Устройство для регенерации цифрового сигнала и компенсации межсимвольных искажений Советский патент 1989 года по МПК H03M13/25 

31508352

информации, в результате чего обеспе чивается повышение информативности устройства. Устройство для регенерации цифрового сигнала и компенсации г межсимвольных искажений содержит N блоков 1..N компенсации искажений, усилитель-корректор 2, блок 3 компен сации задержек, решающий блок 4, выходной усилитель 5, группу 6 решаю™ Ю

щих блоков 4, выпрямитель 7, Первый блок 1,1 компенсации искажений состоит из трех групп 8,10 и 11 элементов 9 задержки и двух программируемых логических матриц 12 и 13. Каждый из второго и N-ro блоков 1,2-.N компенсации искажений содержит программируемую логическую матрицу 14 и две группы 15 и 16 элементов 9 задержки. 3 ил.

Изобретение относится к автоматике, а именно к устройствам передачи информации, и может быть использовано в качестве регенеративных трансляторов в цифровых системах передачи. Изобретение позволяет повысить точность компенсации искажений информации, в результате чего обеспечивается повышение информативности устройства. Устройство для регенерации цифрового сигнала и компенсации межсимвольных искажений содержит N блоков 1.1-1.N компенсации искажений, усилитель-корректор 2, блок 3 компенсации задержек, решающий блок 4, выходной усилитель 5, группу 6 решающих блоков 4, выпрямитель 7. Первый блок 1.1 компенсации искажений состоит из трех групп 8,10 и 11 элементов 9 задержки и двух программируемых логических матриц 12 и 13. Каждый из второго и N-го блоков 1.2-1.N компенсации искажений содержит программируемую логическую матрицу 14 и две группы 15 и 16 элементов 9 задержки. 3 ил.

Изобретение отноййтся к автоматике, а именно к устройствам передачи информации, и можё т ёыть исйользовано в качестве регенеративных трансляторов в цифровых системах передачи.

Целью изобретения является повышение информативности устройства за счет повышения точноЬти компенсации искажений.

На фиг. 1 изображена функциональ- ная блок-схема устройства; на фиг. 2 схема расположения Порогов решающих блоков и зон принятия решений; на фиг. 3 - таблица истинности программируемых логических матриц.

Устройство содержит первый - N-й блоки 1.1-1.N компенсации искажений, усилитель-корректор 2,.блок 3 компенсации задержек, решающий блок 4, выходной усилитель 5, группу 6 решающих блоков 4 и выпрямитель .7. Первый блок 1.1 компенсации искажений состоит из. первой группы 8 элементов 9 задержки, второй 10 и третьей 11, групп элементов 9 задержки и первой 12 и вто рой 13 программируемых логических матриц. из второго и N-ro блоков 1.2 и 1.N компенсации .,искажений, содержит :, программируемую, л огическую матрицу Т 4 и первую 15 и 16 группы элементов 9 задержки. На фиг.1 позициями 17 и 18 обозначены соответственно вход и выход устройства.

В устройстве первый блок 1,1 компенсации искажений выполняет функции двух корректоров: с обратной связью по решению и с прямыми связями по решению. Второй и каждый последующий блок 1.2-1.N эквивалентны по своим

возможностям корректору с прямыми

связями по решению. Число блоков 1.1- 1.N компенсации искгйсений зависит от необходимой достоверности регенерации сигналов принимаемой информации.

Элементы 9 задержки, объединенные в группы 8,10,11,15 и 16 выполнены, например на многокаскадном параллельном регистре сдвигаJ

Число разрядов в регистре (труппа 11) определяют, из числа решающий блоков 4, а чИслб каскадов: регистра группы 1 1. в каждом блоке 1.1- 1-.N компенсации - из числа компенсируемых отсчетов преддёйствия.

Числб разрядов регистра групп 8 и 10 регенерированных Сигналов опре- . деляют как наименьшее большее целое от двоичного логарифма числа градаций передаваё1-1ых сигналов, а число каскадов регистра групп 8 и 10 в каждом блоке 1.1-1.N компенсации зависит от числа компенсируемых предшествующих и последующих отсчетов отклика тракта.

Для уменьшения числа решающих блоков 4 в устройство введён двухполупе- риодный выпрямитель 7; Его наличие позволяет выбирать число решающих блоков 4, исходя только из половины произведения числа порогов решения в случае отсутствия межсимвольнык искажений на число возможных значений межсимййльной помехи. Последнее;, число зави(5ит. от количества мешающих отсчетов о г клика, их значения и количества градации амплитуд п.ередавае- мых сигналов, Величину порогов устанавливают до разности между величиной порогов в случае отсутствия межсимвольных помех и возможными значениями межсимвольной помехи при монтаже регенератора на линии связи.

