Устройство символьной синхронизации

союз СОВетскихсоцидлистичЕскихРЕСПУБЛИК 3 775 9 А 1 04 Е 7(02 О НИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТ л, 1+42 ское бюро 3 ода "Росс СССР987.ЬНОЙ СИНХ к технике связи о для тактовой относительной М) при передаче откими посылсширение фунОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относитсяи может быть использовансинхронизации сигналов сфазовой манипуляцией (ОФдискретной информации корками, Цель изобретения - ра кциональных воэможностей путе устранения неопределенности временного положения границ символов при синхронизации сигналов с ОЭМ, Устройство символьной синхронизации содержит генератор 1 тактовых импульсов, делитель 2 частоты, анализаторы 3 и 4 синхронизма, согласованные фильтры 5 и 6, формирователь 7 синхросигнала, элементы И 8 и 9 с и элемент ИЛИ 10, В устройстве осуществляется сравнение числа откликов согласованного фильтра 5 в стробах, разнесенных на половину длительности символа, и определение истинного временного положения границ середин символов. 4 э, п.ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к технике связии может быть использовано для тактовойсинхронизации сигналов с относительнойфазовой манипуляцией (ОФМ) в условияхпередачи короткими посылками дискретнойинформации,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путемустранения неопределенности временногоположения границ символов при синхронизации сигналов с относительной фазовойманипуляцией (ОФЩ.На фиг. 1 приведена функциональнаясхема устройства; на фиг. 2 - временныедиаграммы работы устройства в начале посылки; на фиг. 3 - временные диаграммыработы устройства в конце посылки.Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, делитель 2 частоты, анализаторы 3 и 4 синхронизма, согласованныефильтр, формирователь 7 синхросигнала,элементы И 8, 9, элемент ИЛИ 10,Формирователь 7 состоит из триггера11, элементов И 12-16, элемента ИЛИ 17,Анализаторы 34 состоят из элементов И 1720, реверсивного счетчика 21, элементовНЕ 22, 23, ЯЗ-триггера 24, формирователя25 кода установки, элемента ИЛИ 28 и формирователя 27 импульса записи кода,Делитель 2 состоит из последовательносоединенных счетчика 28 и дешифратора29.Согласованный фильтр 5 состоит из регистра сдвига 30 разрядностью 2 (где 2=п;и - коэффициентделения делителя 2) двух21-входовых элементов И 31, 32 и элементаИЛИ 33.Согласованный фильтр 6 состоит из 2 разрядного регистра 34 сдвига, двух 21-входовых элементов И 35, 36 и элемента ИЛИ37.Устройство работает следующим образом.На информационный вход устройства исоответствующие информационные входырегистров 30, 34 поступает дискретизированный на два уровня сигнал с ОФМ с частотой следования символов Ро (фиг. 2 а, За),на диаграммах обозначения "1 "или "0" расположены в начале символов. Одновременно с генератора 1 тактовых импульсов натактовые входы регистров ЗО и 34 и счетныйвход счетчика 28 поступают импульсы с частотой следования пГо (фиг, 2 б, Зб), Тактовыми импульсами и регистры ЗО, 34записываются реализации, поступающиена их информационные входы, зти же тактовые импульсы просчитываются счетчиком28 и дешифрируются дешифратором 29, Согласованный фильтр 5 формирует на своем5 10 15 20 выходе отклики, когда в двух половинах регистра 30 записаны реализации противоположного знака(фиг,2 в,3 в), а согласованный фильтр 6 формирует отклики (фиг. 2 г, Зг),когда во всех разрядах регистра 34 записаны реализации одного знака,Временные диаграммы фиг.2 отражают реакцию устройства на появление сигнала на его входе. Отсутствию сигнала на начальном участке диаграммы соответствует постоянный уровень напряжения, хоть,впринципе, он может быть переменным, с произвольным моментом его смены, зависящем от уровня шумов в канале,В начале диаграммы (фиг. 2 г) на выходе согласованного фильтра 6 постоянно присутствует отклик.Положение стробов на выходах делителя 2 (фиг, 2 е, ж, з) определяется произвольным состоянием счетчика 28. Первый выходделителя - "0"-строб (соответствует нулевому состоянию 28), второй - промежуточный строб (соответствующий любому числу в счетчике 28, кроме нуля и и/2. В описываемом варианте устройства соответствует числу "2" в счетчике), третий - п/2-строб (соответствующий числу в счетчике и/2). В это время триггер 11 формирователь 7 находится в "единичном" состоянии, которое 30 подтверждается импульсами установки на его - входе, поступающими с выхода обнуления анализатора 4, Благодаря этому элемент И 12 находится в состоянии, открытомдля прохождения сигнала с согласованногофильтра 5, первый отклик которого (фиг. 2 в)проходит на установку в нулевое состояние счетчика 28, вызывая появление "0"-строба на выходе дешифратора 29 (третий импульс от начала на фиг. 2 Е), Совмещение нэ эле 40 менте И 13 импульса установки делителя 2и "0"-строба приводит к обнулению триггера 11 (фиг. 2 д), что переводит устройство в режим анализа наличия сигнала, в течение которого отключен вход установки делителя 2.