Устройство тактовой синхронизации Советский патент 1986 года по МПК H04L7/02 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в линейных регенераторах и оконечном оборудовании высокоскоростнь1Х цифровых систем передачи.

Цель изобретения - повьппение точности синхронизации путем повьшения стабильности фазы тактовых импульсов и сокращение времени синхронизации.

На фиг. представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - блок-схема фиксатора максимума (пер вый вариант вьшолнения); на фяг.З - блок-схема фиксатора максимума (второй вариант вьшолнения); на фиг.4 -

г -

временные i диаграмма, поясняющие работу устройства.

Устройство тактовой синхронизации содержит вьтрямитель 1, первый 2 и второй 3 пороговые блоки, полосовой 4ильтр 4, формирователь 5 тактовых импульсов, блок 6 выборки-хранения, блок 7 вьщеления первой гармоники, фиксатор 8 максимума и генератор 9. пилообразного напряжения.

Фиксатор 8 максимума по первому варианту содержит первый 10 и второй 11 амплитудные детекторы, компаратор 12 и формирователь 13 импульсов выборки.

Фиксатор 8 максимума по второму варианту содержит перемножитель 14, первый 15 и второй 16 фильтры нижних частот, компаратор 17 и формирователь 18 импульсов выборки.

Устройство тактовой синхронизации работает следующим образом.

Искаженный в линии передачи циф- . ровой сигнал (фиг.4а) поступает на вход вьшрямителя 1 . В)Шрямленный сигнал (фигь4 б) подается на сигнал ные входы первого 2 и второго 3 пороговых блоков. На управляющий вход второго порогового блока 3 подается сигнал сравнения (фиг.4в), вырабатываемый генератором 9 пилообразного напряжения. Поскольку сигнал сравнения непрерьгано увеличивается по амплитуде, а импульсы, поступающие с выпрямителя 1, имеют форму отличную от прямоугольной, то выходной сигнал второго порогового блока 3 представляет собой последовательность прямоугольных импульсов с убывающими дпительностями (фиг.4г). Эти импульсы подаются на блок 7

выделения первой гармоники тактовой частоты, на выходе которого обра- .зуется синусоидальное колебание так

Q с

o 5

55

0

5

0

5

50

132

ТОБОЙ частоты (фигс4д) с амплитудой,, зависящей от длит ьности поступаю- щих прямоугольных импульсов. Максимальную амплитуду первой гармоники имеют импульсы с длительностью, равной половине периода следования (в данном случае половина периода тактовой частоты). С выхода блока

7выделения первой гармоники сигнал поступает на фиксатор 8 максимума, который вьфабатьшает стробирующий импульс (фиг.4ж) в момент t прохождения огибающей синусоидального колебания тактовой частоты (фиг,4д) через максимум. Стробирующий импульс подается на первый вход блока 6 выборки-хранения, который вырабатьшает в момент его прихода постоянное пороговое напряжение путем запоминания мгновенного значения пилообразного напряжения, приходящего на второй вход блока 6 выборки-хранения от . генератора 9 пилообразного напряжения . Это постоянное пороговое напряжение подается на управляющий вход первого порогового блока 2, на выходе которого формируются прямоугольные импульсы с длительностью, равной половине периода тактовой частоты (4иг.4з). Таким образом пороговый блок 3, блок 6 выборки- хранения, блок 7 выделения, фиксатор

8и генератор 9 позволяют вырабатывать оптимальное пороговое напряжение для первого порогового блока 2

(оптимальное в том смысле, что независимо от длительности и формы входных импульсов, как правило, в реальных линиях связи, превьщ1ающих половину тактового .интервала и искаженных по форме (фиг.4а), на его выходе образуются нормализованные по форме и длительности импульсы, имеющие максимально возможную мощность составляющей тактовой частоты при фиксированной амплитуде). Импульсы с выхода первого порогового блока 2 поступают на полосовй фильтр 4, настроенный на первую гармонику тактовой частоты. Вьщеленный полосовым фильтром 4 сигнал тактовой частоты подается на формирователь 5 тактовых импульсов, где формируется периодическая последовательность импульсоЬ тактовой частоты необходимой длительности и амплитуды (фиг.4и).

При работе устройства с фиксатором В максимума, вьтолненным по первому варианту (фиг.2), сигнал с выI хода блока 7 выделения первой гар- |Моники (фиг.4д) подается на входы первого 10 и второго 11 амплитудных детекторов, которые, отслеживают его огибающую. Причем постоянная времени L первого амплитудного детектора ,10 выбирается несколько меньшей, чем постоянная времени t второго амплитудного детектора 11, Благодаря этому сигналу на выходе первого амплитудного детектора несколько опережает сигйал на выходе второго амплитудного детектора (фиг.4е). Компаратор 12 срабатьшает в момент пере- сечния выходных сигналов детекторов с некоторой задержкой относительно максимума огибающей сигнала (фиг.4 д, и запускает формирователь 13 импульсов выборки. Величина задержки определения максимума зависит от соотношений между тактовой частотой f и постоянными времени , и 7 .

