Устройство групповой тактовой синхронизации (его варианты) Советский патент 1984 года по МПК H04L7/02 

к входам Счетчика адреса и элемента НЕ, выход которого подключен к тактовым входам блока сдвига, регистра и узла устранения дроблений, а выход счетчика адреса подключен к адресным входам коммутатора, блока памяти, узла устранения дроблений и блока сдвига, к информационному входу которого, а также к информационному входу полусумматора подключен выход узла устранения.дроблений, к информационному входу которого подключен выход коммутатора, причем выход коммутатора подключен к тактовым входам фазового дискриминатора, к вторым входам которого подключены инверсные выходы счетчика кода времени, прямые выходы которого подключены, к. входам констант которого подключены выходы датчика констант, причем выходы фазового дискриминатора являются выходами устройства.

3. Устройство по п.2, отличают е е с я тем, что узел устранения дроблений содержит m блоков сдвига, объединенных по входам адреса и тактовым входам, причем выход каждого блока подключен к информационному входу последующего блока сдвига и к соответствующему входу сумматора, выход которого является выходом узла устранения дроблений, информационным входом которого является информационный вход первого блока сдвига.

1 .Устройство групповой тактовой синхронизации, содержащее коммутатор, входы которого являются информационными входами устройства, генератор тактовых импульсов, фазовый дискриминатор и счетчик кода времени, к вхвпу I которого подключен первый выход генер тора тактовых импульсов,о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью сокращения времени вхождения в синхронизм, введены последовательно соединенные сумматор кода времени, блок пaмяtи и регистр, и также датчик констант, счетчик адреса, элемент НЕ и последовательно соединенные блок сдвига, полусумматор и элемент И, выход которого подключен к входу записи блока , памяти, второй выход элемента И объединен с входом записи блока сдвига и является входом записи устройства,при этом второй выход генератора тактовых импульсов подключен к входам счетчика адреса и элемента НЕ, выход которого подключен к тактовым входам блр-. ка сдвига и регистра,а выход счетчика адреса подключен к адресным входам коммутатора, блока памяти и блока сдвига, к информационному входу которого и к информационному входу полусумматора подключен ВЫХ9Д коммутатора, причем выход полусумматора подключен к тактовым входам фазового дискриминатора, к вторым входам которого подключены инверсные выходы счетчика кода времени, прямые выходы которого подключены к входам текущего кода времени сумматора кода времени к входам констант которого подключены выходы датчика констант, причем выходы фазового дискриминатора и полусумматора являются выходами устройства. (Л 2. Устройство групповой тактовой синхронизации, содержащее коммутатор, . входы которого являются информационными входами устройства, генератор тактовых импульсов, фазовый дискриминатор и счетчик кода времени, к входу которого подключен .первый выход генера- . вора тактовых импульсов, отличаю ющееся тем,что с целью сокращения времени вхождения в синхронизм и повьшения помехоуст1ойчивости, СП введены узел устранения дроблений, о последовательно соединенные сумматор кода времени, блок памяти и регистр, а также датчик констант, элемент НЕ, счетчик адреса и последовательно соединенные блок сдвига, полусумматор и элемент И, выход которого подключен к -ВХОДУ записи блока памяти, второй вход элемента И объединен с входами записи бло1ка. сдвига и узла устранения дроблений и является входом записи устройства,при этом второй выход генератора тактовых импульсов подключен

Изобретение относится к связи и может быть применено для согласования работы многоканального приемника с удаленными передатчиками. | Известно .устройство групповой так-: 5 товой синхронизации, содержащее задакиций генератор, промежуточньй преоб разователь, первый вход которого соединен с выходом задающего генератора, второй вход - с выходом управляю- О щего эленента, а выход - с входом дискриминатора, другой вход которого подключен к входу устройства,-а выход - к входу управляющего элемента ij.

Недостатком устройства является 15 сложность его построения, так как оно имеет индивидуальное оборудование на каждый канал (промежуточные преобразователи и управляющие элементы).

Наиболее близким к предлагаемому 20 является устройство групповой тактовой синхронизации, содержащее коммутатор, входы которого являются информационными входами устройства, генератор тактовых импульсов, фазовый дискрими- 25 натор и счетчик кода времени, к входу которого подключен генератор тактовых импульсовС2.

