Устройство для выделения маркера кадровой синхронизации Советский патент 1984 года по МПК H04L7/04 G06F1/04 

Изобретение относится к устройствам для генерации и распределения синхронизирующих импульсов, а именно к системам синхронизации приемной аппаратуры многоканальных линий связи с передачей непрерывного информационного потока, разделенного на информационные кадры. Известно устройство кадровой синхронизации, содержащее сдвиговый регистр, блок памяти синхрослова, в котором обнаруживается заранее заданный код, имеющий известное число разрядов 1. Недостатком этого устройства является невысокая помехоустойчивость в результате искажения информационных символов, так как искажение одного из символов приводит к сбою всего устройства. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для выделения маркера кадровой синхронизации, содержащее сдвиговый регистр и блок памяти,, выходы разрядов которых подключены к соответствующим входам блока сравнения, элементы ИЛИ-НЕ, элементы И, счетчик формата кадра, формирователи строба, а также элемент НЕ, Dтриггер и ключи, причем разрядные выходы блока сравнения соединены с входами первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом D-триггера, а выход - с входом первого формирователя строба, выход которого соединен с входом установки исходнбго .состояния счетчика формата кадра, старшие разрядные выходы блока сравнения соединены с входами второго элемента ИЛИ НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И и информационным входом D-триггера, вход синхронизации которого соединен с выходом элемента НЕ, выход счетчика формата кадра соединен с входом второго формирователя строба, выход которого соединен с выходом элемента НЕ и вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с nefpBbiM входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом D-триггера 2. Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для выделения маркера кадровой синхронизации, содержашее сдвиговый регистр и блок памяти, выходы разрядов которых подключены к соответствующим входам блока сравнения, элемент ИЛИ-НЕ, элементы И, счетчик формата кадра, формирователь строба и первый инвертор, введены элементы ЗИ, коммутатор порогов, дополнительные блоки сравнения, формирователь сигнала переключения порогов, реверсивный счетчик и второй инвертор, при этом выходы коммутатора порогов и выходы блока сравнения подключены к соответствующим входам первого дополнительного блока сравнения, выход которого подключен к первым входам первого и второго элемента 3 И непосредственно и через первый инвертор - к первому входу третьего элемента ЗИ, второй вход которого объединен со вторым входом первого элемента ЗИ и подключен к выходу счетчика формата кадра, выход первого элемента ЗИ подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика и первому входу первого элемента И, выход третьего элемента ЗИ подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика и первому входу второго элемента И, выход которого и выход первого элемента И через элемент ИЛИ-НЕ подключены к счетному входу реверсивного счетчика, выход второго элемента ЗИ подключен к входу «Установка О реверсивного счетчика и через формирователь строба - к входу сброса счетчика формата кадра, а выходы разрядов реверсивного счетчика подключены к входам второго и третьего дополнительных блоков сравнения, выход второго дополнительного блока сравнения подключен к третьему входу первого элемента ЗИ и первому входу формирователя сигнала переключения порогов, а выход третьего дополнительного блока сравнения подключен к третьему входу третьего элемента ЗИ, второму входу формирователя сигнала переключения порогов,-выход которого подключен к входу коммутатора порогов и через второй инвертор - к второму входу второго элемента ЗИ, тактовый вход сдвигового регистра объединен с соответствующим входом счетчика формата кадра, вторыми входами первого и второго элементов И и с третьим входом второго элемента ЗИ и является входом тактового сигнала, управляющие входы коммутатора порогов являются соответственно входами сигнала порога начального обнаружения и сигнала порога подтверждения, а управляющие входы второго и третьего дополнительных блоков сравнения являются соответственно входами сигнала синхронной работы и сигнала выхода из синхронной работы, а выход счетчика формата кадра является выходом устройства. