Регенератор двоичных сигналов для радиоканалов Советский патент 1984 года по МПК H04L25/52 

2. Регенератор non.l, о т л и чающийся тем, что дискретизатор уровня выполнен в виде моста, в одни плечи которого включены резисторы, а в другие - ступенчатые регуляторы, причем к одной диагонгЫи моста подключен блок опорного напряжения, а к другой - делитель напряжения, выходы которого подключены к соответствующим опорным входам блок компараторов, сигнальный вход и выходы которого являются соответственно первым входом и выходом дискретизатора уровня, вторым входом

которого являют ся управляющие входы ступенчатых регуляторов „

3. Регенератор по п.1,, о т л ичающийся тем, что решающий блок состоит из последовательно соег диненных счетчика с дешифратором, триггера и элемента И, выход которого подключен к установочным входам триггера и счетчика с дешифратором, счетные входы которых являются первым входом решающего блока, выходом и вторым входом которого являются соответственно выход и второй вход элемента И.

1. РЕГЕНЕРАТОР ДВОИЧНЫХ СИГНАЛОВ. ДЛЯ РАДИОКАНАЛОВ, содержащий блок задержки, блок коммутации, решающий блок, блок тактовой синхро- , низации и формирователь регенерируемой посылки, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности регенерации, в него введены блок защиты от пауз, определи.тель экстремумов, определитель среднего уровня и последовательно соединенные дискретизатор уровня и квантователь длительности, выход которого через последовательно соединенные решающий блок, блок задержки.и блок коммута ции подключен к входу формирователя регенерируемой посылки, выход решающего блока подключен к первому входу определителя экстремумов, выход которого подключен к первому входу дискретизатора уровня, входу определителя среднего уровня и входу блока защиты от пауз, при этом выходы определителя среднего уровня и блока защиты от пауз подключены соответ ственно к второму и третьему входам блока коммутации, второй вход дискретизатора уровня соединен с входом блока тактовой синхронизации, первый S и второй выходы которого подключены (Л соответственно к второму входу квантователя длительности и второму входу определителя экстремумов, третий вход которого соединен с вторыми входами решающего блока и блока задержки, четвертым входом блока коммутации и третьим выходом блока тактовой синхронизации. эо сд

Изобретение откосится к радиотехнике и может ,найти применение в аппа ратуре передачи данных и в качестве автономного устройства в системах связи. Известен регенератор биполярных сигналов, содержащий сумматор,, входной усилитель с автоматической регулировкой усиления, выделитель тактовой частоты, пороговые блоки, формирователи стробирующих импульсов и формирователи многоуровневых последо вательностей положительной и отрицательной полярности 1 . 1 Недостаток этого регенератора состоит в низкой помехоустойчивости при малом уровне сигналов, что приводит к повышению вероятности ошибки приема частотно-манипулированного сигнала в условиях селективных замираний. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ре генератор двоичных сигналов для радиоканалов, содержащий блок задержки блок коммутации, решающий блок, блок тактовой синхронизации и формирователь регенерируемой посылки С23. Недостаток известного регенератора состоит в низкой точности регенерации при сильных краевых искажениях сигнала. Цель изобретения - повыиенйе точности регенерации. Поставленная цель достигается тем что в регенератор двоичных сигналов для радиоканалов, содержащий блок за держки , блок коммутации, решающий блок, блок тактовой синхронизации и формирователь регенерируемой посылки введены блок защиты от пауз, определитель экстремумов, определитель сре днего урЬвня и последовательно соеди ненные дискретизатор уровня и кванто ватель длительности, выход которого через последовательно соединенные решающий блок, блок задержки и блок коммутация подключен, к входу формирователя регенерируемой посылки, выход решающего блока подключен к первому входу определителя экстремумов, выход которого подкл1очен к первому входу дискретизатора уровня, входу определителя среднего уровня и входу блока защиты от пауз, при этом выходы определителя среднего уровня и блока защиты от пауз подключены соответственно к второму л третьему входам блока коммутации, второй вход дискретизатора уровня соединен с входом блока тактовой синхронизации, первый и второй выходы которого подключены соответственно к второму входу квантователя длительности и второму входу определителя экстремумов, третий вход которого соединен с вторыми входамн решающего блока и блока задержки , четвертым входом блока коммутации и третьим выходом блока тактовой синхронизации. дискретизатор уровня выполнен а виде моста, в ofiHH плечи которого включены резисторы, а в другие - ступенчатые регуляторы, причем к одной диагонали моста подключен блок опорного напряжения, а к , другой - делитель напряжения, выходы которого подключены к соответствующим опорньм входам блока компараторов, сигнсшьный вход и выходы которого являются соответственно первым входом и выходом дискретизатора уровня, вторым входом которого являются управляющие вхо;(ы ступенчё1тых регуляторов. Кроме того, решающий блок состоит из последовательно соединенных счетчика с дешифратором, триггера и элемента И, выход которого подключен к установочным входам триггера и счетчика с дешифратором, счетные входы которых являются первым входом решаюсцего блока, выходом и вторым входомкоторого являются соответственно выход и второй вход элемента И.