Устройство работает следующим образом.

Входной усилитель-корректор 2 и блок 3 компенсации задержек частично компенсируют межсимвольные искажения, уменьшая число мешающих отсчетов от-

клика тракта передачи. Сигналы с выхода блока 3 и выпрямителя 7 поступают на входы блока 4 и группы 6 решаю- щих блоков 4, которые фиксируют пре- вышения амплитудой сигнала совокупности -порогов решения. При превышении порога величина выходного сигнала равна логической единице, в противном случае - нулю. Выбор Таким образом числа решающих блоков 4 в группе 6 и их порогов позволяет предварительно получить ряд выходных сигналов решающих блоков 4, несущих в себе информацию об.оценке регенерируемого сигнала. Значения выходных сигналов решающих блоков 4 в тактовые моменты времени записывают в регистр сдвига (группа 11). В блоках 1.1-1.N компенсации путем логической обработки программируемые логические матрицы

14 выделяют информацию о значениях регенерируемых сигналов. Значения оценок предшествующих и последующих текущему моменту регенерируемых сигналов в двоичном виде записывают

в Элементы 9 групп 8 и 10. Б первом блоке 1.1 на соответствующие входы . программируемой логической матрицы 13 поступают выходные сигналы решающего блока 4 и группы 6, задержанные в группе 11 на число тактов, равное числу компенсируемых отсчетов преддейст- вия. На другие входы матрицы 13 поступают в цифровом виде с выхода программируемой логической матрицы 12 сигнелы о значениях регенерированных предшествующих сигналах и с выходов элементов 9 группы 10 - о значениях регенерированных последующих сигналов.

Программируемые логические матрицы

13и 14 каждого блока 1.1-1.N компенсации запрограг-мированы при изготов- лении устройства на реализацию функ ции дизъюнкции и конъюнкции от входных сигналов таким образом, чтобы были реализованы определеннью логические функции. Для каждого конкретного сочетания указанных регенерированных предшествующих и последующих влияющих сигналов матрица выбирает из совкуп- ности сигналов решений на входах только тот, который соответствует наилучшему порогу решения для данного сочетания и значения межсимвольной помехи преобразует его и выдает на своих выходах в двоичном виде оценку регенерированного сигнала для текущего мо0

0

5

мента. Таким образом, каждую матрицу..-. 13 и 14 программируют для одновреме .; ной реализации функции корректора с прямыми связями по решению и регенератора. Программирование матриц 13 и 14 производят, исходя из таблицы истинности, в каждой строчке которой входными переменными являются возмож- ыe сочетания оценок предшествующих и последующих влияющих регенерирован- - ных сигналов, задержанные сигналы решения с выходов решающих блоков, а выходными - значения оценок регенери- g руемрго сигнала, наиболее вероятными для данного сочетания при регенерации в условиях дополнительного влияния аддитивных -шумов.

Логическая матрица 12 первого блока 11 запрограммирована и работает аналогично за исключением того, что на ее входы поступают только сигналы . решения с выходов блока 4 и групп 6 и сигналы с выхода группы 8 об оценке предшествующего регенерированного сигнала. Выходной сигнал матрицы 12 служит выходным сигналом корректора с обратной связью по решению и поступает на элементы 9 группы 8. За счет первого этапа одновременной коррекции и регенерации в матрице 12 в группу 8 корректора с прямыми, связями по решению поступают сигналы с повьш1енной верностью, и второй этап коррекции и регенерации посредством матрицы 13 осуществляется более качественно.

Выходные сигналы с выхода матрицы 14 последнего блока 1.N компенсации поступают в выходной усилитель 5, который преобразует его к величине и форме линейного сигнала, передаваемого по тракту к следующему регенератору.

На фиг. 2 (устройство регенерирует двухуровневый сигнал с амплитудами +1 и -1) в верхней части показаны шесть зон принятия решения для четырех (-0,7; -0,1; 0,1; 0,7) значений максимальной помехи при коррекции двух отсчетов, а в нижней - четыре зоны для двух (-0,3; 0,3) помех при коррекции только одного преддействия. Дпя мнимого случая отсутствия межсимвольных помех и влияния адцидативных шумов величина порога принятия решения рав«а нулевому порогу решающего блока 4, поэтому величины порогов решающих блоков 4 группы 6 выбирают равными значениям межсимвольных помех.

