализатор величины преобладаний,блок обнаружения симметричных пре".обладаний, блок обнаружения несимметричных преобладаний и Формирователь.зон анализа, к входу которого под"ключен третий выход блока ФАПЧ сдискретным управлением, четвертый Евыход которого подключен к второмувходу блока селекции и первому входуанализатора величины преобладанийк второму входу которого, объединен- Сному с первыми входами блока вмделе.ния сигнала расфазировки и блоковобнаружения симметричных.и неснмметричных преобладаний подключен выходключа, к третьему входу которого, , (объединенному с вторым входом интег-ратора и третьими входами блока коммутации.и блока ФАПЧ с дискретным 3управлением, подключен выход блока:.управления скоростью фазирования,к первому входу которого, а также 4"к третьему входу анализатора величи-, ф)ны преобладаний подключен выход интегратора, а к второму входу блокауправления скоростью Фазирования ипервому входу элемента ИЛИ подклю"чен выход Формирователя сигнала по,"терн синхрониэма, к второму входукоторого подключен выход блока выделения сигнала расфаэировки, пркэтом выход Формирователя эои анализа подключен к вторым входам блокавыделения сигнала расфазировки, бло".ка обнаружения симметричных преобладаний и блока обнаружения несимметричных преобладаний, причем выходы1015502 блоков симметричных и несимметричныхпреобладаний подключены к четвертомуи пятому входам анализатора величины преобладаний, первый выход которого через блок управления зоной селекции подключен к третьему входублока селекции, а второй выход анаИзобретение относится к радиотехнике и предназначено для использова" ния в аппаратуре телеграфной связи и передачи данных, в частности в регенераторах, 5Известно устройство тактовой синхронизации, содержащее блок фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) с дискретным управлением, блок селекции, формирователь сигнала потери синхронизма, формирователь сигнала синхронкзма, блок управления 1 1,Известно устройство тактовой син" хрониэации регенератора, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, блок компенсации расхождения частот, блок фаэовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) с дискретным управлением, анализатор зашумленного сигнала, блок памяти, ключ, интегра" тор и формирователь сигнала потери 20 синхронизма, а также блок коммутации, блок селекции, блок выделения фронтов и асинхронный интегральный приемник, выход которого подключен к второму входу ключа и первому входу 25 блока коммутации, к второму входу которого подключен первый выход блока ФАПЧ с дискретным управлением, второй выход которого подключен к второму входу блока компенсации рас хождения частот, а выход блока коммутации через блок селекции подклю" чек к второму входу блока ФАПЧ с дискретным управлением, при этом выход опорного генератора через блок выделения фронтов подключен к вторым объединенным входам анализатора зашумленного сигнала и блока памяти и непосредственно к первому входу асинхронного интегрального приемника, второй вход которого объединен с вторым входом блока выделения фронтов, а также блок выделения одного фронта за такт, решающий блок и формирователь временных зон 2 1.Однако известные устройства обла дают низкой точностью синхронизации.Цель изобретения - повышение точности синхронизации путем раздельного управления зоной и скоростью фаэирования при постоянных и перемен 50 ных преобладаниях. лиэатора величины преобладаний подключен к второму входу элемента ИЛИ,выход Которого подключенвторомувходу блока управления зоной селек"ции, а четвертый вход блока коммутации объединен с вторым входом блокапамяти. 2Поставленная цель достигается тем, что устройство тактовой синхронизации регенератора, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, блок компенсации расхождения частот, блок фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) с дискретным управлением, анализатор зашумленного сигнала, блок памяти, ключ, интегратор и формирователь сигнала потери синхронизма, а также блок коммутации, блок селекции, блок выделения фронтов и асинхронный интегральный приемник, выход которого подключен к второму входу ключа и первому входу блока коммутации, к второму входу которого подключен первый выход блока ФАПЧ с дискретным управлением, второй выход которого подключен к второму входу блока компенсации расхождения частот, а выход блока коммутации через блок селекции подключен к второму входу блока ФАПЧ с дискретным управлением, при этом выход опорного генератора через блок выделения фронтов подключен к вторым объединенным входам анализаторов зашумленного сигнала и блока памяти и непосредственно - к первому входу асинхронного интегрального приемника, второй вход которого объединен с вторым входом блока выделения фронтов и является входом устройства, введены блок управления скоростью фазирования, блок управления зоной селекции, элемент ИЛИ, блок выделения сигнала расфазировки, анализатор