Недостатками известного устройства групповой тактовой синхронизации 30 являются достаточно большое время вхождения в синхронизм, так как синхронизация осуществляется поочередно по каждому каналу, и низкая помехоустойчивость в виду того, что синхронизация в пределах сообщения присутствует только для одного канала, информация остальных каналов не синхронизируется и соответственно будет рассогласование работы приемника с удаленным передатчиком, и следовательно, снижение помехоустойчивости принимаемой информации.

Цель изобретения - сокращение времени вхождения в синхронизм, а также повышение помехоустойчивости.

Указанная цель достигается тем, что в устройство групповой тактовой синхронизации, содержащее коммутатор, входы которого являются информационными входами устройства, генератор тактовых импульсов, фазовый дискриминатор и счетчик кода времени, к входу которого подключен первый выход генератора тактовых импульсов, введены последовательно соединенные сумматор кода времени, блок памяти и регистр, а также датчик констант, счетчик адреса, элемент НЕ и последовательно соединенные блок сдвига, полсумматор и элемент И, выход которого подключен к входу записи блока памяти второй вход элемента И объединен с входом записи блока сдвига и является входом записи устройства, при этом ;второй выход генератора тактовых импульсов подключен к входам счетчика адреса и элемента НЕ, выход которого подключен к тактовым входам блока :Сдвига и регистра, а выход счетчика дреса подключен к адресным входам ком уутатора,блока памяти и блока сдвига, к информационному входу которого и к информационному входу полусумматора подключен выход коммутатора, причем выход полусумматора подключен к тактовым входам фазового дискриминатора, к вторым входам которого подключены инверсные выходы счетчика кода времени, прямые выходы которого подключены к входам текущего кода времени сумматора кода времени, к входам констант которого подключены выходы датчика констант, причем выходы фазового дискриминатора и полусуммат(эра являются выходами устройства. В устройство групповой тактовой синхронизации, содержащее коммутатор, входы которого являются информационными входами устройства, генератор тактовых импульсов, фазовый дискриминатор и счетчик кода времени, к входу которого подключен первый выход генератора тактовых импульсов, введены узел устранения дро пений, последовательно соединенные сумматор кода времени, блок памяти и регистр, а также датчик констант, элемент НЕ, счетчик адреса и последовательно соединенные блок сдвига, полусумматор и элемент И, выход которого подключе н к входу записи блока памяти, второй вход элемента И объединен с входами записи блока сдвига и узла устранения дроблейи и является входом записи устройства при этом второй выход генератора тактовых импульсов подключен к вхоцам счетчика адреса и элемента НЕ, выход которого подключен к тактовым входам блока сдвига, регистра и ysna устранения дроблений, а выход счетчика адреса подключен к адресным входам коммутатора, блока памяти, узла устранения дроблений и блока сдвига к информационному входу которого, la также к информационному входу полусумматора подключен выход узла . устранения дроблений,к информационно му входу которого-подключен выход коммутатора, причем выход коммутатора под ключен к тактовым входам фазового дискриминатора, к вторым входам кото рого подключены инверсные выходы сче чика кода времени, прямые выходы которого подкл101чены к входам текущего кода времени сумматора кода времени, к входам констант которого подключены вьпсоды датчика констант, причем выходы фазового дискриминатора являются выходами устройства. При этом узел устранения дроблений содержит m блоков сдвига, объединенных по входам адреса и тактовым входам, причем выход каждого блока подключен к информационному входу последующего блока сдвига и к соответствующему входу сумматора, выход которого является выходом узла устранения дроблений, информационным входом которого является информационный вход первого блока сдвига. На фиг.1 представлена функциональная схема первого варианта устройства групповой тактовой синхронизации, на фиг,2 - то же, второго варианта устройства групповой тактовой синхронизации/на фиг.З - временная диаграмма формирования сигнала Запись в блок памяти, на фиг.4 временная диаграмма синхронизации многоканального приемника с удаленными передатчиками, на фиг.