Устройство для обнаружения кадровых синхросигналов Советский патент 1985 года по МПК H04L7/08 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике -и системам передачи информации, может быть применено в устройствах кадровой синхронизации различных циклических информационно-измерительных систем, систем связи и систем передачи данных. Цель изобретения - сокращение времени обнаружения кадровых синхро сигналов. На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства для обнаружения кадровых синхросигналов на фиг. 2 - вариант реализации пико вого детектора; на фиг. 3 и 4 временные диаграммы, поясняющие работу- устройства. Устройство для обнаружения кадровых синхросигналов сидержит ампли тудный селектор 1, источник постоян ного напряжения 2, ключ 3, пиковый детектор 4, -полусумматор 5, второй амплитудный селектор 6, переключатель 7, компаратор 8 и делитель час тоты 9, причем пиковый детектор 4 содержит диод 10, резистор 11 и конденсатор 12. Устройство для обнаружения кадро вых синхросигналов работает следующим образом. Внешние кадровые импульсы, искаженные (или неискаженные) помехой поступают на вход канала обнаружени сигнала с фиксированным порогом селекции, который равен половине номинапь-. ной амплитуды кадрового импульсаШ1 При отсутствии помехи или в тех случаях, когда помеха имеет невысок интенсивность (фиг. За), что даже е максимальные вь бросы не провосходят фиксированный порог Uej, на выходе первого амплитудного се лектора 1 присутствуют только истинные кадровы импульсы (фиг. 3S). При более высоком уровне помехи .(фиг. 3 ), когда ее выбросы превышают порог ll-j, на выходе первого амплитудного селектора 1. (фиг. 3 ) появляются ложные импульсы (импульсы L), и возможна потеря истинных импульЬов (импульс Ni), причем вероятность появления ложных и потери истинных импульсов возрастает с повы шением уровня помехи, Для получения плавающего порога сигнал со схода устройства через открытый между кадровь ми импульсами ключ 3 поступает.на вход пикового детектора 4, который определяет верхнюю огибающую входного процесса в паузах между кадровыми импульсами. Постоянная времени разряда пикового детектора 4 (цепь резистор 11 - конденсатор 12) должна быть достаточно большой и обеспечивать медленный спад выходного уровня пикового детектора 4 Ug (фиг. 4 ), такой, чтобы он не успевал существенно уменьшиться в паузах между большими выбросами шума, например, между выбросами U (момент -L) и и (момент i). Подобранные таким образом параметры пикового детектора 4 обеспечивают быструю реакцию на увеличение входного уровня и медленную - на его уменьшение, т.е. высокую скорость запоминания и низкую скорость забывания входного уровня. Соответственно при возростании интенсивности шума, например, при увеличении дальности связи (интервал i Я - ) пиковый детектор 4 последовательно запоминает нарастающие по амплитуде выбросы помехи и пропускает те выбросы, амплитуда которых ниже уже достигнутого пиковьм детекторам 4 уровня (t)tf). В силу этого пиковый детектор 4 успевает отслеживать нарастающий уровень шума и его выходной уровень не запаздывает относительно реальной верхней огибающей шума. При более или менее постоянной интенсивности шума (например в интервале iй- , фиг. 4 ) пиковый детектор 4 реагирует лишь на редкие большие выбросы шума (типа U, , Uj , (jq, фиг. 4 ). В паузах между ними выходной уровень пикового детектора 4 Ll-p межденно уменьшается, но при этой все время располагается вблизи верхней огибающей шума U ц , не опускаясь относительно нее больше, чем на величину Urf (фиг 4о(). На уменьшение интенсивности шума пиковый детектор 4 реагирует несколько иначе. Если скорость спада интенсивности шума ниже скорости забывания пикового детектора 4, то его выходной уровень IJ/r отслеживает реальную огибающую шума (интервал , - ig , фиг. 48). Если же скорость спада щума вьщ1е скорости забывания пикового детектоpa 4, то он реагирует с запаздыванием, и его выходной уровень U проходит выше огибающей шума (интервал t, - i2 . фиг. 4 г. Выходной уровень пикового детектора 4 поступает на вход полусуммато ра 5, где он суммируется с фиксированным уровнем и , который представ ляет собой максимальный возможный уровень в канале связи, который не может быть превзойден никаким перед ваемым сигналом. Обычно этот уровень превышает на величину 10% номиналь ную амплитуду кадрового импульса U, (фиг. 4 о. В, г, ). Результирующее выходное напряжени полусумматора 5 представлено в виде кривой UH (фиг. 4а), откуда выдно, что при отсутствии помех, когда уровень Ug О , уровень ио близок к уровню . При повышении уровня Ug (из-за возрастания интенсивности помехи) повьппается уровень U . При этом он всегда располагается выше верхней границы шума и поэтому выбросы помехи не превосходят его расстояние между уровнями 1) и Ug образуют достаточно большой защитный интервал. Выходной уровень полусумматора 5 Uf, используется в устройстве в качестве плавающего порога амплитудной селекции, уровень которого адаптируется к уровню помехи и даже большие выбросы помехи (типа IJ( У, ) не превосходят его. Плавающий порог с выхода полу сумматора 5 поступает на управляющи вход второго амплитудного селектора 6,, на сигнальный вход которого поступает исходный кадровый сигнал со входа устройства. При появлении каждого кадрового импульса, превосходящего по амплитуде .порог и„ (фиг. 4 ), второй амплитудньй селектор 6 срабатывает, и на его выходе формируется импульс стандартной амплитуды (фиг. 4 ). Вследствие того, что плавающий порог всегда расположен вьше верхней границы шума (фиг. 4а), на выходе второго амплитудного селектора 6 не могут появиться ложные . импульсы, но зато становится возможным пропадание истинньк (когда амплитуда какого-либо кадрового импульса под воздействием шума опус кается ниже уровня Uf, (фиг. 4 ). Вероятность потери истинных кадровых импульсов повышается с возрастанием интенсивности шума из-за соответствующего повышения уровня плавающего порога tl (фиг. 4q). Выходные импульсы второго амплитудного селектора 6 поступают на управляющий вход ключа 3 и запирают его на все время действия импульса. При запирании ключа 3 запрещается прохождение исходного сигнала на вход пикового детектора 4, т.е. осуществляется его блокировка. Причем блокировку осуществляют только те кадровые импульсы, которые выделены при обнаружении (импульсы, превысившие порог IJf)). Импульсы, потерянные при обнаружении, воспринимаются пиковым детектором 4 и изменяют его уровень (если их амплитуда превысила уровень ll ) и соответственно порог Utf. Временное увеличение порога U не приводит ни к каким отрицательным последствиям и даже, наоборот, несколько усиливает защиту от ложных импульсов. На выходе канала обнаружения с плавающим порогом выделяются только истинные кадровые импульсы, но возможны их пропадания, причем вероятность пропадания увеличивается с повышением уровня помехи. Выходные сигналы первого и второго амплитудных селекторов 1 и 6 поступают на сигнальные входы переключателя 7, состояние которого определяется компаратором 8. Компаратор 8 непрерывно сравнивает уровень фиксированного порога И , поступающего с выхода источника постоянного напряжения 2, с выходным уровнем t) пикового детектора 4. Когда в результате сравнения оказывается, что у ювень Dm меньше иg- , т.е. максимальный уровень помехи ниже уровня фиксированного порога (фиг.З , интервал ), компаратор 8 устанавливает переключатель 7 в такое состояние, при котором на его выход поступают сигналы первого амплитудного селектора 1. ЕЬли же уровень и g-равен или выше уровня Оф (уровень помехи выше уровня фиксированного порога j; tj i фиг. 3q), то на выход переключателя 7

