Устройство синхронизации сигналов времени Советский патент 1985 года по МПК G04C11/02 

1 Изобретение относится к синхронизации шкал.времени и может, использоваться при построении Передачи сигналов времени по каналам связи. Цель изобретения - повьшение точности коррекции шкалы времени. На фиг. 1 представлена структурна схема устройства синхронизации сигналов времени, на фиг. 2 - структур ваз электрическая схема блока 10 коррекции, на фиг. 3 - вариант реализации блока 1 преобразования сигналов, на фиг, 4 - вариант реали .зации блока 4 управления приемом на фиг. 5 - вариант реализации абонентского датчика 8 сигналов вре мени . Устройство синхронизации времени содержит блок Г преобразования сигналов, первьй элемент ИЛИ 2, счет-шк 3, блок 4 управления приемом, первьй триггер 5, второй элемент ИЛИ 6, первьй элемент И 7, абонентский датчик 8 сигналов времени, опорньй генератор 9, блок 10 коррек ции, второй триггер 11, второй элемент И 12, блок 10 коррекции содержит первый и второй элементы И 13 и 14, первьй триггер 15, третий и четвертьй элементы И 16 и 17, реверсивньй счетчик 18, второй и третий триггеры 19 и 20, пятьй и шестой элементы И 21 и 22, четвертьй и пятьй триггеры 23 и 24, седьмой и восьмой элементы И 25 и 26, элемент ИЛИ 27{ блок 1 преобразования сигналов содержит согласующие элементы 28 и 29, фильтр 30 нижних частот преобразователь 31 приема, преобраз ватель 32 передачи, полосовой фильт 33 приема, полосовой фильтр 34 передачи, усилитель-ограничитель 35 модулятор 36, демодулятор 37, форми рователь 38 несущей, опорньй генератор 39, формирователь 40 тактовых импульсов} блок 4 управления Приемом содержит приемньй-регистр 41, передающий регистр 42, узел 43 дешифраторов, узел 44 фиксации конца фазирования, логический коммутатор 45, абонентский датчик 8 сигналов времени содержит триггер 46, элемент И 47, делитель 48 на W , дели тель 49 на два, дешифратор 50, усил тель 51 . Устройство синхронизации сигналов времени работает следующим образом. 72 В момент включения импульс начальной установки поступает через первьй элемент ИЖ 2 на установочные входы первого триггера 5 и абонентского датчика 8 сигналов времени (АДСВ) и устанавливает АДСВ 8 в исходное состояние, а первьй триггер 5 - в состояние, при котором разрешается поступление через первьй элемент И 7 принятых от синхронизирующей станции сигналов, а поступление этих сигналов в блок 10 коррекции, счет импульсов счетчиком 3 и вьщача сигналов АДСВ 8 потребителю запрещены. При приеме от синхронизирующей станции сигнала времени, смещенного в сторону упреждения относительно эталона на величину, равную з адержке распространения сигналов в канале связи, осуществляется синхронизация АДСВ 8 путем сброса всех разрядов его делителя в нулевое состояние (номинальный период следования сигналов на выходе АДСВ 8 равен периоду следования эталонньк сигналов). Принятьш сигнал через первьй элемент И 7 поступает на управляющий вход первого триггера 5 и устанавливает его в состояние, при котором разрешается вьщача шкалы АДСВ 8 потребителю и разрешается поступление принятых сигналов времени в блок коррекции (для коррекции фазы сигналов АДСВ 8 на протяжении всего сеанса связи). Принимаемые от синхронизирующей станции смещенные сигналы поступают через второй элемент ИЛИ 6 на установочньй вход счетчика 3 и запрещают при этом счет импульсов, поступаюш 1х на счетньй вход счетчика 3 от АДСВ 8. После момента синхронизации нестабильность шкалы АДСВ 8 определяется, в основном, относитель ным отклонением частот опорных генераторов на приеме и передаче. Принимаемые сигналы информационньй вход поступают ,в блок 10 коррекции, а на его управляющие входы поступают потенциальные сигналы с выхода второго триггера 11, на вход которого поступают импульсные сигналы с второго выхода АДСВ 8. Период следования потенциальных сигналов на выходе второго триггера 11 равен периоду следования импульсных сигналов на основном выходе АДСВ 8.

