Способ тактовой синхронизации приемника двоичного частотно-модулированного сигнала и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК H04L7/02 

ние которых соответствует моментам перехода ЧМ-сигна,па через нулевой уровень. Входной преобразойатель 1 может осуществлять также фильтрацию сигнала и перенос спектра принятого ЧМ-сигнала, а также временную привязку импульсов нуль-перехода к высокой частоте.

Формирователь. ТС 3 представляет собой, н-апример , делитель-частоты, подключенньй к источнику импульсов высокой частоты с возможностью добавления или вычитания входных импульсов по сигналу управления, поступающих соответственно на один из двух его управляющих входов, Формирователь ТС 3 формирует две серии коротких импульсов ТЧ 1 и ТЧ 2, синхронных с выходным сигналом делителя частоты (фиг, 2 а, б).

Короткий импульс нуль-перехода в момент t (фиг, 2 в) устанавливает триггер 13 в исходное состояние и обнуляет счетчик импульсов 14, Этот - же импульс с нуль-перехода по своему заднему фронту :(спаду) через второй инвертор 7 устанавливает первый триггер 11 в нулевое состояние.

В исходном состоянии третьего триг-зо от t до tj величину ,

гера 13 переключатель 15 пропускает на счетный вход счетчика импульсов

14импульсы с частотой F, В конце такта на границе между информационными посьшками импульс ТЧ 2 устанавливает третий триггер 13 в другое устойчивое состояние, в котором на вход счег чика импульсов 14 через переключатель

15подаются импульсы с частотой F,

35

Выходной сигнал второго 12 пройдя через сумматор щью первого инвертора 6 от один из элементов И 4 (5) вает другой элемент И 5 (4 зультате короткий импульс ступающий в момент tg из ф теля ТС 3 на входы первого элементов И 4 и 5, пройдет

В момент фиксации счетчиком импульсов о через один из них и поступит на один

14 N-ro входного импульса на его выходе формируется сигнал, устанавливающий первый триггер 11 в единичное состояние. Первый импульс нуль-перехода в начале следующего такта в момент t/j вновь обнуляет счетчик импульсов 14 (при этом сигнал установки с первого триггера 11 снимается) и перебрасывает третий триггер 13, При этом на синхровходе второго триггера 12 формируется перепад потенциала, по которому во второй триггер 1.2 из первого триггера 11 переписывается информахщя о том, достигло ли количество импульсов, поступивших на вход счетчика импульсов 14 за интервал ЙТ, + d Т, числа N,

После этого (по заднему фронту того же импульса нуль-перехода) тригиз двух управляющих входов формирователя ТС 3 (добавление или вычитание). На второй вход сумматора 8 поступает из регистра сдвига 10 сигнал 45 двоичного нуля, если принятая демодулятором 2 очередность информационных символов в двух тактах, предше50

ствующих моменту tj, соответствует передаче частоты f, в первом такте и частоты f, во втором такте. При

этом сигнал на выходе сумматора 8 совпадает с сигналом второго триггера 12, Если очередность символов противоположна, то на второй вход сум- сс матора 8 из регистра сдвига 10 поступает двоичная единица, что приводит к инверсии на выходе сумматора 8 по отношению к сигналу второго триггера 12, Таким образом, в завизй

136 Г/2 7

гер 11 обнуляется. Число п, отсчитанных счетчиком

14 в момент t2, равно

п , + uTjFj

(1)

Частоты F, и F должны быть пропорциональными частотам передачи f и f так, чтобы выполнялось хотя бы приближенно равенство

El 1г.