Могут быть рекомендованы следующие соотношения

1, (10-100)-Т.

V(«,2-l,5)7,,Т 1/f,.

При работе устройства с фиксатором 8 максимума, вьшолненным по втрому варианту, сигнал с выхода бло- ка 7 вьзделения первой гармоники подается на вход перемножитепя 14, на дополнительньй вход которого по- .дается сигнал с выхода формировател 5 тактовых импульсов. Первый 15 и второй 16 фильтры нижних частот, включенные на выходах перемножителя 14, отслеживают огибающую сигнала (фиг.4д). Причем постоянная времени tJ первого 4ильтра 15 нижних часто выбирается несколько меньшей, чем постоянная времени Т второго фильтра 16 нижних частот. Сигнал на выходе первого фильтра 15 нижних частот несколько опережает сигнал на выходе второго фильтра 16 нижних частот (фиг.4е). Обработка в компараторе 17 и формирователе 18 аналогична обработке в компараторе 1 2 и формирователе 13. Фиксатор 8 мак- симума, вьтолненный по второму варианту, имеет более сложную схему, чем фиксатор 8 максимума по первому рарианту, но обеспечивает более высокую точность и быстродействий, так как постоянные времени фильтров 15 и 16 нижних частот могут быть выбраны примерно вдвое меньшими.

o

5

0

5

0 5 0 5 0

чем постоянные времени амплитудных детекторов О и I 1 , т .е .

1 (5-50) Т., .

г, 0,2-1,5)Г5

Формула изобретения

, 1 . Устройство тактовой синхрони- зации, содержащее последовательно соединенные выпрямитель и первый пороговый блок, а также второй по- . роговый блок, полосовой фильтр и формирователь тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности синхронизации путем повьш1ения . стабильности фазы тактовых импульсов, в него введены последовательно соединенные блок вьщеления первой гармоники, фиксатор максимума и блок выборки- хранения, а также генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с другим входом блока выборки-хранения и с управляющим входом второго порогового блока,

сигнальный вход которого соединен с выходом выпрямителя, а выход - с входом блока выделения первой гармоники, выход блока выборки-хранения

:соединен с управляющим входом первого порогового блока, выхдд которого через полосовой фильтр соединен с входом формирователя тактовых им-

.пульсов, выход которого является вы.ходом устройства.

2.Устройство по п.1,.о т л и - чающееся тем, что фиксатор

.максимума содержит объединенные по , входу первой и второй амплитудные детекторы, выходы которых соединены с соответствующими входами компаратора, выход которого соединен с входом формирователя импульсов выборки, выход которого является выходом, а вход первого амплитудного детектора - входом фиксатора максимума.

3.Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что, с целью сокращения времени синхронизации, выход формирователя тактовых импульсов соединен с другим входом фиксатора максимума.

4.Устройство по п.З, отличающееся тем, что фиксатор максимума содержит перемножитель,

Гпервый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и

512-49713.6

вторым фильтрами нижних ча стот, вы-импульсов выборки, выход которого

ходы которых соединены с соответствую-является выходом, а два входа перещими входами компаратора, выход кото-множителя - входами фиксатора макрого соединен с входом формирователясимума.

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в линейных регенераторах и оконечном оборудовании высокоскоростных цифровых систем передачи. Изобретение по- вьппает точность синхронизации путем повышения стабильности фазы тактовых импульсов, сокращает время синхронизации. Устройство содержит выпрямитель 1, два пороговых блока 2 и 3, полосовой фильтр 4, формирователь 5 тактовых импульсов, блок 6 выбор-v . ки-хранения, блок 7 выделения 1-и гармоники, фиксатор 8 максимума (ФМ), генератор 9 пилообразнрго напряжения. Цель достигается введением блока 7, ФМ 8, блока 9, генератора 9. ФМ 8 имеет два варианта выполнения: I содержит два амплитудных детектора (АД), компаратор, формирователь импульсов выборки: II содержит пере-, множитель, два ФНЧ, компаратор, формирователь импульсов выборки. ФМ, выполненный по варианту П, обеспечивает более высокую точность и быст-. ррдействие, так как постоянные времени ФНЧ ц и t могут быть выбраны вдвое меньшими, чем постоянные времени АД Ij к Рекомендаваны могут быть следующие соотношения t,«