Устройство для выделения кадрового синхронизирующего слова Советский патент 1989 года по МПК G06F1/04 H04L7/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в приемных бло- ках систем обработки двоичной информации для синхронизации приема не- -прерьшногр цифрового потока,, разделенного на информационные кадры.

Целью изобретения является уменьшение времени поиска кадрового син- . хрослова при потере синхронизации.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - формирователя синхропоследовательности. Устройство содержит счетчик 1 формата кадра, одновибратор 2, триггеры 3 и 4, формирователь 5 синхропоследовательности, блок 6 сравнения, элемент И 7, элемент ИЛИ 8, одновибратор 9, счетчик 10, элемент И 11, элемент НЕ 12, тактовый вход 13, информационный вход 14 и выход 15 окончания информационного кадра.

Формирователь синхропоследовательности содержит регистры 16 и 17, элемент И 18 и элемент 19 сложения по модулю два.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик 1 формата кадра, счетчик 10, триггеры 3 и 4 находятся в нулевом состоянии, в формирователе синхропоследовательности записана исходная кодовая комбинация, на выходах одновибраторов 2 и 9 низкий потенциал, на инверсных выходах триггеров 3 и 4 - высокий потенциал.

Формирователь 5 при поступлении на его счетный вход таковых импульсов формирует на выходе код кадрового

ел

о

00

ел

vj

синхронизирующего слова, начиная с: исходной кодовой комбинации. На вход устройства поступает двоичный поток информации и тактовые импульсы с час- тотой следования информационных символов. Код кадрового синхрослова с выхода формирователя 5 и двоичный поток цифровой информации побитно сравниваются в блоке 6 сравнения. В слу- чае совпадения бита с выхода формирователя 5 с битом входной информации на входе 14 на выходе блока 6 сравнения появляется низкий потенциал, в противном случае - высокий потенциал. Результат сравнения поступает нА соответствующие входы элементов И 7 и 11. При поиске кадрового синхрослова элемент И 11 закрыт низким потенциалом с выхода триггера 4, а элемент И 7 открыт высоким потенциалом с инверсного выхода триггера 4. Результат сравнения битов информации по входу 14 и кода формирователя 5 с выхода блока 6 сравнения считывается по спаду тактового импульса. При совпадении сравниваемых битов сигнал на выходе элемента И 7 не изменяется. Двоичная комбинация на выходе счетчика 1 формата кадра, увеличившаяся на едини- цу по фронту тактового импульса, остается неизменной, т.е. счетчик 1 формата кадра ведет подсчет числа совпавших разрядов. При несовпадении сравниваемых разрядов по спаду тактового импульс а потенциал на выходе элемента И 7 изменяется с низкого на высокий, тем самым изменяя с низкого на высокий потенциал на выходе элемента ИЛИ 8, что вызывает запуск одновибратора 9.

Длительность импульса с выхода одновибратора 9 выбирается меньше половины периода следования тактовых импульсов. Импульс с выхода одновиб- ратора 9 сбрасывает счетчик 1 формат кадра в исходное (нулевое) состояние и, воздействуя на вход разрешения за писи формирователя 5, устанавливает

в нем исходную кодовую комбинацию.

Этот процесс повторяется каждый раз при несовпадении сравниваемых битов до тех пор, пока на втором разрядном выходе счетчика 1 формата кадра, соответствующем числу разрядов в коде кадрового синхрослова, не появится сигнал (высокий потенциал), свидетелствующий о том, что устройством из входного потока информации кадровое

синхрослово вьщелено без ошибок. Этот сигнал устанавливает триггеры 3 и 4 в единичное состояние, при этом на инверсных выходах триггеров появляется низкий потенциал, а на выходе триггера 4 - высокий потенциал. Счетчик 1 формата кадра продолжает подсчет тактовых импульсов до числа, равного длине кадра. Появление сигнала на первом выходе счетчика 1 формата кадра свидетельствует об окончании кадра и о необходимости выделения следующего кадрового синхрослова. До появления сигнала на первом вьгходе счетчика 1 фор- ;Мата кадра низкий потенциал с инверсног выхода триггера 3 запрешает работу генератора кода, в котором после формирования последнего разряда кода кадрового синхрослова хранится исходная кодовая комбинация, и закрывает элемент И 11, а низкий потенциал с ршверсного выхода триггера 4 закрывает элемент И 7.

При появлении сигнала на первом выходе счетчика 1 формата кадра, свидетельствующем об окончании информационного кадра, запускается одновиб- ратор 2, Длительность формируемого одновибратором 2 импульса выбирается меньше половины периода частоты тактовых имлульсов. Импульс с выхода ОД-. новибратора 2 сбрасывает триггер 3 в нулевое состояние. Высокий потенциал с инверсного выхода триггера 3 разрешает работу формирователя 5 и открывает элемент И 11. Устройство готово для анализа поступающей информации в ожидаемом временном интервале в предположении, что этот код является кодом кадрового синхрослова.