2N,

(2)

fi г Суммарный фазовый сдвиг частоты

передачи f, за интервал /IT, и частоты передачи f за интервал /JT составляет в радианах

Qt 2(/lTif 1 + )

(3)

С учетом выражений (1) и ,(2) он равен

5 1й . (4)

5 2N N

Равенству п N, как видно из выражения (4) , соответствует -И/ ff Таким образом, после момента t вто- рой триггер 12 принимает и сохраняет до конца такта одно из своих двух состояний в зависимости от того, пре- вьшает или не превьшает суммарный фазовый сдвиг ЧМ-сигнала за время

5

Выходной сигнал второго триггера 12 пройдя через сумматор 8, с помощью первого инвертора 6 открывает - один из элементов И 4 (5) и закрывает другой элемент И 5 (4). В результате короткий импульс ТЧ 2, поступающий в момент tg из формирователя ТС 3 на входы первого и второго элементов И 4 и 5, пройдет только

из двух управляющих входов формирователя ТС 3 (добавление или вычитание). На второй вход сумматора 8 поступает из регистра сдвига 10 сигнал 45 двоичного нуля, если принятая демодулятором 2 очередность информационных символов в двух тактах, предше

ствующих моменту tj, соответствует передаче частоты f, в первом такте и частоты f, во втором такте. При

этом сигнал на выходе сумматора 8 совпадает с сигналом второго триггера 12, Если очередность символов противоположна, то на второй вход сум- матора 8 из регистра сдвига 10 поступает двоичная единица, что приводит к инверсии на выходе сумматора 8 по отношению к сигналу второго триггера 12, Таким образом, в зави

симости от порядка следования информационных символов (и, следовательно, порядка чередования частот заполнения ЧМ-сигнала) сохраняется или меняется предварительно записанный во второй триггер 12 знак фазового рассогласования относительно . идеального положения тактового ко-i лебания, соответствующего-з tf ТГ (вследствие непрерывности фазы ЧМ- сигнала фазовый сдвиг меяоду его любыми двумя нуль-переход ами равен Т ) . Дополнительный сумматор 9 дает разрешение на прохождение импульса ТЧ 2 через первый и второй элементы И 4 и 5 только в том случае, если в двух разрядах регистра сдвига 10 записаны неравные двоичные символы и, следовательно, в анализируемой паре тактов приняты посылки разных частот Импульсы тактовой частоты ТЧ 2, поступающие в демодулятор 2, позволяют оптимизировать процесс демодуляции путем использования в демодуляторе 2 сведений об ожидаемых границах по сы- лок.

Приемник двоичного ЧМ-сигнала, осуществляющий предложенный способ

тактовой синхронизации, обеспечивает 30 тактах тактового сигнала не совпадаза счет уменьшения погрешности тактовой синхронизации работу по кaнaлy связи с шумами с меньшей вероятностью ошибок, причем при увеличении степени фазовых искажений ЧМ-сигнала в канале связи выигрыш в помехоустойчивости увеличивается.

Формула изобретения

1. Способ тактовой синхронизации приемника двоичного частотно-модулированного сигнала, заключающийся в формировании импульсов, соответствующих нуль-переходам ЧМ-сигнала, относительно которьгх определяют сигналы фазового сдвига соответствующих одной и другой частотам манипуляции, суммируют их и сравнивают с заданным порогом, формировании сигнала фазового рассогласования и коррекции фаз тактового сигнала, на каждом такте которого после формирования импульсо соответствующих нуль-переходам ЧМ- сигнала, осуществляют демодуляцию ЧМ-сигнала с последуюшям выделением информационных символов двоичного ЧМ-сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности

10

25

617276

тактовой синхронизации, сигнал фазового сдвига, соответствующий одной частоте манипуляции, определяют путем

5 измерения длительности временного интервала на данной частоте крйтной соответствующей частоте манипуляции мезвду тактовым сигналом в ближайшим импульсом, соответствующим нуль- переходу ЧМ-сигнала на предшествующем такте тактового сигнала, а сигнал фазового сдвига, соответствующий другой частоте, кратной соответствующей частоте манипуляции, опреде-

15 ляют путем измерения длительности временного интервала на.данной частоте манипуляции между тактовь1м сигналом и ближайижм импульсом, соответствующим нуль-переходу ЧМ-сигнала

20 на соседнем такте тактового сигнала, а суммарньй сигнал фазового сдвига сравнивают с заданным порогом в 180°, причем сигнал фазового рассогласования, сформированньй по результатам сравнения с заданным порогом, инвертируют, если порядок чередования одной и другой частот манипуляции при определении сигналов фазового сдвига на указанных соседних

