Регенератор цифровых сигналов Советский патент 1987 года по МПК H04L25/06 

I

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах связи с различными видами модуляции.

Цель изобретения - повьшение хоустойчивости и точности регенерации сигналов.

На чертеже цредставлена структурная электрическая схема регенератора цифровых сигналов.

Регенератор содержит входной усилитель 1, компаратор 2, формирователь 3 выходных информационных импульсов, выделитель 4 тактовых импульсов, блок 5 регулирования порогового напряже- .ния, который содержит инвертор 6, первый 7 и второй 8 элементы И, реверсивный счетчик 9, делитель 10 частоты, блок 11 коммутации кодовой комбинации, формирователь 12 кодовой комбинации начального числа, блок

13093262

С выхода дополнительного компаратора 15 импульсы поступают на блок 5, в котором выполняются следующие операции.

с Сигнал с выхода дополнительного компаратора 15 поступает на инвертор 6. Выходные сигналы дополнительного компаратора 15 и инвертора 6 поступают на первые входы первого 7 и второ)0 го 8 элемента И, на вторые входы последних поданы импульсы от генератора опорных импульсов, частота следования которых значительно превышает значение тактовой частоты. В результате на

5 выходах первого 7 и второго 8 элементов отрабатываются пакеты импульсов число импульсов в которых пропорционально длительности импульсов с вы-, хода дополнительного компаратора 15.

20 Выходы первого 7 и второго 8 элементов И подключены к входам прямого и обратного счета реверсивного счетчика 9, который устанавливается в исходное состояние импульсами с выхода

13 памяти, источник 14 опорного напряжения, дополнительный компаратор 15, цифроаналоговый преобразователь 16.

Регенератор работает следующим об- делителя 10 частоты. Последний формирует интервал усреднения (Т д Т-TQKT При установке реверсивного счетчика 9 в исходное состояние в него по импульсному сигналу делителя 10 час- 30

разом.

Входная последовательность информационных импульсов, искаженная каналом связи и помехами, поступает на входной усилитель 1, где усиливается до уровня, необходимого для работы компаратора 2.

Сигнал с выхода компаратора 2 поступает на вьщелитель 4 тактовых имтоты записывается кодовая комбинация начального числа, равная половине емкости счетчика. Полная емкость счетчика соответствует максимальной амплитуде входного сигнала при номинальпульсов и на формирователь 3 выходных 35 ном коэффициенте усиления тракта.

информационных импульсов, на строби- Для записи начального числа в

рующий вход которого поступают короткие тактовые импульсы с выхода вьще- лителя 4 тактовых импульсов.

В формирователе выходных информа- 40 ционных импульсов производится стро- бирование короткими импульсами тактовой частоты с выхода компаратора 2 в серединах принятых посылок. Для достижения максимальной помехозащищен- 45 ности необходимо осуществить автоматическую регулировку уровня порогового напряжения компаратора 2. С этой целью сигнал с выхода входного усилиблок 11 коммутации подается кодовая комбинация от формирователя 12 кодовой комбинации начального числа.

При поступлении импульса с выхода делителя 10 частоты блок 11 коммутации, соединенный с реверсивным счетчиком 9, отпирается, и тем самым обеспечивается запись начального числа.

Коэффициент деления делителя 10 частоты, подключенного к выходу дополнительного компаратора 15, выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить необходимую величину усреднения

мую величину точности и помехозащищенности регенерации посылок.

Предлагаемый регенератор с цифротеля 1 также поступает на вход допол-50 (выделение математического ожидания) нительного компаратора 15, пороговое и, следовательно, обеспечить требуе- напряжение которого вырабатывается источником 14 опорного напряжения.

Опорное напряжение дополнительного компаратора 15 устанавливается рав-55 вым усреднением предназначен для ис- ным половине амплитуды входных сигна- пользования только для симметричных лов при номинальном значении коэффи- цифровых каналов, в которых Р(1) циента передачи такта и остаетсяне- Р(0), где Р(х) - вероятность появ- изменным во времени.ления посылок. Этому условию отвечают

блок 11 коммутации подается кодовая комбинация от формирователя 12 кодовой комбинации начального числа.

При поступлении импульса с выхода делителя 10 частоты блок 11 коммутации, соединенный с реверсивным счетчиком 9, отпирается, и тем самым обеспечивается запись начального числа.

Коэффициент деления делителя 10 частоты, подключенного к выходу дополнительного компаратора 15, выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить необходимую величину усреднения

мую величину точности и помехозащищенности регенерации посылок.

Предлагаемый регенератор с цифро(выделение математического ожидания) и, следовательно, обеспечить требуе-

вым усреднением предназначен для ис- пользования только для симметричных цифровых каналов, в которых Р(1) Р(0), где Р(х) - вероятность появ- ления посылок. Этому условию отвечают

большинство источников сообщения и каналов связи.

Если выбрать интервал усреднения, задаваемый делителем 10 частоты Туер за достаточно боль- шое время обрабо тки среднестатистическое количество импульсов посылок 1 и О одинаково.

При номинальном значении коэффициента передачи тракта за интервал усреднения общее количество импульсов, поступивших по входам прямого и обратного счета, практически одинаково. Последнее имеет место и при низком отношении E/N(j.