величины преобладаний, блок обнаружения симметричных преобладаний, блок обнаружения несимметричных преобладаний и формирователь зон анализа, к входу которого подключен третий выход блока ФАПЧ с дискретным управлением, четвертый выход которого подключен к второму входу блока селекции и первому входу анализатора величины преобладаний, к второму входу которого, объединенному с первыми входами блока выделения сигнала расфазировки и блоков обнаружения симметричных и несимметричных преоб" ладаний подключен выход ключа, к третьему входу которого, объединенномус вторым входом интегратора и третьими входами блока коммутации и блокаФАПЧ с дискретным управлением подключен выход блока управления скоростью фаэирования, к первому входукоторого, а также к третьему входуанализатора величины преобладанийподключен выход интегратора, а к второму входу блока управления скоростьюфазирования и первому входу элементаИЛИ подключен выход Формирователясигнала потери синхронизма, к второму входу которого подключен выходблока выцеления сигнала расфазировки, при этом выход формирователя зонанализа подключен к вторым входам 35блока выделения сигнала расфазировки, блока обнаружения симметричныхпреобладаний и .блока обнаружениянесимметричных преобладаний, причемвыходы блоков симметричных .и несимметричных преобладаний подключены кчетвертому и пятому входам анализатора величины преобладаний, первыйвыход которого через блок управлениязоной селекции подключен к третьемувходу блока селекции, а второй вы-ход анализатора величины преобладаний подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого подключен квторому входу блока управления зонойселекции, а четвертый вход блокакоммутации объединен с вторым входомблока памяти,На Фиг.1 изображена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства; на фиг.2 - реализацияанализатора величины преобладаний,блоков обнаружения симметричных инесимметричных преобладаний, формирователя сигнала потери синхронизмаи блока выделения сигнала расфазиров ки; на фиг.3 - временные диаграммы,поясняющие работу устройства,Устройство содержит опорный генератор 1, блок 2 компенсации расхождения частот, блок 3 Фазовой автоподст ройки частоты (ФАПЧ) с дискретнымуправлением, блок 4 выделения фронтов, блок 5 селекции, асинхронный.интегральный. приемник 6, блок 7 коммутации, анализатор 8 зашумленногосигнала, блок 9 памяти, ключ 10,формирователь 11 сигнала потери синхронизма, интегратор 12, блок 13 управ"ления скоростью фазирования, блок 14управления зоной селекции, формирователь 15 зон анализа, блок 16 обна-,ружения симметричных преобладаний,блок 17 обнаружения несимметричныхпреобладаний, блок 18 выделения сигнала расфазировки, анализатор 19величины преобладаний, элемент ИЛИ 20, 60кроме того, формирователь 11 сигналапотери синхронизма содержит интег"ратор 21 чередований, первый элементИЛИ 22, интеграторы 23 и 24, второйэлемент ИЛИ 25, блоки 16 и 17 обна" 65 ружения симметричных и нес:.;метричных преобладаний содержат выделители26 - 28.чередований, элементы И 2932, блок 18 выделения сигнала рас-фазировки содержит два выделителя 33 и 34 чередований, анализатор 19 величины преобладанийсодержит элемент И 35, интегратор36 фронтов в зоне селекции, интегратор 37 чередований, элемент ИЛИ 38.устройство тактовой синхронизацииработает следующим образом,В блоке 4 выделения Фронтов осуществляется дискретизация временногоположения фронтов входного сигнала,для чего на один из его входов подается сигнал с выхода опорного гене"ратора 1. Выделенные фронты в синхронном режиме через блок 7 коммутации поступают на вход блока 5 селекции. В указанном. режиме блок 5селекции осуществляет селекцию фронтов входного сигнала по величинекраевых искажений, т,е, ка подстройку поступают лишь Фронты, попавшиев зону селекции, которая подаетсяна в:;од блока 5 селекции с выходаблока 3 фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) с дискретным управлением.В синхронном режиме в блоке 3ФАПЧ с дискреТным управлением с помощью блока 13 управления. скоростьюФазирования под воздействием сигнала с выхода интегратора 12 с переменной емкостью включается большойкоэффициент интегрирования импульсовподстройки и осуществляется медленное фазирование.В режиме поиска синфазного состояния фронты сигнала поступают на подстройку и анализ состояния системысинхронизации с выхода асинхронногоинтегрального приемника 6, которыйвыполняет функцию преобразованиядроблений сигнала в краевые искажения. На выходе асинхронного интегрального приемника 6 осуществляетсядискретизация временного положенияфронтов преобразованноГо сигнала,для.чего на первый его вход подаетсясигнал с выхода опорного генератора1, Выделенные фронты через блок 7коммутации поступают на подстройку.Для исключения ложной синхронизациипри использовании симметричного Фазового дискриминатора в блоке 3 ФАПЧс дискретным управлением в блоке 7коммутации осуществляется выделениеодного фронта за такт, т.