Регенератор цифровых сигналов с квантованной обратной связью Советский патент 1988 года по МПК H04J3/08 

4i

01

сл

N5

Изобретение относится к технике электросвязи и может использоваться в цифровых системах передачи для ре генерации цифровьк сигналов, ,

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости .

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема регенератора; на фиг, 2 - эпюры напряжений, поясняю- jg щие его работу.

Регенератор цифровых сигналов с квантованной обратной связью содержит корректирующий усилитель 1, сумматор 2, решающий блок 3, выходной |5 усилитель 4, контур 5 обратной связи, пороговый блок 6, первую и вторую ли- ии 7 и 8 задержки, компаратор 9, блок 10 совпадения, дифференцирующий блок 11, третью линию 12 задержки, К5-триг-20 г ер 13, выделитель 14 хронирующего сигнала.

Регенератор работает следующим образом.

Входной информационный цифровой 25 сигнал (фиг. 2а), подверженный низкочастотным межсимвольным искажениям (потерявший постоянную составлющую и низкочастотные составляющие спек- тра), частотно откорректированный кор-зо ректирующим усилителем 1 (фиг, 26), через сумматор 2 Подается на вход решающего блока 3. Одновременно с выхода корректирующего усилителя 1 сигнал параллельно подается на вход порогово- д го блока 6, вход третьей линии 12 задержки и на второй вход компаратора 9 и через них - на послед тощие цепи обработки для подачи на вход вьщели- теля 14 хронирующего сигнала. 40

Таким обр.азом, образуются две ветви обработки сигнала, отличающиеся одна от другой по алгоритму работы и учитывающие специфику блоков назначе- . НИН. Для компенсации межсимвольной поме-45 хи на входе решакщего блока 3 с выхода контура 5 обратной связи противофазные хвосты искаженных информационных импульсов подаются на другой вход сумматора после того, как они бьши Q зарегистрированы решающим блоком 3 в моменты действия на его стробирующий вход тактовых импульсов с выхода выделителя 14. хронирующего сигнала.

На выходе порогового блока 6 из положительной полуволны выходного сигнала корректирующего усилителя .1 формируются нормированные по высоте прямоугольные импульсы (фиг. 2в), ко55

д 0

5 Q 5

торые далее задерживаются второй линией задержки 8 (фиг. 2г) и подаются на один из входов блока 10 совп аде- ния, на другой вход которого действуют нормированные по высоте прямоугольные импульсы (фиг. 2д) с выхода компаратора 9.

Эти импульсы на выходе компаратора 9 формируются путем подачи на его два входа соответственно прямого и задержанного третьей линии 13 задержки сигналов /фиг. 26), с вьпсода корректирующего усилителя 1, Причем, по ложительный (единичный) перепад напряжения на выходе компаратора 9 (фиг. ,) соответствует моменту преобладания уровня задержанного согнала ((иг, 26) над прямым, а отрицательный (нулевой) перепад - в противном случае.

Эти моменты (моменты равенства прямого и задержанного сигналов) удалены друг от друга на равные промежутки, равные тактовому интервалу, причем моменты пересечения не зависят от высоты импульсов, которые, как видно (фиг. .26) на выходе корректирующего усилителя 1, преобретают примерно колоколообразный .вид и в зависимости от статистики информационного сигнала, после утери постоянной составляющей и низкочастотных составляющих, опускаются в большей или меньшей степени ниже н улевого уровня. Это подтверждает (в простейшем случае) синусоидальное колебание с меняющейся амплитудой

S(t) А (t) sinwt.

Задержанный сигнал будет иметь вид

S(t) A(t) SLnLj(t - Tj).

Моменты пересечения соответствуют условию

.S(t) S, (t), A(t)sincJt A(t)sinw(t - Т),

откуда видно, что эти моменты при постоянной задержке не зависят от амплитуды сигнала.

Так как любой сложный (несинусоидальный) сигнал можно представить разложением в гармоническом базисе, то вывод о независимости моментов пересечения от уровня сигнала можно распространить и на них.

На выходе блока 10 совпадения сигнал появляется при совпадении импульсов с выхода компаратора 9 и второй линии 8 задержки (фиг, 2г,д), причем положительные фронты импульсов компаратора 9 приходятся в середине импульсов с выхода второй линии 8 задержки, для чего величина ее задержки должна равняться половине величины задержки третьей линии 12 задержки (фиг. 2в5г).

Пороговый блок 6 и вторая линия В задержки предотвращают прохождение случайных импульсов, появляющихся на выходе компаратора 9 из-за флуктуа- ционной помехи, на вход вьщелителя 14 хронирующего сигнала, что делается выбором порога срабатывания порогового блока 6 выше уровня ожидаемой флук- туационной помехи.

