Устройство тактовой синхронизации регенератора (2 @ +1)-уровневого цифрового биполярного сигнала Советский патент 1984 года по МПК H04L7/02 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в ре генераторах (2п+1)-уровневого цифрового биполярного сигнала для синхронизации тактовых импульсов. Известно устройство тактовой синхронизации регенератора многоуровневого цифрового биполярного сигнала, содержащее последовательно соединенные пороговый ограничитель уровня сигнала снизу, дифференцирующий блок двухполупериодный выпрямитель, блок .задержки, временной сумматор и фильтр, последовательно соединенные пороговый ограничитель уровня сигнала сверху, дополнительный дифференцирующий блок и дополнительный двухполупериодный выпрямитель, при этом выход дополнительного двухполупериод ного вьтрямителя подсоединен к друго Р Т му входу временного сумматора . Недостатком известного устройства тактовой синхронизации регенератора многоуровневого цифрового биполярного сигнала является низкая точност синхронизации. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство тактовой синхронизации регенератора . (2п+1)-уровневого цифрового биполярного сигнала, содержащее последовательно соединенные преобразователь биполярного сигнала в однополярный сигнал и блок задержки, посл довательно соединенные фильтр, фазовращатель и формирователь последовательностей тактовых импульсов, а так же временной сумматор, пороговый ограничитель уровня сигнала снизу и п-1 цепей обработки сигнала, каждая из которых состоит из последователь но соединенных расширителя импульсов и элемента запрета, причем два входа преобразователя биполярного сигнала однополярньй сигнал и два выхода формирователя последовательностей тактовых импульсов являются соответственно входами и выходами устройств а вход порогового ограничителя уровня сигнала снизу первой цепи обработки подключен к выходу преобразователя биполярного сигнала в однополярный сигнал, в первой цепи обработки сигнала выход порогового ограничителя уровня сигнала снизу подсоединен объединенным входам расширителя импульсов, и дополнительного блока задержки, выход которого подсоединен к входу временного сумматора, другой вход которого подключен к выходу элемента запрета, к входу элемента запрета подключен выход блока задержки, при этом вторая и каждая последующая цепь обработки сигнала содержит пороговый ограничитель уровня сигнала снизу, временной сумматор, блок задержки и дополнительный блок задержки, выход которого подсоединен к входу временного сумматора, вход блока задержки объединен с входом порогового ограничителя уровня сигнала снизу, выход которого подсоединен к объединенным входам расширителя импульсов и дополнительного блока задержки, а выход блока задержки подсоединен через элемент запрета к другому входу временного сумматора,при-. чем выход временного сумматора п-1-и цепи обработки сигнала подсоединен к входу фильтра, а выходы временных сумматоров других цепей обработки сигнала подсоединены к объединенным входам пороговых ограничителей уровня сигнала снизу и блоков задержки соответствующих цепей обработки сигнал-а 2J . Недостатком известного устройства тактовой синхронизации регенератора (2п+1)-уровневого цифрового биполярного сигнала является низкая точность синхронизации. Цель изобретения - повышение точности синхронизации. Для достижения поставленной цели в устройство тактовой синхронизации регенератора (2п+1)-уровневого цифрового биполярного сигнала, содержащее последовательно соединенные преобразователь биполярного сигнала в однополярный сигнал и блок задержки, последовательно соединенные фильтр, фазовращатель и формирователь последовательностей тактовых импульсов, а также временной сумматор, пороговьй ограничитель уровня сигнала снизу и п-1 цепей обработки сигнала, каждая из которых состоит из последовательно соединенных расширителя импульсов и элемента запрета, причем два входа преобразователя биполярного сигнала в однополярный сигнал и два вькода формирователя последовательностей тактовых импульсов являются соответственно входами и выходами устройства, в казвдую из п-1 цепей обработки сигнала введен усилитель с калиброванным коэффициентом усиления, при этом вход усилителя с калиброванным коэффициентом усиления подключен к выходу элемента запрета, а выход усилителя с калиброванным коэффициентом усиления каждой цепи обработки сигнала подклю чен к соответствующему входу временного сумматора, выход которого через пороговый ограничитель уровня сигнал снизу подсоединен к входу фильтра, входы расширителей импульсов п-1 цепей обработки сигнала подсоединены к вькоду преобразователя биполярного сигнала в однополярньй сигнал, а выход блока задержки подсоединен к информационным входам элементов запрета п-1 цепей обработки сигнала и к п-му входу временного сумматора. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства тактовой синхронизации регенератора (2п+1)-уровневого цифрового биполярного сигнала. Устройство тактовой синхронизации регенератора (2п+1)-уровневого цифрового биполярного сигнала содержит преобразователь 1 биполярного сигнала в однополярньй сигнал, блок 2 зацержки, расширители 3-6 импульсов, элементы 7-10 запрета, усилители 11-14 с калиброванным коэффициен,том усиления, временной сумматор 15, пороговый ограничитель 16 уровня сигнала снизу, фильтр 17, фазовращатель 18 и формирователь 19 последова тельностей тактовых импульсов. Устройство тактовой синхронизации регенератора (2п+1)-уровневого цифро вого биполярного сигнала работает следующим образом. Входной (2п+1)-уровневьй цифровой биполярньй сигнал в прямом и инверсном виде поступает на входы преобразователя 1 биполярного сигнала в однополярный сигнал. На выходе преоб разователя 1 биполярного сигнала в однополярный сигнал образуется после довательность однополярных импульсов разного уровня (выпрямленный многоуровневый сигнал), амплитуда каждого из которых соответствует одному из уровней , п-1, п-2,...,3,2,1, используемых в данном цифровом сигнале Пороги срабатьгеания расширителей 3-6 импульсов установлены вычислениями по формуле т.е. равными соответственно 2п2,5 и 1,5. .,..., Поясним работу устройства тактовой синхронизации регенератора п-уровневого цифрового биполярного сигнала на примерах поступления посылок максимального (п-го), минимального,единичного (1-го) и одного из средних, например, (п-2)-го уровней. При появлении в входном сигнале импульсной посылки максимального уровня п срабатьшают все расширители 3-6 импульсов (так как их пороги ниже максимального уровня п), подавая при этом запрещающие расшиоеннь1е импульсы на запрещающие входы элементов 1 7-10 запрета. В этом случае все элементы 7-10 запрета не пропускают информационный сигнал, подаваемый на их информационные входы, и и тульс максимального уровня п через блок 2 задержки и временной сумматор 15 проходит на вход порогового ограничителя 16 уровня сигнала снизу. Порог срабатывания порогового ограничителя 16 уровня сигнала снизу установлен таким образом, что на его выход проходит вершина импульсной посыпки только максимального уровня п. Когда сигнал на выходе преобразователя биполярного сигнала в однополярный сигнал представляет собой импульсную посылку минимального, единичного уровня (с весом 1), его воздействие через первый вход временного сумматора 15 на вход порогового ограничителя 16 уровня сигнала снизу не может вызвать появление выходного сигнала, поскольку амплитуда импульсной посылки минимального уровня.меньше порога его срабатывания. По этой же причине не формируются сигналы на выходах расширителей импульсов и разрешается прохождение импульсной посылки единичного уровня через элементы 7-10 запрета. Прошедшая через элементы 7-10 запрета импульсная посылка минимального (единичного) уровня поступает на входы усилителей 1114 с калиброванным коэффициентом усиления, которые увеличивают амплитуду указанной посьлки в - , - . , -2 и п раз соответственно. При этом на выходе усилителя 14 с калиброванным коэффициентом усиления, обладающего наибольшим (из разрешающих работать в данном случае усилителей) коэффициентом усиления п, создается 41мпульсный сигнал с амплитудой посылки максимального уровня п(1п п). 5 Сигнал такой величины, поступая через временной сумматор 15 на вход порогового ограничителя 16 уровня сигнала снизу, оказывается (как и в первом случае) больше порога срабаты вания порогового ограничителя 16 уровня сигнала снизу и из него выделяется вершина. При появлении в информационном сигнале импульсной посьшки средней величины, например (п-2)-го уровня, срабатьшают пороговые расширители 5 и 6, пороги срабат вания которых ниже уровня п-2, запре щая teM самым поступление информацио ного сигнала через элементы 9 и 10 запрета на входы усилителей 13 и 14 с калиброванным коэффициентом усилен исключая таким образом получение импульсов с амплитудой вьше максимального уровня п на выходах усилителей 13 и 14 с калиброванным коэффициентом усиления. Также не срабатьшают расширители импульсов 3 и 4, пороги срабатывания которых вьш1е уровня п-2, разрешая тем самым поступление информационного сигнала через элементы 7 и 8 запрета; на входы усилителей 11 и 12 с калиброванным коэффициентом усиления соответственно. Импульсная посьтка п-2 усиливается 11 и 12 в по амплитуде усилителями - и - раз соответственно, создава на выходе усилителя 12 с калиброванным коэффициентом усиления импульсный сигнал с амплитудой посыпки максимального уровня (п-2).-Д 76 Работа при появлении в информационном сигнале посылки средней величины другого уровня происходит аналогично с обработкой посьтки уровня п-2, В результате на выходе временного сумматора 15 образуется последовательность выравнненных по амплитуде посыпок цифрового многоуровневого сигнала, в которой амплитуды посыпок различного уровня увеличены до максимального уровня, а на выходе порогового ограничителя 16 уровня сигнала снизу из указанной последовательности выравненных по амплитуде посылок формируется последовательность импульсов равной амплитуды и длительности, совпадающих по временному положению с вершинами импульсных посылок каждого из возможных уровней в информационном сигнале. Дальнейшая обработка производится посредством фильтра 17, фазовращателя 18 и формирователя 19 последовательности тактовых импульсов. Таким образом, в предлагаемом устройстве тактовой синхронизации регенератора ( )-уровневого цифрового биполярного сигнала за счет уменьшения числа блоков задержки в тракте передачи входного сигнала (по сравнению с известным) повышается амплитудная и фазовая стабильность вьщеления вершин посылок многоуровневого сигнала, что повышает фазовую стабильность вьщеляемых тактовых импульсов, а следовательно, обеспечивает повьш1ение точности их синхронизации.

УСТРОЙСТВО ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ РЕГЕНЕРАТОРА