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для выделения маркера кадровой синхронизации. Устройство для выделения маркера кадровой синхронизации содержит сдвиговый регистр 1, блок 2 сравнения, блок 3 памяти, коммутатор 4 порогов, первый 5, второй 6 и третий 7 дополнительные блоки сравнения, первый 8, второй 9 и третий 10 элементы ЗИ, элемент ИЛИ-НЕ 11, счетчик 12 формата кадра, формирователь 13 строба, формирователь 14 сигнала переключения порогов, реверсивный счетчик 15, первый 16 и второй 17 элементы И, первый 18 и второй 19 инверторы. Устройство работает следующим образом. На входы сдвигового регистра 1 поступает поток цифровой информации и тактовая частота. С выхода эта информация, представленная в параллельном двоичном коде X ... Хп, поступает на вход блока 2 сравнения. На соответствующие входы блока 2 сравнения поступает с выхода блока 3 памяти кадровая синхропоследовательность (КСП), представленная также в параллельном двоичном коде Y ...Yn. При поступлеНИИ в сдвиговый регистр 1 КСП на выходе блока 2 сравнения формируется код числа совпавщих разрядов F ... FK, поступающий на входы первого дополнительного блока 5 сравнения. В случае превышения кода порога начального обнаружения, поступающего первоначально с выхода коммутатора 4 порогов на соответствующие входы первого дополнительного блока 5 сравнения Z ...Zn, на выходе первого дополнительного блока 5 сравнения появляется импульс уровня логической единицы, открывающий первый элемент ЗИ 8 и через первый инвертор 18 блокирующий третий элемент ЗИ 10, а также после прохождения через второй элемент ЗИ 9 поступающий на вход формирователя 13 строба и устанавливающий код со значением нуля на выходе реверсивного счетчика 15. Сигнал с выхода формирователя 13 строба производит начальную установку счетчика 12 формата кадра. После установления кода со значением нуля на выходе реверсивного счетчика 15 происходит срабатывание третьего дополнительного блока 7 сравнения, на соответствующие входы которого поступает извне сигнал выхода из синхронной работы, представляющий собой код отрицательного числа, на его выходе появляется сигнал со значением логической единицы, блокирующий прохождение последующих импульсов кадровой синхронизации через второй элемент 3 И 9 и открывающий третий элемент ЗИ 10. По окончании цикла работы счетчика 12 формата кадра на его выходе формируется маркер кадровой синхронизации, поступающий на второй вход первого элемента ЗИ 8, при этом на его третьем входе присутствует сигнал уровня логической единицы, формируемой вторым дополнительным блоком 6 сравнения, поскольку на выходе реверсивного счетчика 15 присутствует код со значением нуля, меньщий чем код начала синхронной работы, задаваемый извне. При выделении первым дополнительным блоком 5 сравнения очередного сигнала кадровой синхронизации, вырабатываемого счетчиком 12, на выходе элемента ЗИ 8 появляется сигнал, разрещающий счет «в плюс реверсивного счетчика 15, а также прохождение импульса тактовой частоты через первый элементы И 16 и элемент ИЛИ-НЕ 11 на его счетный вход, при этом в реверсивный счетчик 15 записывается код со значением единицы. После прихода второго импульса кадровой синхронизации и совпадения его с маркером кадровой синхронизации в реверсивный счетчик 15 записывается код со значением двойки и т. д. При прен ышении кодом реверсивного счетчика 15 начала синхронной работы на выходе второго дополнительного блока 6 сравнения появляется сигнал уровня логического нуля, блокирующий первый элемент ЗИ 8 (при этом реверсивный счетчик 15 переходит в режим хранения записанного в него кода) и поступающий на формирователь 14 сигнала переключения порогов, на выходе которого появляется сигнал, производящий переключение кодов порогов коммутатора.4 порогов. Дальнейщее сравнение кода числа совпавших разрядов производится с кодом порога подтверждения КСП, который в зависимости от требований к каналу синхронизации может быть меньщим, чем код порога начального обнаружения, или равным ему. В случае необнаружения в сдвиговом регистре 1 в ожидаемый момент времени КСП или в случае непревыщения кода порога подтверждения КСП кодом числа совпавщих разрядов на выходе первого дополнительного блока 5 сравнения присутствует сигнал уровня логического нуля, который после прохождения через первый инвертор 18 открывает третий элемент ЗИ 10, на выходе которого после прихода с выхода счетчика 12 маркера кадровой синхронизации появляется сигнал логической единицы, разрешающий счет «в минус реверсивного счетчика и прохождение импульса тактовой частоты на его счетный вход через элементы 16 и 8. Код нового числа на выходе счетчика будет на единицу меньще предыдущего. При повторном невыделении на выходе блока 5 сравнения в ожидаемый момент времени импульса приходящей КСП код на выходе реверсивного счетчика уменьшается еще на единицу и т. д. При этом устройство продолжает формировать маркер кадровой синхронизации до тех пор, пока код числа на выходе синхронного счетчика не станет меньше кода выхода из синхронной работы. В этом случае на выходе блока 2 сравнения появляется сигнал, с уровнем логической единицы, открывающий элемент ЗИ 10, а также поступающий на схему формирования сигнала начального обнаружения и подтверждения КСП, сигнал на выходе которого меняет полярность и производит подключение на входы блока 5 сравнения кода порога начального обнаружения КСП. После поступления в сдвиговый регистр 1 КСП происходит сброс через элемент ЗИ 10 реверсивного счетчика и через формировател, строба - счетчика формата кадра, т. е. установление новой фазы маркера кадровой синхронизации.

