Устройство тактовой синхронизации Советский патент 1990 года по МПК H04L7/04 

(Л

Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости синхронизации при флюктуации амплитуды сигнала. Устройство тактовой синхронизации содержит два квадратурных канала, состоящих из перемножителей 1, 3, 9 и 12, интеграторов 2 и 4, квадраторов 5 и 7, элементов 8 и 11 задержки и сумматоров 6 и 10, а также блок управления (БУ) 13, генератор 14 тактовых импульсов, дифференцирующий блок 15, элементы 16, 19, 27 и 31 задержки, элемент ИЛИ 17, перемножители 18 и 20, ограничитель 21 амплитуды, интеграторы 22, 24 и 29, блоки 23, 25, 26 и 30 вычитания, квадратор 28, делитель 32 частоты и дешифратор 33. При синхронизме устройства флюктуации любого из параметров (амплитуды, частоты, фазы) входного сигнала приводят к изменению управляющего сигнала рассогласования, что должно через БУ 13 вызвать изменение фазы генератора 14 и вывести устройство из синхронизации. Однако флюктуации параметров приводят к тому, что на запрещающий вход БУ 13 с выхода элемента ИЛИ 17 поступает величина приращения Θ N разности энергий полупосылок, т.к. коррелятор, состоящий из квадратора 28 и интегратора 29, вычисляет энергию без учета амплитудных, фазовых и частотных флюктуаций, коррелятор, состоящий из перемножителя 20 и интегратора 24, вычисляет энергию с учетом только флюктуации амплитуды, а коррелятор, состоящий из перемножителя 18, интегратора 22 и элемента 19 задержки, вычисляет энергию с учетом фазовых и частотных флюктуаций. Величина Θ N≠0 служит запрещающей для БУ 13 на изменение фазы генератора 14 и сохраняет синхронизм работы, повышая таким образом устойчивость синхронизации при флюктуации параметров сигнала. 1 ил.

ел

00 CD 4

N)

315894

3Ji-TOB 8 и 1 1 задержки и сумматоров 6 и|10, а также блок управления (БУ) 13, генератор 14 тактовых .импульсов, диф- ф ренцируюпщй блок 15, эл-ты 16,19,27 И; 31 задержки, эл-т ИЛИ 17, перемно- ж 1:тели 18 и 20, ограничитель 21 ам- . п итуды, интеграторы 22,24 и 29, блоки 23,25,26 и 30 вычитания, квадратор 2В, делитель 32 частоты и дешифра- п )Р 33. При синхронизме устр-ва сЬлюк- любого из параметров (ампли- ( ды, частоты, фазы) входного сигна- 1 приводят к изменению управляющего 1гнала рассогласования, что доллсно грез БУ 13 вызвать изменение фазы шератора 14 и вывести устр-во из нхронизации. Однако флюктуации па- 1метров приводят к тому, что на запрещающий вход БУ 13 с выхода эл-та 20

л.

с:

; Изобретение относится к технике , может быть использовано в многоканальных системах радиосвязи, тЬлеметрии, передачи данных у касает- сИ усовершенствования устройства по аЬт. св. № 771897. -

; Цель изобретения - повышение поме- х оустойчивости синхронизации при флюк т|уации амплитуды сигнала.

На чертеже представлена структурна злектрическая схема устройства такто йой синхронизации.

Устройство содержит два квадратур- Йых канала, каждый из которых состоит из перемножителя 1 (3), интегратора 2 (4), первый квадратор 5, первый сум- Натор 6, второй квадратор 7, первый Элемент 8 задержки, третий перемножи- з ель 9, второй сумматор 10, второй элемент 11 задержки, четвертый пере- Иожитель 12, блок 13 управления, генератор 14 тактовых импульсов, диф- фереицирзто1ций блок 15, третий элемент 16 задержки, элемент ИГП 17, пя- перемножитель 18, четвертый элемент 19 задержки, шестой перемножи- {ель 20, ограничитель 21 амплитуды, третий интегратор 22, первый блок 23 1 ычитания, четвертый интегратор 24, Первый дополнительный блок 25 вычитания, второй блок 26 вычитания, пятый ; лемент 27 задержки, дополнительный квадратор 28, дополнительный интегра- Фор 29, второй дополнительный блок 30 йычитания, дополнительный элемент 31