е. переходк однополярной синхронизации Сэтой целью на один из входов блока7 коммутации поступает тактовый сигнал с первого выхода блока 3 ФАПЧ сдискретным управлением.В режиме поиска синхронизма Фронты с выхода асинхронного интегрального приемника 6 через ключ 10 поступают на первый вход интегратора 12с переменной емкостью, в которомдля сокращения времени поиска состояния синхрониэма включен малыйкоэффициент интегрирования. Параллельно указанные Фронты поступаютна входы блоков 16, 7, 18 и 19 дляанализасостояния системы синхронизации, Появление сигнала с выходаинтегратора 12, т.е. произойдет вклю"чение медленной скорости фазирования,если за период анализа не будет сформирован сигнал потери синхронизма.Для исключения ложной имитации.есинфазного состояния системы синх-ронизации используются анализатор 8зашумленного сигнала и блок 9 памяти.(5С помощью указанных блоков в синхронном режиме на анализ. через ключ10 проходят. лишь те фронты входногосигнала, в тактовых интервалах которого отсутствуют импульсы дробления. Этот принцип позволяет такжене формироватьу, ложные сигналы пОтери синхронизма при действии навход УТС импульсов шума, что особенно важно во время перестройки 25рабочих частот раднолинии,Включение действия зоны селекциив синхронном режиме в .блоке 5 селекции осуществляется с помощью блока14 управления зоной селекции подвоздействием сигнала с. выхода анализатора 19 величины преобладаний приусловии, что величина симметричныхили несимметричных преобладаний невелика и фронты входного сигнала запериод анализа с вероятностью, близкой к единице, находятся в пределахзоны селекции, для чего последняя, подается на первый вход анализатора19 величины преобладаний с четверто-го выхоца блока 3 ФАПЧ с дискретным 4управлением.При наличии в сигнале постоянныхсимметричных преобладаний в блоке 16.обнаружения симметричных преобладаний происходит их обнаружение путем 45выделения чередований фронтов в зонах анализа ХЕ 1 и 1 Ч (см.фиг.2),которые поступают на второй входблока 1 б обнаружения симметричныхпреобразований с выхода Формирователя 15 эан анализа. В анализаторе19 величины преобладаний фиксирует"ся величина преобладаний. Если вероятность этой величины за периоданализа близка к единице, то вырабатывается сигнал отключения эоны, который, через элемент ИЛИ 20 и блок14 уйравления зоной селекции посту.пает на вход блока 5 селекции, В ре"эультате Фронты входного сигналапроходят на подстройку, минуя зонуселекции. Высокая помехоустойчивостьсинхронизации достигается при этомсохранением медленной скорости фа 1эирования. Аналогичные мероприятияосуществляются при появлении в сиг,нале несимметричных преобладаний,которые обнаруживаются в блоке 17обнаружения несимметричных преоб"ладаний путем выделения чередованийв зонах анализа 11 А и ТУ или 111 и1 Б (фиг.3)Таким образом, в предлагаемомустройстве осуществляется разновременное управление зоной селекции искоростью фазирования.Признаком отсутствия синхронизмапри наличии в сигнале симметричныхпреобладаний (или при их отсутствии)является наличие фронтов сигнала свероятностью, близкой к единице,только в одной из зон анализа (111или 1 У), расположенных по одну сторону от середины сфаэированной посылки (фиг.З) . Признаком рассогласования при несимметричных преобладанияхво входном сигнале является чередование Фронтов в зонах анализа 2 Б и3 или 1 А и ЕЧ, расположенных по одйусторону от середины посылки, но всоседних тактовых интервалах (фиг.З) .Критерий при определении потерисинхронизма основан на том, что преобладания разных фронтов одной посылки не могут быть раэнополярными. Наэтом принципе основано действие блока 18, выделение сигнала расфаэировки. При наличии сигнала с этого блока в формирователе 11 сигнала потери синхронизма формируется сигналпотери синхронизма, под воздействиемкоторого с помощью блоков 13 и 14управления .скоростью Фазирования изоной селекции производится одновременное выключение действия зоны селекции в блоке селекции, включениебыстрой скорости фазирования в блоке3 ФАПЧ с дискретным управлением иперевод интегратора 12 намалыйкоэффициент интегрирования. Крометого, на подстройку через блок 7коммутации и на анализ через ключ10 начинают при этом поступать Фронтыс выхода асинхронного интегральногоприемника б,Таким образом,предлагаемое устройство обеспечивает оптимальныйалгоритм определения синфазного инесинфазного состояния в условияхсимметричных и несимметричных преобладаний в канале связи высокую цикловую устойчивость синхронизации вусловиях симметричных и несимметричных пРеобладаний, превышающих величи-,ну зоны селекции, в канале связи;сфеспечивает высокую .точность синхронизации путем раздельного управле"ния зоной селекции и скоростью фаэи"рования при постоянных и переменныхпреобладаниях.илиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 3233/5211303 Тираж 677 ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 5, Москва, Ж, Раушс