3

в случае отказа канала связи нарушается прием сигналов от синхронизирующей станции, прекращается автоподстройка АДСВ 8, поэтому погрешность шкалы времени АДСВ 8, обусловленная отклонением частот опорных генераторов, накапливается. При этом сигналы от синхронизирующей станции через второй элемент ИЛИ 6 на установочный вход счетчика 3 не поступают-, и происходит заполнение счетчика 3. При заполнение счетчика 3 с его выхода через первый элемент ИЛИ 2 на установочный вход первого триггера 5 посту пает импульс, устанавливающий первый триггер 5 в исходное состояние. По этому же сигналу осуществляется возврат блока управления АДСВ 8 в исходное состояние, т.е. обеспечивается готовность АДСВ 8 к повторной синхронизации. Таким образом, запрещается вьщача сигналов от АДСВ 8 потребителю с погрешностью, превьш1ающей .заданную. Величина погрешности, которая задана, определяется емкостью счетчика 3. При восстановлении канала связи цикл работы устройства повторяется.

Управлениеработой блока 10 коррекции осуществляется потенциальными сигналами, поступающими с выхода второго триггера 11. Принимаемые эталонные сигналы, поступающие на . информационный вход.блока 10 коррекции, совпадают с потенциальньпуи сигналами, поступающими в блок 10 коррекции либо от прямого выхода, либо от.инверсного выхода второго триггера 11, что свидетельствует либооб отставании, либо об опережении шкалы времени АДСВ 8 относительно принимаемой эталонной шкалы. При отставании шкалы АДСВ 8 из блока 10 коррекции на вход опорной частоты АДСВ 8, кроме первой-основной импульсной последовательности, дополнительно поступает один кмпуЛъ второй импульсной последовательност в результате чего осуществляется коррекция шкалы АДСВ 8 в сторону упреждения на величину, равную периоду следования импульсов на вход АДСВ 8 (шаг коррекции). При опережении шкалы АДСВ 8 запрещается поступление одного импульса из основной импульсной последовательности, поступающей на вход АДСВ 8 от блока

67577.4

10 коррекции, т.е. осуществляется коррекция шкалы времени АДСВ 8 на такую же величину, но в противоположном направлении.

5 Блок коррекции работает следуюпц1м образом. С вькода третьего и четвертого элементов И 16 и 17 на входы пятого и шестого элементов И 21 и 22 поступают две импульсные 10 последовательности, сдвинутые относительно друг друга на половину периода.

При поступлении сигнала от реверсивного счетчика 18 на счетный вход третьего триггера 20 последний устанавливается в состояние, при котором разрешается поступление через шестой элемент И 22 на вход элемента ИЛИ 27 одного импульса вто20рой импульсной последовательности, а пятьй триггер 24 устанавливается в состояние, при котором разрешается поступление первой импульсной последовательности от восьмого эле25мента И 26 на установочный вход третьего триггера 20. Таким образом, третий и пятый триггеры 20 и 24 устанавливаются в исходное состояние.

При поступлении на счетный вход второго триггера 19 сигнала от реверсивного счетчика второй триггер 19 устанавливается в состояние, при котором запрещается поступление

35 очередного импульса на вход элемен-. та ИЛИ 27 через пятый элемент И 21. Очередной импульс устанавливает четвертый триггер 23 в- состояние, п.ри котором разрешается поступление

40 импульсов второй последовательности от седьмого элемента И 25 на установочный вход второго триггера 19 для установки его в исходное состояние. После установки второго триггера 19 в исходное состояние вновь разрешается поступление на вход элемента ИЛИ 27 первой импульсной последовательности, а четвертьш триггер ,23 также устанавливается в

50 исходное состояние.

Принятый по каналу связи фазомодулированный сигнал через согласующий элемент 29 поступает в преобразователь 31 приема, который

