Устройство тактовой синхронизации Советский патент 1985 года по МПК H04L7/02 

сд

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к специализированным средствам приемных устройств, предназначенных для синхронизации приемника с помощью принимаемого дискретного сигнала, который не содержит особой синхронизирующей информации.

Известно устройство тактовой синхронизации, содержащее перемножитель, линию задержки и последовательно соединенные фильтр нижних частот, управляемый генератор, блок управления стробированием и сбросом и интегратор, выход которого через последовательно соединенные ограничитель и детектор переходов символов подключен к одному из входов перемножителя, к другому входу которого подключен выход дополнительного интегратора через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и линию задержки, причем вход интегратора объединен с входом дополнительного интегратора и является входом устройства, а вЫход блока управления стробированием и сбросом подключен к управляющему входу дополнительного интегратора 1.

Однако известное устройство обладает низкой помехоустойчивостью при небольших значениях отношения сигнал/шум, на входе (в условиях сильных аддитивных помех).

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство тактовой синхронизации, содержащее перемножитель, линию задержки и последовательно соединенные фильтр нижних частот, управляемый генератор, блок управления стробированием и сбросом и интегратор, введены последовательно соединенные выпрямитель, коммутатор, инвертор и сумматор, при этом выход .перемножителя через интегратор подключен к входу выпрямителя, выход коммутатора через линию задержки подключен к соответствующему входу сумматора, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, выход управляемого генератора подключен к входу опорного сигнала перемножителя, а выход блока управления стробированием и сбросом подключен к управляющему входу коммутатора.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства тактовой синхронизации, н« фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу предложенного устройства; на фиг. 3 - дискриминационная характеристика устройства.

Устройство тактовой синхронизации содержит перемножитель 1, интегратор 2, выпрямитель 3, коммутатор 4, линию 5 задержки, инвертор 6, сумматор 7, фильтр 8 нижних частот, управляемый генератор 9 и блок 10 управления стробированием и сбросом.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства поступает случайный биполярный сигнал, длительность символов Т которого постоянна, а значение задержки по тактовой частоте неизвестно. Необходимо добиться синфазности сигналов управляемого генератора 9 и принимаемого информационного, т. е. выполнить тактовую синхронизацию. Для этого принимаемый сигнал (фиг. 2а) умножается в перемиожителе 1 па меандровый сигнал Si(t) (фиг. 26) длительность символов которого равна

2; т/4,

г Выходной сигнал перемножителя 1 интегрируется интегратором 2 со сбросом, управление которым осуществляется сигналом стробирования - сброса (фиг. 2в), период которого равен Т/2.

Сигнал с выхода интегратора 2 (фиг. 2г)

0 в отсутствие шума (отсчеты в моменты считывания) выпрямляются выпрямителем 3 и поступают на вход 4 коммутатора, на управляющий вход которого подается меандровый сигнал S2(t), длительность символов которого равна Т/2 (фиг. 2д). При положительном сигнале управления информационный сигнал с входа коммутатора 4 проходит на первый выход, а при отрицательном - на второй выход.

0Из временных диаграмм видно, что в силу

синфазности сигналов стробирования-сброса Si(i) и S2(t) для выделения тактовой частоты принимаемого сигнала необходимо обеспечить синфазность принимаемого сигнала и самого низкочастотного из сигналов

управления Зг (t). Линия 5 задержки задерживает сигнал на время Т/2. Сигнал на первом выходе коммутатора 4 показан на фиг. 2е, на втором выходе - на фиг. 2ж на входах сумматора 7 - на фиг. 2з, на

0 выходе сумматора 7 - на фиг. 2к.

Импульсный сигнал с выхода сумматора 7 сглаживается фильтром 8 нижних частот и изменяет частоту управляемого генератора 9, выходным сигналом которого является S2(t). При уменьшении временного рассог5 ласования между принимаемым и опорным (на выходе управляемого генератора 9) сигналами форма напряжений на выходе сумматора остается прежней, однако амплитуда уменьшается пропорционально времени рассогласования, обеспечивая непрерывную подстройку частоты сигнала на выходе управляемого генератора 9.

Под количественной характеристикой помехоустойчивости понимают величину погрешности на выходе устройства, обеспечиваемую при определенных значениях отнощения сигнал/щум на входе и рассогласования входного и опорного сигналов. При этом эквивалентные линеаризованные схемы предложенного и известного устройств отличаются только величиной коэффициента усиления следящей системы (крутизной характеристики дискриминатора). Крутизна характеристики дискриминатора предложенного устройства на интервале (-Т/4, Т/4) имеет вид

к -

- -«

УтхГТс

где К - число изменений знака принимаемого сигнала в секунду; fmax - тактовая частота принимаемого сигнала.

Используя это соотношение, можно определить выигрыш в помехоустойчивости предложенного устройства, величина которого при различных значениях рассогласования входного и опорного сигналов характеризуется величиной ./Т, где -ненормированная величина рассогласования (фиг. 3). Для значений рассогласования входного и опорного сигналов /Т 0,3 помехоустойчивость предложенного устройства по сравнению с известным повышается почти в 3 раза при отношении сигнал/шум на входе J) 1 и более чем в 2 раза при J 4.

УСТРОЙСТВО ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ, содержащее перемножитель, линию задержки и последовательно соединенные фильтр нижних частот, управляемый генератор, блок управления стробированием и сбросом и интегратор, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные выпрямитель, коммутатор, инвертор и сумматор, при этом выход перемножителя через интегратор подключен к входу выпрямителя, выход коммутатора через линию задержки подключен к соответствующему входу сумматора, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, выход управляемого генератора подключен к входу опорного сигнала перемножителя, а выход блока управления стробированием и сбросом подключен к управляющему входу коммутатора.