Ш1И 17 поступает величина приращения 6 разности энергий полупосылок, т.к. корреллятор, СОСТОЯ1ЧИЙ из квадратора 28 и интегратора 29, вычисляет энергию без учета амплитудных, фазовых и частотных флюктуации, коррелятор, состоящий из перемножителя 20 и интегратора 24, вычисляет энергию с учетом только флюктуаг: ш амплитуды, а коррелятор, состоящий из перемножителя 18, интегратора 22 и эл-та 19 задержки, вычисляет энергию с учетом фазовых и частотных флюктуации. Величина 6 служит запрещающей для БУ 13 на изменение фазы генератора 14 и сохраняет синхронизм работы, повы- щая таким образом устойчивость синхронизации при флюктуации параметров сигнала. 1 ил.

задержки, делитель 32 частоты, дешифратор 33.

Устройство тактовой синхронизации работает следующим образом.

На первые входы перемножителей 1,3, на оба входа шестого перемножителя 20, на первый вход пятого перемножителя 18 непосредственно, а на второй - через четвертый элемент 19 задержки с величиной задержки, равной одному (нескольким) периодам высокочастотного колебания частоты w, и на вход ограничителя 21 из канала поступает п-я посыпка сигнала, состоящая из N ортогональных на интервале колебаний,

N

S(t) Za,cos(w,t-fif n),

(n+1)(,

где С - длительность посылки сигнала; а д - амплитуда ортогональных переносчиков;

би.-:ч-1 - частота ортогональных переносчиков;

q. - значение начальной фазы i-ro ортогонального переносчика

сигналов относительно фазовой манипуляции.

С интеграторов 2,4 по сигналу с второго выхода дешифратора 33 в моменты времени

Cn+DU-nC

5-15894

снимаются отсчеты постоянного пропорционального проекциям i-й составляющей п-й посьшки сигнала за интервал

Г интегрирования , которые равны со- 5

ответственно:

. Пп I S(t)sinw,.tdt

аоТ -2-icoscf;,

10

ПТ.4Т

у J S-(t)cosw,.trft -f- sinif. , h-C. 2 . м

и

.4.2Т

i,th 5 S (t)sinw,tdt

яоТг

-0COS l. ,

2 i,r

y 2n 1 S2-(t)cosWjtoft

acTz .. - -2-sinif.,

С помощью первого и второго квадраторов 5 и 7 и первого сумматора 6 вычисляют квадраты модулей векторов посылок за каждый интервал интегрирования вида

Д2 у2 +-гг2 i,1n | , 1п «, 1 п

siTi

и

А х2. +у2 2ili

i,2h ,n 2 На выходе дифференцирующего блока 15 формируется сигнал рассогласова ния по фазе импульсов тактовой синхронизации, равный разности модулей вектора посылки за интервал интегрирования п Рп+Т-п 1)+21 и задержанного элементом 16 задержки на D/2 модуля А. ,

/ ft

V,,-A,SHTi-Ti)

При ,-Т система находится в синхронизме (); .

Одновременно с вьгходов первого и второго интеграторов 2,4 напряжение Xi.in непосредственно, а х;, и У),1„ через первый и второй эле- менты 8 и 11 задержки поступает на третий и четвертый перемножители 9, 12, на выходе которых напряжения соответственно равны:

V SiTjTa

V

п

„ COS о. .

2 1|П а Т iT

-- --Sin2 (f

ill)

46

На выходе второго сумматора напряжение в этом случае равно

10

V.+V. -2.12-12.

О tf- -

f2

10

5

0

При расстройках фазы (/з Р/ Г/4 напряжение на выходе второго сумматора 10 имеет положительный знак. Поступая на второй вход блока 13, сигнал V,5 не изменяет величину и знак управляющего сигнала V,,. . В этом случае сигнал рассогласования начальных фаз формируется как

Р эзПри расстройках 7/4 (flf| r-i/2 напряжение на выходе второго сумматора 10 имеет отрицательный знак. Поступая ла второй вход блока 13, отрицательный сигнал V/10 формирует управляющее фазой тактовых импульсов напряжение, равное

V(,5 при,0

После вхождения в синхронизм вклю Р

0

5

чаются цепочки для контроля флюктуации параметров сигнала. С помощью пятого и шестого перемножителей 18 и 20, четвертого элемента 19 задержки с постоянной памяти f , равной времени существования периода частоты ортогонального переносчика, третьего и четвертого интеграторов 22,24 и первого блока 23 на длительности каждой полупосылки вычисляется величина разности энергий, равная

0

ni;.,.T

J

S|. (t)oJt5

0

1 S(t)S(t-, )olt

И соответствующая разности значений корреляционных функций

R()-R(,).