Все основные узлы предлагаемого устройства могут быть выполнены на микросхемах серий 155, 133, 1533 и т. д. Так, например, схема формирования сигнала начального обнаружения и подтверждения КСП может быть построена на основе RS-триггера, в качестве которого используется микросхема 155ТМ2, коммутатор порогов начального обнаружения и подтверждения КСП - на основе микросхемы 533 КПП, схемы сравнения кодов - на основе микросхемы 533 СП1, реверсивный счетчик- 155ИЕ7 и т. д.

Технические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с базовым объектом заключается в следующем: поскольку установление новой фазы маркера кадровой

синхронизации происходит только в случае необнаружения КСП - п-числа раз (где п - разности кода порога начала синхронной работы и кода выхода из синхронной работы), случайные сбои канала синхронизации не влияют на работоспособность устройства в целом.

Схема позволяет в зависимости от щумовой обстановки снижать требования к качеству принимаемого сигнала путем изменения кодов порогов начального обнаружения и подтверждения КСП, а также кодов начала синхронной работы и выхода из синхрон,ной работы, за счетчего происходит повыщение помехоустойчивости устройства по сравнению с ранее известными.

Вшдднаркера

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ МАРКЕРА КАДРОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ, содержащее сдвиговый регистр и блок памяти, выходы разрядов которых подключены к соответствующим входам блока сравнения, элемент ИЛИ-НЕ, элементы И, счетчик формата кадра, формирователь строба и первый инвертор, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены элементы ЗИ, коммутатор порогов, дополнительные блоки сравнения, формирователь сигнала переключения порогов, реверсивный счетчик и второй инвертор, при этом выходы .коммутатора порогов и выходы блока сравнения подключены к соответствующим входам первого дополнительного блока сравнения, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов ЗИ непосредственно и через первый инвертор - к первому входу третьего элемента ЗИ, второй вход которого объединен со вторым входом первого элемента ЗИ и подключен к выходу счетчика формата кадра, выход первого элемента ЗИ подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика и первому входу первого элемента И, выход третьего элемента ЗИ подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика и первому входу второго элемента И, выход которого и выход первого элемента И через элемент ИЛИ-НЕ подключены к счетному входу реверсивного счетчика, выход второго элемента ЗИ подключен к входу «Установка О реверсивного счетчика и через формирователь строба - к входу сброса счетчика формата кадра, а выходы разрядов реверсивного счетчика подключены к входам второго и третьего дополнительных блоков сравнения, выход второго дополнительного блока сравнения подключен к третьему входу первого элемента ЗИ и первому входу формирователя сигнала переключения порогов, а выход третьего дополнительного блока сравнения подключен к третьему входу третьего элемента ЗИ, второму входу формирователя сигнала переключения порогов, выход (Л которого подключен к входу коммутатора порогов и через второй инвертор - к второму входу второго элемента ЗИ, тактовый вход сдвигового регистра объединен с соответствующим входом счетчика формата кадра, вторыми входами первого и второго элементов И и с третьим входом второго элемента ЗИ и является входом тактового со сигнала, управляющие входы коммутатора 01 порогов являются соответственно входами .i сигнала порога начального обнаружения и сигнала порога подтверждения, управляюсо щий входы второго и третьего дополнитель4 ных блоков сравнения являются соответственно входами сигнала синхронной работы и сигнала выхода из синхронной работы, а выход счетчика :формата кадра является выходом устройства.