Кроме установки делителя 2 сигнала с выхода элемента И 12 поступает на вход установки анализаторов 3 и 4, в которых, пройдя элемент ИЛИ 26, осуществляет запуск формирователя 23. Формирователь 27 формирует импульс записи в счетчик 21 с задержкой для разнесения его по времени с импульсом на входе сложения счетчика 21. Этим импульсом осуществляется запись кода, поступающего на счетчик с формирователя 25 кода установки (в данном примере записывается всчетчик число 5, см. фиг. 2 и, л). С этого момента оба анализатора 3 и 4 анализа переходят в режим анализа на позициях стробов, определенных произведенной установкой,фильтра 5 был реакцией на середину символа (фиг. 2 а, в), то большее число откликов должно совпадать с "0"-стробом (фиг, 2 е) и меньшее - с пятым страбом ( фиг. 2 ж), В счетчике 21 анализатора 3, который решает задачу различцых границ и середин символов, происходит нарастание числа(фиг, 2 и). Аналогичные операции анализа, но уже по определению наличия сигнала, осуществляются в анализаторе 4. При наличии сигнала число откликов согласованного фильтра 5, соответствующих границам и серединам символов, больше, чем число промежуточных страбон делителя. На вход сложенияанализатора 4 через элемент ИЛИ 10 будет поступать больше счетных импульсов, чем на вход вычитания - промекуточных стробов, В счетчике 21 ацализатора 4 происходит нарастание числа (фиг. 2 л).До появления сигналов переноса или заема на выходе счетчика 21 открыты для прохождения счетных импульсов элементы И 17, 18 и закрыты элементы И 19, 20. Импульс с входа сложения при наличии сигнала переноса не проходит через элемент И 17 на вход сложения счетчика 21, а через элемент И 19 устанавливает в "единичное" состояние триггер 24, анализатора 4 (фиг.2 м) фиксируя наличие сигнала на управляющем выходе устройства. Одновременно импульс с элемента И 19 через ИЛИ 26 поступает на формирователь 27, где по его спаду формируется импульс записи, и в счетчик 21 записывается код "5" (фиг. 2 л), Аналогичные операции переполнения счетчика 21 наблюдаются в анализаторе 3, в результате чего происходит операция различения границ и середин символов, подтверждается "единичное" состояние триггера 24, анализатора 3 позволяющее выбирать для считывания информации и/2-стробы делителя 2. Сигнал с прямого выхода триггера 24 анализатора 4 разрешает прохождение импульсов считывания на выход синхронизации (фиг. 2 н), Информация, подлежащая считыванию (фиг. 2 г), поступает с согласованного фильтра 6 на информационный выход устройства,15 20 2530 35 40 4550 55 Если первая установка была произведена правильно, т,е. в соответствии с моментом смены уровней, определяемым серединой символа или ега границей, то последующие отклики согласованнога фильтра 5 должны с большой вероятностьюпопадать в "0"-й и и/2-й (пятый) страбы, поступающие с делителя 2 на элементы И 8, 9. Вполне закономерно, что отликов согласаванного фильтра 5 на середины символов 10должно быть больше, чем на границы, По-.скольку, первый отклик согласованного На фиг. 3 показана реакция усройства на окончание приема информационной посылки. Окончание манипуляции (фиг, За) завершается последним откликом согласованного фильтра 5, после чего появляется постоянный уровень напряжения с согласованного фильтра 6 (фиг. Зг), Прекращается поступление счетных импульсов на входы сложения и вычитания анализатора 3, счетчик 21 останавливается в состоянии, соответствующем накопленному числу (фиг, Зи). Также прекращается поступление счетных импульсов ца вход сложения анализатора 4, и содержимое счетчика 21 уменьшается на каждом такте за счет поступающих ца вход вычитания промежуточных стробав (фиг. Зл). При достижении счетчиком 21 ацалиэато а 4 нулевого состояния, сигнал с выхода заема через инвертор 23 запрещает прохождение импульсов на вход вычитания, фиксируя нулевое состояние счетчика. Одновременно с этим импульс с входам вычитания анализатора 4, проходит через элемент И 20 на Р-вход триггера 24 и переводит его в нулевое состояние, "Нулевой" уровень напрякения на управляющем выходе свидетельствует аб отсутствии сигнала на информационном входе устройства. Импульс с элемента И 20, поступая так же на - вход триггера 11, переводит его в "единичное" состояние(фиг. Зд), а все устройство - в режим ожидания сигнала.Формирователь 27 может быть выполнен, например, в виде двух последовательно включенных одновибраторов,Формирователь 25 кода установки может представлять собой набор шиц, часть которых(нули) подключены к оба,ей шине, а другая часть (единицы) - через резистор к источнику питания.За счет использования дополнительного блока анализа, блока управления, дополнительных элементов И, ИЛИ удалось асущсствить сравнение откликов, согласованных фильтров в разнесенных ца половину длительности символа стробах и определить истинное временное положение границ и середин символов при приеме сигналов с ОФМ.Таким образом, устройства позволяет эффективно осуществлять символьную синхронизацию сигналов с ОФМ, Также устройство может быть применено для экспресс-контроля наличия сигнала в линиях связи.