На фиг,1 изображена функциональная электрическая схема регенератора; на фиг.2 - функциональная электрическая схема дискретизатора уровня; на фнг.З - функциональная электрическая схема решающего блока; на фиг.4 - эпюры напряжения, поясняющие работу определителя экстремумов.

Регенератор содержит дискретизатор уровня 1; квантователь 2 длительности, решающий блок 3, блок 4 задержки, определитель 5 экстремумов, определитель 6 среднего уровня, блок коммутации 7, блок 8 тактовой синхронизации, блок 9 защиты от пауз и формирователь 10 регенерируемой посылки при этом дискретизатор 1 уровня содержит резисторял 11 и 12, ступенчатые регуляторы 13 и 14,блок 15 опорного напряжения, делитель 16 напряжения и блок 17 компараторов, а решающий блок содержит счетчик с дешифратором 18, триггер 19 и элемент И, 20

Регенератор двоичных сигнгшов для радиоканалов работает следующим образом.

Биполярный сигнал (фиг.4а) с вы-, хода детектора приемника поступает на вход дискретизатора 1 уровня. В этом блоке производится дискретизация напряжения входного сигнала по десяти уровням (фиг.4а). Для получения необходимого уровня дискретизации на входы блока 17 компараторов с блока 15 опорного напряжения подается опорное напряжение, которое создается с помощью делителя 16 напряжения, получаемого в диагонале мостовой cxevtt. Величина опорного напрязкения, подаваемого на вход мостовой схеквл, определяется максимально возможным входным напряжением. Величина напряжения в диагонале мостовой схемы зависит от положения ступенчатых регуляторов 13 и 14, состоящих из двоично-десятичных дешифраторов, к йыходам которых подключены резистивные делители. Коммутация резистивных делителей, подключаемых дополни тельно к резисторам 11 и 12,осу1цестЦ вляется четырехзначным кодом, который формируется в определителе 5 экс|тремумов и подается на вход дешифратора (фиг.З). В результате на резисторах 11 и 12 создается паление напряжения пропорциональное разности между максимальным и минимальным значениями биполярного сигнала.

Такое построение схекы регулирования величины напряжения на входах делителей позволяет отслеживать уровень входного сигнала. Это в свою очередь приводит к уменьшению погрешности определения среднего уровня. ,

При уровне напряжения входного сигнала, поступающего на сигнальный вход блока 17 компараторов, превышающем опорное напряжение, на выходе блока 17 компараторов появляется сигнал единичного уровня, в. противном случае - сигнал нулевого уровня (фиг.4 г-и). Таким образом, в зависимости от уровня входного напряжения на входе дискретизатора 1 уровня, на его выходе появляется определенный набор единиц и нулей. Этот набор поступает на вход квантовате;ля 2 длительности. Квантование необходимо для определения времени существования единицы в данном тактовом интервале.

Квантование и фиксация- тактовых интервалов, осуществляемых в квантователе 2 длительности, производится с помощью тактовых импульсов опорной частоты (фиг.4 б,в) с периодом tQp 0,01 TO (TO - длительность элементарной посылки), формируемых в блоке тактовой синхронизации.