З - временная диаграмма работы блока устранения дроблений импульсного сигнала в N-канальной системе . Устройство групповой тактовой синхронизации по первому варианту содержит коммутатор 1, счетчик 2 адреса, генератор 3 тактовых импульсов, счетчик 4 кода времени, сумматор 5 кода времени, блок 6 памяти, регистр 7, фазовый дискриминатор 8, датчик 9 констант, блок 10 сдвига, полусумматор 11, элемент И 12, элемент НЕ 13, блок 10 сдвига содержит элемент 14 памяти и триггер 15. Устройство групповой тактовой синхронизации по второму варианту содержит коммутатор 1, счетчик 2 адреса, генератор 3 тактовых импульсов, счетчик 4 кода времени, сумматор 5 кода времени, блок 6 памяти, регистр 7 фазовый дискриминатор 8, датчик 9 онстант, блок 10 сдвига, полусумматор 11, элемент И12, элемент НЕ 13, блок 10 сдвига содержит элемент 14 памяти, триггер 15, узел 16 устранения дроблений,.fft блоков 17 сдвига, сумматор 18, каждый блок 17 сдвига содержит элемент 19 памяти и триггер 20. Разрядность счетчика 2 адреса определяется по формуле , где N - количество информационных каналов, k - количество разрядов двоич ного счетчика 2 адреса. Цикл работы счетчика 4 кода времени .определяется длительностью двух бинарных посылок (например, при ско:рости . 1200 бод она составит 832x2 1664 мкс), так как выявление сигнала по каждому каналу осуществляется путем сравнения значений двух кодов времени, соответствуюдих фронту принимаемого сигнала. На временной диаграмме (фиг.З) по зана работа устройства при формировании сигнала Запись в блок 6 памя ти и пространственно-временной метод приема информации. Входная информация (фиг.За) по второму варианту по N каналам стро бируется пространственно-временным методом на коммутаторе 1 в соответствии с адресным кодом, который поступает циклически со счетчика 2 адреса. На формирователе фронта, сос тоящем из блока 10 сдвига и полусумматора 11, также в соответствии с адресным кодом формируются фронты входных сигналов со сдвигом во времени и пространстве. По фронту сигнала со счетчика 4 кода времени считывается текущий код времени и на сумматоре 5 кода времени к нему прибавляется константа. Полученная точка отсчета в двоичном коде записывается в блок 6 памяти. В следующе цикле в том же адресном коде предьщу щее значение точки отсчета считывает ся в регистр 7 и поступает на первые входы фазового дискриминатора 8, на вторые входы которого подается инвер ное значение текущего кода времени. В фазовом дискриминаторе 8 осуществляется вычитание текущего кода времени по фронту сигнала из вычисле ной в предыдущем цикле точки отсчета в двоичном коде. Таким образом, в фазовом дискриминаторе 8 вычисляется рассогласование текущего и предыдущего фронтов посьшки по данному адресному коду и выявление посьшки по длительности. Устройство групповой тактовой синхронизации по первому варианту ра ботает следующим образом. 1 0 Распределение адресов на каждый канал осуществляется счетчиком 2 адреса, на вход которого поступает тактовая серия с генератора 3 тактовых импульсов, а на выходах (фиг.За,б)сформируется код адреса каждого канала, таким образом каждому значению кода соответствует подключение одного канала, а цикл повторения кода соответствует циклу обращения к данному каналу (фиг.3д,е). Следовательно, входная информация с N каналов, поступающая на входы коммутатора 1, на выходе собирается в групповой тракт для дальнейшей обработки в соответствии с индивидуальным адресом. По индивидуальным адресам информация с выхода коммутатора 1 записывается в элемент 14 памяти блока 10 сдвига сигналом Запись (фиг.Зг). В следующем цикле сигналом Считывание (фиг.Зв) по тому же адресу предыдущая информация переписывается в триггер 15 и с его выхода подается на вход полусумматора 11, на другой вход которого поступает текущая информация с выхода коммутатора 1. Сигналом Запись (фиг.Зг) в том же адресе она записывается в злемент 14 памяти блока 10 сдвига. На выходе полусумматора 11 будет присутствовать единичный сигнал, если на его входах предьщущая и последующая информации будут иметь различные значения (фиг.