55 осуществляет перенос низкочастотного фазомодулированного сигнала в спектр высоких частот. С выхода преобразователя 31 приема через полосовой фильтр 33 приема и усилитель-ограничитель 35 фазсмодулированный сигнал поступает в демодулятор 37, С выхода демодулятора 37 принятый сигнал времени в виде кодовой комбинации поступает в блок А управления приемом. Для ретрансляции принятого сигнала времени в сторону синхронизирующей станции с выхода блока 4 уп равления приемом кодовая комбинация сигнала времени поступает на вход модулятора 36 блока 1 преобразования сигналов. При этом осуществляет ся модуляция фазы несущего колебани поступающего в модулятор 36 от формирователя 38 несущей. Фазомодулиро ванный сигнал с выхода модулятора 36 поступает в полосовой фильтр ЗА передачи, с выхода которого сигнал поступает в преобразователь 32 пере дачи. Преобразователь 32 передачи осуществляет перенос высокочастотно го фазомодулированного сигнала в спектр низких частот, приемлемый для передачи по телефонному каналу тональной частоты (ТЧ) с полосой пропускания 300-3400 Гц. Преобразованный фазомодулированный сигнал через фильтр 30 нижних частот и согласующий элемент 28 передается в канал ТЧ. С выхода приемной части блока ,1 преобразования сигналов сигналы времени в виде кодовой комбинации поступают в приемный регистр 41 и логический коммутатор 45, ас выхода логического коммутатора 45 при тая информация через передающий регистр 42 поступает в передающую часть блока 1 преобразования сигналов и передается по обратному каналу в сторону синхронизирующей станции. С выхода приемного регистра 41 принятая кодовая комбинация поступает в узел 43 дешифраторов, с выхода которого декодированные сигнал времени в виде импульсов поступают в узел 44 фиксации конца фазирования. Кроме того, из узла 43 дешифрато ров в логический коммутатор 45 в виде одиночных импульсов поступают сигналы времени с признаком упрежде ния относительно эталона на величину, равную времени распространения сигнала по каналу связи. После окон 7 чания фазирования логический коммутатор разрешает поступление упрежденных сигналов в АДСВ 8. Измерение времени распространения i до окончания фазирования приведет к недопустимой систематической погрешности передачи-приема сигналов времени, поэтому измерение времени распространения, а также вьщача сигналов времени в АДСВ 8 разрешается после окончания фазирования. Контроль за О1 ончанием фазирования блока 1 преобразования сигналов осуществляет узел 44 фиксации конца фазирования. В начале сеанса связи после окончания фазирования этот узел формирует и вьдает в логический коммзп-атор 4Ь сигнал, по которому логический коммутатор 45 изменяет кодовую комбинацию ретранслируемого в сторону синхронизирующей станции сигнала. При этом кодовая комбинация содержит информацию о готовности синхронизируемой станции к измерению времени распространения сигнала по каналу связи. Если к моменту приема закончилось фазирование блока 1 преобразования сигналов и на синхронизирующей станции, то последняя измеряет время распространения и на измеренную величину осуществляет смещение в сторону упреждения эталонных сигналов времени, подлежацрх передаче. В дальнейшем на протяжении сеанса связи синхронизирующая станция передает сигналы времени с признаком упреждения. Синхронизируемая станция принимает и через логический коммутатор 45 ретранслирует кодовые комбинации этих сигналов в сторону синхронизирующей станции. Кроме того, упрежденные сигналы с выхода логического коммутатора 45 в виде одиночных импульсов поступают в АДСВ 8. .. Триггер 46 и элемент И 47 предназначены для обеспечения одноразовой синхронизации АДСВ 8. По импульсу начальной установки триггер 46 устанавливается в состояние, запрещающее поступление принятого сигнала времени через элемент И 47 на установочный вход АДСВ 8. По этому же сигналу триггер 46 .устанавливается в состояние, запрещающее поступление последующих принятых сигналов времени через элемент ИЛИ 27 на установочный вход АДСВ 8.

71

Коэффициент деления делителя 48 на ИМ зависит от значения опорной частоты, поступающей на вход АДСВ 8 и от периода следования сигналов на первом выходе АДСВ. Депифратор 50 предназначен для формирования импульсных сигналов определенной длительности. Усилитель 51 предназначен для усиления импульсных сигна675778

лов и согласования с соединительной линией, по которой сигналы от АДСВ iпоступают потребителю.

Таким образом, предлагаемое 5 устройство обеспечивает более высокую точность коррек1щи шкалы времени АДСВ и более высокзгю точность шкалы времени, вьщаваемой потребителю.

ДуДюйУ (инФ.пя}

32

30

Канал

X

39

60

J3

Л

29

fhSnoftal

и

Kffmy 1

«2

57

Httfffr)

г.З .

I

3iweHnmn ffJlffS. ИЧ

8иЮ

4$