поступают импульсы второго амплитудного селектора 6, которые далее поступают на управляющий (фазирующий) вход делителя частоты 9, на сигнальный вход которого поступают тактовые синхронизирующие импульсы. Выходной импульс делителя частоты 9 формируется при нулевом состоянии всех его триггеров, причем фазирование

делителя частоты 9 осуществляется каждым выходным импульсом переключателя 7. Сфазированным первым же выходным импульсом переключателя 7 делитель частоты 9 будет циклически формировать правильно сфазированные выходные импульсы и при пропаданиях фазирующего сигнала, компенсируя тем самым их потерю при обнаружении.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ КАДРОВЫХ СИНХРОСИГНАЛОВ, содержащее два канала обнаружения сигнала, один из которых состоит из амплитудного селектэра, к одному из входов которого подключен первый выход источники постоянного напряжения, а другой состоит из амплитудного селектора и ключа, причем амплитудные, селекторы обоих каналов обнаружения сигнала: объединены по сигнальному входу, а также компаратор и делитель частоты, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени обнаружения кадровых синхросигналов, в него введены переключатель, а в другой канал обн.аружения сигнала последовательно соединенные пиковый ) детектор и полусумматор, при этом . сигнальный вход амплитудного селектора другого канала обнаружения сигнала обьединен с соответствующим входом ключа, к управляющему входу которого подключен выход амплитудного селектора, к другому входу которого подключен выход полусумматора, к другому входу которого подключен второй выход источника постоянного напряжения, выходключа подключен к входу пикового дете ктора, у выход которого подключен к одному из входов компаратора, к другому входу которого подключены первый выход источника постоянного напряжения, а выход компаратора подключен к управляющему входу делителя частоты через переключатель, к другим входам которого подключены выходы амплитудных селекторов обоих каналов обнару жения сигнала, причем другой вход о делителя частоты является тактовым N0 входом устройства. сд

Фиг.г