На выходе второго блока 26 из величин 4( с помощью пятого элемента 27 задержки,, постоянная времени задержки которого равна.t/2, формируется величина приращений разности знер- гий 9 соседних полупосылок

..- характеризующая степень флюктуации параметров сигналов (/| д, od, на длительности каждой посыпки С помощью дополнительного квадратора 28 и дополнительного интегратора 29 на длительности каждой полупосылки вычисляется

величина энергии ограниченного по ам- п|г1итуде сигнала, который поступает с выхода ограничителя 21,

п-с.т

; 1 S|,.p(t:).

I „ nt f

I .Ha выходе первого дополнительного

25 величина разности энергии к|анального и ограниченного по ампли- Т|уде сигналов на длительности каждой полупосылки „-п т

h-C +Tt1L.4.r

I, 1 n

J S2(t)olt- J

hV,

32 (t)oft,

Ha выходе второго дополнительного

- авна , формируется величина прираблока 30 из величин „ помощью дюполнительного элемента 31 задержки

гостоянная времени задержки которого /л

щений разности энергий 9 соседних

г олупос1.шок

,. А

п i,,n i,lh

Характеризующая степень флюктуации Амплитуды сигнала а д. Сигналы бп и 8 объединяются в Элементе ИЛИ 17

0. e ,ve ;,

и подаются на четвертый запрещающий йход блока 13.

В случае, когда параметры сигналов а , Ц,-, W(He подвержены флюктуациям Ш устройство находится в синхронизме, 35 величины разности И , Л , Посылки к полупосылке будут оставаться равными О, что позволяет получить на дополнительном запрещающем входе блока 13 величину Qrr, незначительно 40 отличающуюся от П, если устройство не вошло в синхронизм ), так как С, - малая величина по сравнению с г.

45

что позволяет блоку 13 по величине и знаку напряжения V р изменить фазу генератора 14 на величину i.

. При синхронизме устройства флюктуации любого из параметров сигнала S(t) приводят к изменению А , А. и соответственно

. ,.

что должно через блок 13 вызвать изменение фазы генератора 14 и вывести устройство из синхронизации. Однако 5 флюктуации параметров приводят к тому.

50

0

j

0

25

30

35 40

45

5

50

что на дополнительный запрещающий вход блока 13 с выхода элемента ИЛИ 17 поступает величина приращения разности энергий полупосылок

(Ь.-. : I

так как коррелятор, включающий в себя дополнительные квадратор 28 и интегратор 29, вычисляет энергию без учета амплитудных, фазовых и частотных флюктуации, коррелятор, включающий шестой перемножитель 20 и четвертый интегратор 24, вычисляет энергию с учетом только флюктуа1щи амплитуды, а коррелятор, включающий пятый перемножитель 18, третий интегратор 22 и четвертый элемент 19 задержки, вычисляет энергию с учетом фазовых и частотных флюктуации.

Величина 9 n запрещающей . блоку 13 на изменение фазы генератора 14 и сохраняет синхронизм работы, повышая таким образом устойчивость синхронизации при флюктуации параметров сигнала.

Формула изобретения Устройство тактовой синхронизации по авт. св. № 771897, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости синхронизации при флюктуации амплитуды сигнала, дополнительно введены ограничитель амплитуды, дополнительный квадратор, дополнительный интегратор, первый и второй дополнительные блоки вычитания, дополнительный элемент задержки и элемент lOTi, выход второго дополнительного блока вычитания подклю- ;чен к дополнительному входу блока управления через элемент ИЛИ, к второму входу которого подключен выход ограничителя амплитуды через последовательно соединенные дополнительный квадратор, дополнительный интегратор, пер- |Вый дополнительный блок вычитания, дополнительный элемент задержки и второй дополнительный блок вычитания, вход ограничителя амплитуды подключен к входу шестого перемножителя, выход дешифратора подключен к входу сброса дополнительного интегратора, дополни- тельный вход первого дополнительного блока вычитания подключен к выходу четвертого интегратора.