Сдвиг импульсов с выхода порогового блока 6 на величину обеспечивает равномерное обнаружение импульсов с выхода компаратора 9. Отсутствие хотя бы одного из них приводит к снижению помехоустойчивости регенератора.

Для дальнейшей обработки сигнал (фиг, 2е) с выхода блока 10 совпаде- |ния подается на дифференцирующий блок 11р на выходе которого появляются короткие положительные импульсы (фиг. 2и), соответствующие положительным фронтам импульсов компаратора 9, которые удалены друг от друга на расг стоянии тактового интервала.

Импульсы (фиг. 2и) далее подаются на S-вход RS - триггера 13 цепосредст- венно и на его R-вход через первую линию 7 задержки (фиг. 2к). При этом RS-триггер 13, находящийся в нуле- ,вом состоянии переходит в единичное и на его выходе формируется положительный переход (фиг. 2л), В исходное нулевое состояние RS-триггер 13 переходит в момент действия на его R-вход импульсов (фиг, 2к)5 задержанных первой линией 7 задержки на величину, равную половине величины тактового интервала.

Сигнал с RS-триггера 13 имеет форму меандра (фиг. 2л) и далее 55 подается на вход выделителя 14 хронирующего сигнала, с выхода которого регулярные тактовые импульсы подаются

0

5

0

5

0

5

0

5

0

на стробирующий вход решающего блока 3,

Таким образом, на вход вьделителя 14 действует сигнал, в котором устранено мешающее действие межсимвольной помехи, однако, не с помощью квантованной обратной связи, а посредством- введенных в регенераторе новых элементов. Применяемый способ обработки не приводит к размножению опшбок (нет положительной обратной связи), что имеет место в системах с квантованной обратной связью. Теперь, возникшая помеха на выходе сумматора 2, из-за ошибочно регистрированных единиц решающим блоком 3, уже не попадает на вход вьделителя 14 хронирующего сигнала, что увеличивает его помехоустойчивость. Это, в свою очередь, приводит к повышению точности определения фазы тактовых импульсов на стробирующий вход решающего блока 3, что повьш ает точность регистрации информационных импульсов, которые, пронормированные по высоте и длительности, через выходной усилитель А передаются .в линию.

Формула изобр е тения

Регенератор дафровых сигналов с квантованной обратной связью, содержащий последовательно соединенные корректирующий усилитель, вход которого является входом регенератора, сумматор, к второму входу которого подключен выход контура обратной связи, и решающий блок, стробирующий вход и выход которого соединены соот- (Ветственно с выходом вьщелителя хро- нируюЩего сигнала и входом контура обратной связи, который подключен к входу выходного усилителя, выход которого является выходом регенератора, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения помехоустойчивости регенератора, введены три линии задержки, пороговый блок, RS-триггер, компаратор и последовательно соединенные блок совпадения и дифференцирующий блок, выход которого через первую линию задержки подключен к R-входу RS-триггера, S-вход и выход которого соединены соответственно с выходом дифференцирующего блока и входом выделителя хронирующего сигнала, при этом выход корректирующего усилителя подключен к входу порогового блока, выход которого через вторую линию за51434552

держкн соединен с первым входом бло- вход и выход которого соединены соот

Изобретение относится к технике электросвязи. Цель изобретения - по- вьппение помехоустойчивости. Регенератор содержит корректирующий усилитель 1, сумматор 2, решающий блок 3, выходной усилитель 4, контур 5 ОС, вьщели- тель 14 хронирующего сигнала. В устройство введены пороговый блок 6, три линии задержки 7, 8, 12, компаратор 9, блок 10 совпадения, дифференцирующий блок 11, RS-триггер 13. Благодаря вве- .денным в регенератор новым элементам на вход вьщелителя 14 действует сигнал, в котором устранено мешающее действие межсимвольной помехи. Возникшая на выходе сумматора 2 помеха из-за ошибочно регистрированных единиц решающим блоком 3 уже не будет .попадать на вход вьделителя 14, что увеличит его помехоустойчивость. Это, в свою очередь, приведет к повьщ1ению точности определения фазы тактовых импульсов, действующих на стробирую- щий вход решающего блока 3, что также повысит точность регистрации информационных импульсов, которые, про- нормированные по высоте и длительности, через выходной усилитель 4 передаются в линию. 2 ил. I (Л

ка соппадения и к входу третьей линии задержки, выход которой подключен к первому входу компаратора , второй

J

е

ПП

и

k

н

фцг. 2

ветственно с,выходом корректирующего усилителя и вторым входом блока совпадения .

k