Квантовый сигнал поступает на вход решающего блока 3. На выходе решающего блока 3 появляется единичный И т1ульс в том случае, если в результате квантования в тактовом периоде на определенном уровне дискретизации появится 50 импульсов частоты f ор т- Эти импульсы подсчитываются счетчиком с дешифратором 18 и 50-й импульс устанавливает триггер 19 в единичное состояние. Тактовый импульс, поступивший на второй вход решающего блока 3, проходит через элемент И 20 и обнуляет триггер. Выход элемента И 20 является одним из выходов решающего блока 3. Вследствие этого, появление импульса (единицы) на каком-либо выходе решающего блока 3 означает, что время превышения входным напряжением данного уровня дискретизации более 50% длительности тактового интервала. На временной диаграмме (фиг.4д) показано, что время превышения входным напряжением первого уровнгя дискретизации в одном тактовом интервале t 0,5,TO , а в другом t2 + t, 0,5б

Сигналы с выхода решающего блока 3 поступают на вход блока 4 задержки, в котором они задерживаются на время, равное длительности поступления десяти тактовых интервалов (интервалу анализа). Выбор интервала , анализа, равного десяти тактовым периодам, обуславливается возможностью определения экстремумов при сигнале 1:9. Сигналы с выхода решающего блока 3 подаются также на вход определителя 5 экстремумов. В этом блоке

производится фиксация поступления .едницы на всех уровнях дискретизации, а также подсчитывается их количестВО. В конце интервала анализа на входах, определителя 5 экстремумов появляются сигналы, определяющие ак симальный и минимальный уровни входного напряжения. На фиг.4 минимальный уровень нулевой, а максимальный четвертый. Сигналы с выхода определителя 5 экстремумов подаются на входы дискре тизатора 1 уровня, блока 9 защиты от пауз, а также на вход определителя б среднего уровня. В определителе 6 среднего уровня, представляющем собой дешифратор, про изводится логическая обработка поступающих сигналов. В результате это обработки в конце интервала анализа, устанавливается нулевой уровень, соответствующий середине между максимальным и минимальным значениями входного сигнала. В дискретизато е 1 уровня сигнала ми, приходящими с выхода определителя 5 экстремумов, производится ступенчатая корректировка динамического диапазона напряжения, подаваемого на набор делителей. При этом корректировка осуществляется в том случае, если максимальный уровень входного напряжения находится ниже предпослед него уровйя дискретизации, а минимал ный - выше второго уровня, а также при размахе напряжения входного сигнала, превышающем динамический диапазон уровней -дискретизации. Если после этой коррекции выполняются упо мянутые выше условия, то прюизводится повторная коррекция. Тс1кой способ регулирования напряжения на входе набора делителей позволяет следит за систематическими (исключая воздействие случайных выбросов) изменениями уровня входного напряжения. Эт особенно важно для борьбы с импульсн ми помехами, действие которых приводит к резкому изменению входного напряжения. При длительном поступлении импульсов одной полярности, а также при отсутствии входного сигнала и действии шума на входе устройства. на выходе определителя-5 экстремумов могут появиться сигналь о наличии экстремумов в соседних уровнях дискретизации или даже в одном. Это приведет к неправильному определению нулевого уровня соответственно и неправильной регистрации знака принимаемых посылок. Для исключения этой ситуации в схему устройства введен блок 9 защиты от пауз, в котором определяется, в течение янтервала анализа, наличие экстремумов в одной зоне, а также в соседних с последующ.ей регистрацией знака посылок в данном интервале относительно среднего уровня, .определенного в предыдущем интервале анализа. С ПОМОЩЬЮблока 7 коммутации вход формирователя 10- регенерируемой посылки подключается к таког у выходу блока 4 задержки, который соответсТвует среднему уровню входного сигнала.Это позволяет точно определять энак посылки независимо от соотношения амплитуд бипoJpяpныx импульсов, которые подвержены изменениям в радиоканале, особенно при селективных замираниях сигнала. Сигнап с выхода формирователя 10 регенерируемой посылки поступает на выход устройства регистрации. Технико-экономический эффект изоретения при его внедрении на канаах магистральной железнодорожной адиосвязи заключается в повышении очности регенерации за счет опредеения нулевого (среднего) уровня ежду экстремумами биполярного сигнаа независимо от его информационной труктуры, усреднения в тактовом пеиоде квантующих импульсов на каждом ровне дискретизации, предотвращеия влияния импульсных помех на пределение нулевого уровня, адапации шага дискретизации к изменению мплитуды входного сигнгша/ а также странения влияния на определение оложения нулевого уровня однополярного сигнала с длительностью.более родолжительности интервала анализа.

д

ж

cpw.