Зж), что соответствует фронту сигнала на данную временную позицию. На счетчике 4 кода времени, который является L -разрядным двоичным . регистром, может быть записано отличающихся друг от друга кодов. На оси времени (фиг.4 а,б,в,г) эти коды могут быть изображены в виде ряда из - равномерно распределенных точек,заполняющих ось времени с определенным циклом повторения,для простоты рассмотрения принято , (фиг.4д), следовательно, каждой точке на оси времени- соответствует определенное значение кода. Если по фронту сигнала к соответствующему ему коду времени прибавить константу, которая составля- . ет 3/4 длительности элементарной бинарной посылки, и результат сравнить с кодом времени, соответствующим последующему фронту, то можно определить одно- или двукратную длительность принимаемой посьшки (фиг.4 с - посы ка однократной длительности, фиг.45 посылка двукратной длительности). Наличие единичного сигнала на вых де фазового дискриминатора(фиг.4 hio фронту входного сигнала соответству ет посьтке однократной длительности а нулевого сигнала - посылке двукрат ной длительности. - При этом константа выбирается, и ходя из возможных искажений элемента ной посыпки (фиг.4 а,б,в,г,д,е), переднему фронту сигнала (фиг.4 а) соответствует код времени 1000, константа на счетчике 4 кода времени для скорости 1,2 кГц составит 0110, заднему фронту сигнала (фиг.4а) соот ветствует код времени 1010. При сложении 1000 + 1 1110 точка отсчета полученная сумма на оси времени опре деляет точку, относительно которой п коду, соответствующему последующему фронту, определяется длительность посылки. При искажении посыпки (фиг.4а) менее 50% она будет принята, как посылка однократной длительности. Для этого из полученной суммы необходимо вычесть код времени последующего фронта (фиг.4д-1010) или прибавить его инверсное значение 1110 + Тооо т перен В эток случае на выходе дискриминатора 8 присутствует единичный сигнал (перенос) и таким образом зафиксирована посылка однократной длитель ности. Две посылки однократной длительности соответствуют бинарной единице, Аналогичные выкладки можно сделать для сигнала (фиг.4б) код времени переднего фронта 0100, константа 0110, код времени последующего фронта 0101. При сложении 0100 0001 f + 2119 1210 ОООТ1011 перенос отсутствуетВ этом случае на выходе фазового дискриминатора присутствует нулевой сигнал по фронту входного сигнала. следовательно, принята посылка двукратной длительности, соответствующая бинарному нулю. Отсюда очевидно дальнейшее преобразование и прием входной информации одновременно по N каналам с исправляющей способностью, тгк как смещение фронтов сигналов менее 50% не меняет результата определения длительности посылок. Датчик 9 констант формирует константу в виде двоичного кода, величина значений которого меняется только от частоты принимаемой информации (1,2-2,4 кГц). НапЬимер, входная информация поступает с частотой 1,2 кГц (длительность 832 мкс), .тогда однократная посылка составит 4Т6 мкс, если допустить, что она стробируется 4 раза, то длительность интервала составит 104 мкс, отсюда частота переключения счетчика 4 кода времени должна быть 614,4 кГц (длительность 104 мкс). Следовательно, интервалы кода времени составят 104 мкс, тогда интервал от кода времени 1000 до интервала 0100 составит 104 мкс (фиг.4 в,г,д). Константа в данном случав выбирается 3/4 длительности посылки и составит в двоичном коде времени 0110, считая от 0000. В предлагаемом устройстве групповой тактовой синхронизации (фиг. 1,3,4) код времени и константа суммируются на сумматоре 5 кода времени, а результат записывается сигналом Запись с выхода элемента И 12 в блок 6 памяти по фронту сигнала. В следующем цикле сигналом Считывание с выхода элемента НЕ 13 из блока 6 памяти результат переписывается в регистр 7 и суммируется на фазовом дискриминаторе 8 с инверсным значением текущего кода времени,coot- ветствующего последующему фронту принимаемого сигнала. На выходе фазового дискриминатора о при приеме посылки однократной длительности по фронтам входного сигнала присутствует единичный сигнал, а при приеме посьшки двукратной длительности по фронтам входного сигнала нулевой сигнал. Устройство групповой тактовой синронизации по второму варианту работат следующим образом (фиг.2-5). Распределение адресов на каждый канал осуществляется счетчиком 2 адр са, на вход которого поступает тактовая серия с генератора 3 тактов а на выходах счетчика 2 адреса формируется код адреса каждого канала таким образом, что каждому значению (фиг.5 в,в,г) временных позиций 1-го, 2-го и Ы-го каналов кода соот ветствует подключение одного канала а цикл повторения кода соответствует циклу обращения к данному каналу Входная информация с N каналов, по ступающая на входы коммутатора 1, на выходе собирается в групповой тракт в соответствии с кодом адреса С выхода коммутатора 1 информация по временным позициям записывается сигналом Запись в элемент 19 памяти блока 17.1 сдвига узла 16 устранения дробленрхй. В следую1цем цикле информация сиг налом Считывание переписывается в триггер 20 блока 17.1 сдвига, а сиг налом Запись текущая информация запишется в элемент 19 памяти блока 17,1 сдвига. При этом информация предыдущего цикла той же временной позиции запишется в элемент 19 памя ти блока 17.2 сдвига с триггера 20 блока 17,1 сдвига и т.