В результате накопленное в реверсивном счетчике 9 к крнду интервала усреднения число близко к числу принудительно установленного в начале интервала усреднения и равного поло- вине емкости реверсивного счетчика 9.

При нарушении оптимальности условий приема, например, из-за изменений интенсивности входного сигнала в выходном сигнале дополнительного компа- ратора 15 появляется преобладание. При наличии преобладаний среднестатистическое количество импульсов, поступающих по входам прямого и обратного счета от первого 7 и второго 8 элементов И, делается принципиально различным. В результате к концу интервала усреднения в реверсивном счетчике 9 накапливается число, отличающееся от величины начальной установки

Выходы реверсивного счетчика 9 подключены к блоку 13 памяти, запись в который производится к концу интервала усреднения по сигналам делителя 10 частоты.

Таким образом, число, хранящееся в блоке 13 памяти, отражает значение и знак рассогласования по цепи регулирования порога, причем изменение этого числа производится с темпом ин- тервала усреднения. Интервал усреднения должен выбираться в том числе с учетом интервала корреляции изменения уровня линейного сигнала.

Дпя обеспечения возможности регу- лирования выход блока 13 памяти подключен к блоку цифроаналогового преобразователя 16, на выходе которого отрабатывается медленно меняющееся напряжение, поступающее на регулирую- щий пороговый вход компаратора 2.

Блок 5 представляет собой разомкнутое дискретное инерционное,звено в контуре авторегулирования.

Выбирая соответствующим образом частоту опорного генератора и емкост реверсивного счетчика 9, можно получить заданную линейность регулирования и, как следствие этого, точность установки уровня.

В дополнительном компараторе 15 с помощью источника 14 опорного напряжения устанавливается пороговое напряжение, точно равное половине амплитудного значения входного сигнала при номинальном коэффициенте усиления тракта.

Устанавливаемое в реверсивном счетчике 9 начальное число в цифровом кодовом виде также равно половине амплитуды входных импульсов при номинальном коэффициенте передачи тракта . Отсюда вытекает возможность повышения точности работы дополнительного компаратора 15, установив в качестве источника 14 опорного напряжения дополнительного компаратора 15 блок цифроаналогового преобразователя, идентичный блоку цифроаналогового преобразователя 16, вход которого постоянно подключен к формирователю 12 кодовой комбинации начального числа

Использование S петле регулирования разомкнутого дискретного инерционного звена позволяет весьма быстро, всего за один интервал усреднения, получить оптимальное значение порогового напряжения.

Формула изобретения . 1. Регенератор цифровых сигналов, содержащий последовательно соединенные входной усилитель, компаратор и формирователь выходных информационных импульсов, а также вьщелитель тактовых импульсов, вход и выход которого подключены соответственно к выходу компаратора и второму входу формирователя выходных информационных импульсов, и блок регулирования порогового напряжения, выход которого подключен к второму входу компаратора, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и точности регенерации сигналов, введены дополнительный компаратор, первый вход и выход которого подключены соответственно к выходу входного усилителя и входу блока регулирования порогового напряжения, и источник опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу дополнительного компаратора, при этом блок

5130

регулирования порогового напряжения содержит делитель частоты, первый элемент И и последовательно соединенные инвертор и второй элемент И, при этом входы делителя частоты и инвертора и первый вход первого элемента И объединены и являются входом блока регулирования порогового напряжения, а также последовательно соединенные

формироват.ель кодовой комбинации на-10 ции и блока памяти.

чального числа , блок коммутации кодовой комбинации, реверсивный счетчик, блок памяти и цифроаналоговьй преобразователь, выход которого является выходом блока регулирования

Редактор Н.Бобкова

Составитель Н.Лебедянская

Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

Заказ 1805/56 Тираж 639Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

порогового напряжения, входом опорных импульсов которого являются обье- диненные вторые входы первого и второго элементов И, выходы которых сое- динены соответственно с входом добавления и вычитания реверсивного счетчика, первый и второй выходы делителя

частоты подключены к управляющим входам блока коммутации кодовой комбина2. Регенератор по п.1, отличающийся тем, что к управляющим входам источника опорного напряжения подключены выходы формирователя 15 кодовой комбинации начального числа.

Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и точности регенерации сигналов. Регенератор содержит усилитель 1, два компаратора 2 и 15, формирователь (Ф) 3 выходных информационных импульсов, вьщелитель 4 так- . товых импульсов, источник 14 опорного напряжения и блок регулирования 5 порогового напряжения, состоящий из инвертора 6, двух эл-тов И 7 и 8,.реверсивного счетчика 9, делителя 10 частоты, блока коммутации 11 кодовой комбинации, Ф 12 кодовой комбинации начального числа, блок 13 памяти и ЦАП 16. Цель достигается путем осуществления автоматической регулировки уровня порогового напряжения компаратора 2. Для этого в компараторе 15 с помощью источника 14 устанавливается пороговое напряжение, точно равное половине амплитудного значения входного сигнала при номинальном коэф. усиления тракта. Использование в петле регулиров ания разомкнутого дискретного инерционного звена (блока регулирования 5) позволяет за один интервал усреднения получить оптимальное значение порогового напряжения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (/}