ет с порядком поступления информационных символов двоичного ЧМ-сигнала,

вьщеленных на соответствующих тактах тактового сигнала при демодуляции,

35

2, Устройство тактовой синхронизации приемника двоичного частотно- модулированного сигнала по п. 1, содержащее входной преобразователь

40 ЧМ-сигнала, выход которого подключен к входу демодулятора, а также формирователь тактового сигнала, счетчик импульсов и сумматор по модулю два, отличающееся тем, что

45 введены два элемента И, два инвертора, дополнительный сумматор по модулю два, регистр сдвига, триггеры и переключатель, при этом выход переключателя подключен к счетному вхо50 ДУ счетчика импульсов, выход которого через последовательно соединенные первый и второй триггеры подключен к первому входу сумматора по модулю два, выход которого подключен к пер55 вому входу первого элемента И непосредственно и через первый инвертор - к первому входу второго элемента И, а выходы первого и второго элементов И подключены к соответствующим входам формирователя тактового сигнала, один из выходов которого подключен к объединенным вторым входам первого и второго элементов И, к .третьим Объединенным входам которых подключены выходы двух разрядов регистра сдвига через дополнительный сумматор по модулю два, один из входов которого объединен с вторым входом сумматора,по модулю два, к тактовому входу регистра сдвига подключен другой выход формирователя тактового сигнала, а к информационному входу регистра сдвига подключен выход демодулятора, к тактовому входу которого подключен соответствующий выход формирователя тактового сигнала, выход входного преобразователя ЧМсигнала подключен к входу обнуления счетчика импульсов непосредственно и через второй инвертор - к синхровходу первого триггера, вход демодулятора объединен с синхровходом третьего триггера, выход которого подключен к управляющему входу переклю- чателя и к синхровходу второго триг-

гера, причем первый и второй входы переключателя являются входами сигналов частот, кратных частотам манипуляции, вход обнуления третьего триггера соединен с соответствующим выходом формирователя тактового сигнала, сигнальный вход третьего трнг гера является входом логической единицы, а сигнальный вход первого триггера является входом логического нуля.

Изобретение относится к технике передачи данных. Цель изобретения - повышение точности тактовой синхро1 Изобретение относится к .технике передачи данных в частности к способам и устройствам автоподстройки фазы тактового колебания в приемниках синхронных частотно-модулированных (ЧМ) сигналов. Целью изобретения является повышение точности тактовой -синхрониза- - ции. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства тактовой синхронизации, поясняющая техническую сущность способа тактовой синхронизации приемника двоичного частотно-модулированного сигнала;. 1на фиг. 2 временные диаграммы сигналов. низации. Устр-во, реализующее данный способ тактовой синхронизации приемника двоичного частотно-модулированного сигнала, содержит преобразователь 1 частотно-модулированного сигнала, демодулятор 2, формирователь 3 тактового сигнала, эл-ты И 4 и 5, инверторы 6 и 7, сумматоры 8 и 9 по модулю два, регистр 10 сдвига, триггеры 11, 12 и 13, счетчик 14 импульсов и переключатель 15. Цель достигается за счет уменьшения погрешности тактовой синхронизации. Это обеспечивает работу.устр-ва по каналу связи с шумами с меньшей вероятностью ошибок. При увеличении степени фазовых искажений частотно-модулированного сигнала в канале связи выигрьпп в помехоустойчивости увеличивается. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. ш (Л Устройство тактовой синхронизации содержит входной преобразователь 1 ЧМ-сигнала, демодулятор 2, формирователь 3 тактового сигнала (ТС), первый и второй элементы И 4 и 5, первьй и второй инверторы 6 и 7, сумматор 8 по модулю два, дополнительный сумматор 9 по модулю два, регистр сдвига 10, первьй, второй и третьей триггеры 11, 12 и 13, счетчик импульсов 14 и переключатель 15. Устройство тактовой синхронизации работает следующим образом. Принятый ЧМ-сигнал (фиг. 2 г) поступает на входной преобразователь 1, который формирует короткие импульсы нуль-переходов, временное положе00 Сд Ч t Ч

Фие1

C

Редактор 0. Филипова

Составитель В. Евдокимова

Техред М.Ходанич Корректор В. Романенко

Заказ 751 ,Тираж 627Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д, 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101