д. Таким обра зом, на выходах блоков 17.1, ... 17xJV сдвига присутствуют пробы сигналов одного канала на временную позицию, которые суммируются на сумматоре 18 с прибавлением предыдущего значения пробы сигнала (фиг.2 и 5 д,е,ж, з,и,к). На выходе сумматора 18 (фиг.5л,м н,п,р,с), где единичные и нулевые имрульсы для наглядности показаны раздельно по каждому каналу, дробления входного сигнала устраняются. Пример 1. При т7/4, сигнал без дроблений, „ Блок 17.1 сдвига 01111000 Блок 17.2 сдвига 00111100 Блок 17.3 сдвига 00011110 Блок 17.h сдвига д00011.11 Выход сумматора 18 00011110 П р и м е р 2. При tn 4, сигнал дроблением. Блок 17.1 сдвига 0110100 Блок 17.2 сдвига 0011010 Блок 17.3 сдвига 0001101 Блок 17.П1 сдвига 00001 1 0 Выход сумматора 0001110 0 Из примера 2 видно, что дробления сигнала исключатся и на выходе сумматора 18 информация присутствует без дроблений. С выхода сумматора 18 информация непосредственно и через блок 10 сдвига поступает на входы полусумматора 11, на выходе которого будет присутствовать единичный сигнал, если на его входах предыдущая и последующая информации будут иметь различное значение на конкретную временную позицию, что соответствует фронту сигнала на данную временную позицию (фиг.Зт, у,ф). Таким образом, в предлагаемом устройстве код текущего времени суммируется с константой на сумматоре 5 кода времени, полученная сумма параллельным кодом записывается в блок 6 памяти сигналом 3апись в блок 6 памяти, который формируется на элементе И 12 по сигналу фронта и стробируется тактовой серией на запись. В следующем цикле по тому же адресу сумма кода времени плюс константа с блока 6 памяти переписывается в регистр 7 сигналом Считывание и поступает на входы дискриминатора 8, на другие входы которого поступает текущий код времени в инверсном коде. На выходе фазового дискриминатора 8 по фронту сигнала при приеме посылки однократной длительности присутствует единичный сигнал, а при приеме посылки двукратной длительности - нулевой сигнал, на соответствующую временную позицию. В предлагаемых устройствах уменьшение времени вхождения в синхронизм достигается тем, что входная информация обрабатьшается по всем каналам в пределах посыпки пространственно-временным методом, тогда как в известном устройстве синхронизация осуществляется поочередно по каждому каналу. К тому же,отсутствие канальных делителей и наличие сумматоров для определения рассогласования фронтов входных сигналов относительно точки отсчета позволяют Значительно сократить время вхождения в синхронизм, так как каждый канальный делитель необходимо подстраивать под входную информацию. Также в предлагаемых устройствах за счет исключения канальных делителей на каждый канал, коммутатора импульсов коррекции и коммутатора тактовых импульсов значительно упрощается схема устройства. Если считать, что канальный делитель имеет коэффициент деления 16, то на каждый канал потребуется по одной микросхеме и, следовательно, в известном устройстве их будет около 30, в соответствии с количеством каналов, а так как предлагаемые устройства рассчитаны в среднем на 64 канала, то необходимо было бы применить два одн типных устройства, аналогичных известному. В предлагаемых устройствах имеет место увеличение входных каналов по сравнению с известным. Если принять время работы по одному каналу

Фиг,1 1,63 МКС,что вполне допустимо, то при разрядов счетчика 2 адреса однократная посылка биимпульсного сигнала длительностью 416 мкс стробируется 4 раза, а N количество входных каналов составит N канала. Кроме того, имеется .повышение до-г стоверности, которое достигается за счет приема фронтов сигналов со смещением по длительности менее 50%. Также возможно осуществлять прием информации на скоростях 1,2-9,6 кГц, в этом случае константа будет, иметь на каждую скорость определенное значёние.

19

I

«i

19

17m

19

13

to

t-

/«

9

U

фиг. I

18

29

/

//

15

--

б. 6

Z

s.

e

ж. и

Фиг.З

фиг. 5