Формула изобретения 1, Устройство символьной сицхронизации, содержащее гечератор тактовых импульсов, делитель частоты, первый анализатор синхроцизма, первый и второй10 15 20 25 ЗО 35 40 согласованные фильтры, информационные входы которых соединены между собой и являются информационным входом устройства, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем устранения неопределенности временного положения границ символов при синхронизации сигналов с относительной фазовой манипуляции, в него введены формирователь синхросигнала, второй анализатор синхронизма, элементы И и ИЛИ, при атом аыход генератора тактовых импульсов соединен с тактовыми входами первого и второго согласованных фильтров и делителя частоты, выход первого согласованного фильтра соединен с первыми входами первого и второго элементов И и первым входом формирователя синхросигнала, установочный выход которого соединен с входами установки первого и второго анализатора синхронизма и делителя частоты, первый выход которого через первый элемент И соединен с входом сложения первого анализатора синхронизма и с первым входом элемента ИЛИ, а второй выход делителя частоты через второй элемент И соединен с входом вычитания первого анализатора синхронизма и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сложения второго анализатора синхронизма, вход вычитания которого соединен с третьим выходом делителя частоты, первый и второй выходы которого, первый и второй выходы первого анализатора синхронизма, выход обнуления и выход второго анализатора синхронизма соединены с соответствующими входами формирователя , синхросигнала, выход которого, выход второго анализатора синхронизма и выход второго согласованного фильтра являются соответственно выходом синхронизации, управляющим выходом и информационным выходом устройства.2; Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что формирователь синхросигнала выполнен в виде последовательно соединенных триггера режима, первого элемента И и второго элементов И, третьего и четвертого элемента И, выходы которых через элемент ИЛИ соединены с первым входом пятого элемента И, при этом Р-вход триггера режима соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с первым входом третьего элемента И, причем второй вход первого элемента И, первые входы третьего и четвертого элементов И, вторые входы третьего и четвертого элементов И и второй вход пятого элемента И являются соответственно входами формирователя синхросигнала. выходами которо го являются соответственно выходы первого и пятого элементов И.З,Устройство поп, 1. отл ич а ю ще ес я тем, что первый и второй анализаторы синхронизма выполнены идентично в виде первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, первые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с первымивходами третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно с Я-входом и Я-входом триггера, а такжеформирователя кода установки, выходы которого соединены с информационными входами реверсивного счетчика, вход записикоторого соединен через формирователь импульса записи с выходом элемента И, выход переноса реверсивного счетчика соединен с вторым входом третьего элемента И и через первый элемент НЕ - с вторым входом первого элемента И, выход заема реверсивного счетчика соединен с вторым входом четвертого элемента И и через второй элемент НЕ - с вторым входом второго элемента И, выход третьего элемента И соединен с вторым элементом ИЛИ, причем первые входы перого и второго элементов И, первый вход элемента ИЛИ, выход четвертого элемента и прямой и инверсный выходы триггера являются соответственно входами сложения вычитания и выходов установки, выходом обнуления и первым и вторым выходами анализатора синхронизма,4, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ . ес я тем, что делитель частоты выполнен в виде последовательно соединенных счетчика и дешифратора, причем установочным и тактовым входами делителя частоты являются соответственно установочный и тактовый входы счетчика, а первым вторым и третьим выходами делителя частоты являются соответственно выход нулевой комбинации, выход, соответствующий состоянию счетчика и/2, где п - коэффициент деления частоты и промежуточный выход дешифратора. 50 55 5. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что второй согласованный фильтр выполнен в виде 21-разрядного регистра сдвига(гдеи/2), прямые выходы которого через первый элемент И соединены с первым входом элемента ИЛИ, а инверсный выходы - через второй элемент И с вторым входом элемента ИЛИ, сигнальный и тактовый входы регистра сдвига и выход элемента ИЛИ являютсч соответственно сигнальным и тактовым входами и выходом согласованного фильтра.1775869111 Составитель В, Кед Техред М.Моргентал Реда кт Корректор Н. Ревска Заказ 4042 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ ССС оизаодстаенно.издательский комбинат "Патент", г. Улггород, ул.Гагарина, 101