При несовпадении битов принимаемого и формируемого кодов на выходе блока 6 сравнения появляется высокий потенциал, открывающий элемент И 11, что вызовет по спаду тактового им-, пульса на выходе элемента НЕ 12,:входе элемента И 11 изменение двоичной комбинации в счетчике 10 на единицу. Это будет повторяться при каждом несовпадении до появления сигнала на втором выходе счетчика 1 формата кадра, свидетельствующего об окончании интервала, в котором находится код кадрового синхрослова. Триггер 3 переключается в единичное состояние, запрещая работу формирователя 5 и закрьшая элемент И 11, Счетчик 1 формата кадра продолжает подсчет такто

вых импульсов до числа, равного длин кадра. После появления импульса на выходе одновибратора 2 работа устройства по определению числа несовпадений в принимаемом и формируемом кодах повторяется.

Если в интервале сравнения кодов в счетчике 10 накопилось число несовпадений, превышающее пороговое, устройство переходит в режим вьщеления кадрового синхрослова без .ошибок. В этом случае на выходе счетчика 10, соответствующем пороговому числу несовпадений, появляется высокий потенциал, запуск ающий через элемент ИЛИ 8 одновибратор 9. Импульс с выхода одновибратора 9 сбрасывает счетчик 1 формата кадра в нулевое состояние, возвращает формирователь 5 в ис ходное состояние, сбрасывает триггер

4в нулевое состояние.Устройство перешло в режим выделения кадрового синхрослова без ошибок. Работа устройства повторяется аналогично описанному.

Формирователь 5 работает следующи образом.

При срыве кадровой синхронизации (сбои в передающей аппаратуре, помехи ио цепям питания, помехи в канале связи) в интервале анализа принимаемого кода кадрового синхрослова устройство практически сразу определяет превышение числом несовпадений поро- гового значения и, не дожидаясь окончания интервала анализа принимаемого кода, переходит в режим поиска кода кадрового синхрослова, формирователь

5формирует на выходе 31-разрядную псевдослучайную последовательность, представляющую код кадрового синхрослова (КСС). Для повышения помехоустойчивости в системах связи в качестве кода КСС используются имеющие хорошие корреляционные свойства псевдослучайные последовательности.

При подаче на вход расширения записи формиро.вателя 5 высокого потенциала в регистры 16 и 17 (т.е. по су ществу пятиразрядный регистр) запи- сьшается исходная двоичная комбинация (00001), с которой начинается формирование 31-разрядной последовательности. При подаче на вход блокировки синхронизации формирователя 5 низкого потенциала закрывается элемент И 18, на тактовые входы регистров прекращается подача т.актовык им

576

пульсов. Формирование кода КСС в формирователе происходит циклически- т.е. после формирования 31-го разряда кода КСС в регистре формирователя вновь окажется исходная двоичная комбинация 00001, и формирование кода КСС с поступлением последующих тактовых импульсов повторится. Формула изобретения

Устройство для вьщеления кадрового синхронизирующего слова, содержащее счетчик формата кадра, два триггера, два одновибратора, два элемента И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, счетчик и блок сравнения, прдачем счетный вход счетчика формата кадра является тактовым входом устройства, вход сброса в О счетчика формата кадра соединен с выходом первого одновибратора и с входом сброса в О первого триггера, выход блока сравнения соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным

0

0

0

5

5

о т л и с

ч а ю щ евходом счетчика,

е с я тем, что, с целью уменьшения времени поиска кадрового синхрослова, . в устройство введен формирователь синхропоследовательности, причем тактовый вход формирователя синхропоследовательности соединен с входом элемента НЕ и является тактовым входом устройства, выход элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента И и с вторым входом первого элемента И, третий вход которого соединен с прямым ВЫХОДОМ первого триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с выходом блока сравнения, первый информационный вход которого является информационным входом устройства, второй информационный вход блока сравнения- соединен с выходом формирователя синхропоследовательности, вход разрешения записи которого соединено выходом первого одновибратора, инверсный выход второго триггера соединен с входом блокировки синхронизации формирователя синхропоследовательности и с четвертым входом первого элемента И, первый разрядный.выход счетчика формата кадра соединен с входами установки в 1 первого и второго триггеров, второй разрядный выход счетчика формата кадра соединен с входом второго одновибратора, выход которого .

второiinlt

соединен с входом сброса в О го триггера, с входом сброса в О счетчика и является выходом окончания информационнного кадра устройства, выход переполнения счетчика соединен

с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с входом первого одновибра- тора.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в приемных блоках систем обработки двоичной информации для синхронизации приема непрерывного цифрового потока, разделенного на информационные кадры. Отличительной особенностью устройства является то, что оно позволяет быстро отыскать кадровое синхронизирующее слово при сбоях кадровой синхронизации в результате воздействия помех различного происхождения, поскольку в устройстве исключена задержка на интервал, занимаемый кадровым синхронизирующим словом в информационном кадре. Целью изобретения является уменьшение времени поиска кадрового синхрослова при потере синхронизации. Поставленная цель достигается за счет введения формирователя и новых связей. 2 ил.

С э-

фие.