0

5

0

0

5

Первые 24 строчки таблицы истинности (фиг. 3) предназначены для реаШиза ции программируемых логических матриц 13 и 14, а последние 8.строчек - для реализации матрицы 12 первого блока 1.1. В колонках таблиць показаны возможные значения межсимвольной помехи, соответствующие им наборы влияющих предшествующих и последующих сим- волов, случаи попадания отсчетов сигналов в определенные зоны принятия решения и соответствующие этим случаям значения выходных сигналов пороговых элементов. В Последней кoлoнke показаны значения выходных сигналов программированных матриц, соответствующие значения регенерированных, сигналов для дайного сочетания влияющих сигналов и попадании отсчета сигнала в конкретную зону анализа.

Пример .заполнения таблицы и алгоритма работы матриц 13 и 14 для пер- вых шести строчек, которые соответствуют значению межсимвольной помехи -0,7, появляются при зна 1ениях предшествующего и последующе го сигналов.

равных -1 (наличию двух логических О на вторых входах матрицы), Дпя такого значения помехи величина порога решения выбирается равной -.0,7, поэтому при попаданий отсчетов сигналов в зону 3 выносится решение о регенерации -1 .(О в двоичном виде) , а при попадании в остальные зоны о регенерации +1 (1 в двоичном виде). По этой причине в последней колонке только в третьей строчке имеется о, а в остальных пяти из шести рассматриваемых - 1. Каждому случаю попадания сигнала в одну из шести зон соответствуют шесть наборов выходных сигналов трех решающих блоков. Остальные три группы строчек таблицы для,трех оставшихся значений помех, по шесть строчек S каждой группе, заполняк)тся аналогично.

Таблица истинности для матрицы 12 составлена из двух групп строчек, по четыре строчки в каждой, для двух значений помехи (-0,3; 0,3) и соот- ветствующих двух значений влияющих . предшествующих символов, Каждая строч ка в группе описывает случай попадания отсчета регенерируемого сигнала в одну, из четырех зон и появления при этом определенных значений блока 4 с порогом срабатьгоания 0,3. В по следней колонке показаны значения

регенерируемых сигналов РИДЫ 12.

на выходе матд5

Формула изобрёте ни я

д15

20

25

35

10

.

Устройство для регенерации цифрового сигнала и компенсации межсимвольных искажений содержащее N блоков компенсации искажений, где , 2,3,..., усилитель-корректор, выход которого соединен ё. входом блока компенсации задержек решающий блок и выходной усилитель выход которого является выходом гстройства, вхо д усилителя-корректора является входом устройства, отлич.ающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства за счет повышения точности компенсации искажений, в устройство введены группа решающих блоков и выпрямитель, первый блок компенсации искажений.состоит из Ti5ex групп элементов задерАки и двух программируемых логических матриц, выхо- ды элементов задержки первой группы подключены к входам одноименных элементов задержки второй группы и К первым вхрдам перй ой программируемой 30 логической матрицы выходы которой соединены с первыми входами второй программируемой логической матриць и с входами соответствующих элементов задержки первой группыi выходы элементов задержки второй и третьей групп соединены соответственно с вторыми и третьими входами второй программируемой логической матрицы, кагадый из остальных N-1 блоков компенсации состоит из программируемой логической матрицы и первой и второй групп элементов задержки, выхода1 которых соединены соответственно с входами соответствующих элементов зад ержки первой группы последующих блоков компенсации искажений и с соответствуюп ими первыми и вторыми входами йрограмми- руемой логической .матрицы, .третьи входы которой объединены с входами соответствующих элементов задержки второй группы, выход второй программируемой логической матрицы первого блока компенсации искажений и выходы программируемых логических матриц остальных блоков компенсации искажений, кроме последнего, соединены с входами соответствующих элементов задержки второй группы последующих блоков компенсации, искажений, выход программи-

5

руемой, логической MatpHi bi последнего блока компенсации искажений соединен с соответствующими входами выходного усилителя, выход блика компенсации задержек соединен с входами решающего блока и выпрямителя, выход которого соединен с входами решающих блоков группы, выходы решающего блока и решающих блоков группы соединены с.входами соответствующих элементов за35210

держки третьей группы и с соответст-, вующими вторыми входами первой программируемой логической матрицы первого блока компенсации искажений, входы элементов задержки первой группы втброго блока компенсации искажений подключены к выходам соответствующих элементов задержки третьей 10 группы первого блока компенсации искажений.

Фиг. 2.