Устройство для регенерации биимпульсных сигналов Советский патент 1990 года по МПК H03M13/05 

2

4-5

ю

п

ч L

15

со

с

Изобретение относится к электросвязи. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства. Устройство, осуществляющее прием и восстановление биимпульсного сигнала, содержит усилитель 1, генератор 2 импульсов, синхронизатор 3, блок 4 аналоговой памяти, блок 5 сравнения, триггер 6 и формирователь 7 биимпульсных сигналов. 8 ил., 1 табл.

9

Р .ПЖ

I

.J

&

ПЖ

11

ел ю ь.

%1

Фи,-

TZ

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в регенераторах цифровых систем передачи, а также при воспроизведении цифровой информации, записанной на магнитный носитель методом фазовой манипуляции.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для регенерации биим- пульсных сигналов; на фиг. 2 - эпюры биим- пульсного сигнала; на фиг.З - графическое представление множества двухразрядных кодовых слов и их разбиение на области правильного приема; на фиг. 4 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства; на фиг. 5 - функциональнзя схема синхронизатора; на фиг. 6 - функциональная схема блока аналоговой памяти; на фиг. 7 - функциональная схема блока сравнения; на фиг. 8 - функциональная схема формирователя биимпульсных сигналов.

Устройство для регенерации биимпульсных сигналов содержит(фиг.1)усилитель 1, генератор 2 импульсов уделенной тактовой частоты, синхронизатор 3, блок 4 аналоговой памяти, блок 5 сравнения, триггер 6, формирователь 7 биимпульсных сигналов, выход 8 усилителя, выход 9 генератора импульсов, первый-шестой выходы 10-15 синхронизатора, выходы 16 и 17 блока памяти, выход 18 блока сравнения, прямой и инверсный выходы 19 и 20 триггера 6 и выход 21 устройства.

Синхронизатор содержит (фиг.5) триг- ., гер 22, элементы И 23-28, резисторы 29-31, конденсаторы 32-34, триггеры 35 и 36 и элемент 37 равнозначности.

Блок аналоговой памяти (фиг.6) выполнен на дешифраторе 38 и конденсаторах 39 и 40. Блок сравнения (фиг.7) выполнен на операционном усилителе 41, элементе 42 равнозначности и триггере 43. Формирователь биимпульсных сигналов (фиг.8) выполнен на мультиплексоре 44 и импульсном трансформаторе 45.

Биимпульсный сигнал представляется в виде двухмерного двоичного кода над алфавитом символов { 1,-1} , разрешенными кодовыми словами являются два кодовых слова:(1,-1)и (-1,1)(фиг.2), а запрещенными- (1,1)и(-1,-1). Для того, чтобы декодирование такого кода было полным (а прием бмим- пульсного сигнала оптимальным) множество всех кодовых слов разбивается на два подмножества, каждое из которых является областью правильного приема для соответствующего разрешенного кодового слова. Граница между двумя областями проходит на одинаковом расстоянии от разрешен. ных кодовых слов (фиг.З). Сигнал на входе устройства отображается в точку на плоскости с координатами (Xo,Yo), которая попадает в одну из двух областей правильного приема. Устройство прин1 мает решение о том, в какую из двух полуплоскостей попало отображение принятого биимпульсного сигнала, и по принятому решению формирует на выходе соответствующий биимпульсный

0 сигнал.

Устройство работает следующим образом.

Принимаемая смесь сигнала и шума с выхода канала связи или блока воспроизве- 5 дения магнитной записи поступает на вход усилителя 1, в котором осуществляется усиление биимпульсного сигнала. С.выхода 8 усилителя 1 (фиг.4) сигнал поступает на вход генератора 2, который из принятого 0 сигнала выделяет удвоенную тактовую частоту. С выхода 9 генератора 2 сигнал (фиг.4) поступает на вход синхронизатора 3 (фиг.5), в котором из удвоенной тактовой частоты формируются управляющие импульсы на 25 выходах 10-15 (фиг.4).

С выхода усилителя 1 сигналы поступают на информационный вход блока 4 аналоговой памяти. По управляющим сигналам, поступающим на управляющие входы блока 30 4 с выходов синхронизатора 3, в блок 4 записываются и хранятся до конца каждого тактового интервала (т 1 /fo) отсчетные значения входного биимпульсного сигнала. С выхода блока 4 памяти отсчетные значения 35 биимпульсного сигнала поступают на входы блока 5 сравнения, на один вход 16 с первого выхода блока 4 памяти поступает отсчет- ное значение биимпульсного сигнала в первом полутакте, а на другой вход 17 - с 40 второго выхода блока 4 памяти поступает отсчетное значение биимпульсного сигнала во втором полутакте (фиг.4). По стробирую- ш,ему импульсу, поступающему с выхода 11 синхронизатора 3, з блоке 5 сравнения осу- 45 ществляется сравнение двух напряжений. Если напряжение на первом входе больше, чем на втором, то на выходе 18 блока 5 формируется единичный уровень. В противном случае - уровень нуля. На фиг. 7 пред- 50 ставлена реализация блока 5 сравнения. С выхода блока 5 сформированный сигнал поступает на информационный вход формирователя 7 биимпульсных сигналов. Триггер 6 делит удвоенную частоту пополам. Импуль- 55 сы с инверсного 19 и прямого 10 выходов триггера 6 поступают на тактовые входы формирователя 7 биимпульсных сигналов. С появлением первого стробирующего импульса на шестом выходе 15 синхронизатора 3 формируется разрешающий нулевой

уровень, который поступает на управляющий вход формирователя 7 биимпульсных сигналов,

Если на информационном входе формирователя 7 уровень единицы, то на его выходе формируется биимпульсный сигнал, соответствующий 1. В противном случае- О. На фиг.8 представлена реализация формирователя 7 биимпульсных сигналов.

Вероятность правильного приема би- импульсного сигнала для предлагаемого устройства равна

Р(е)1 -0, +erf(2Sf00

- / 4-ехр (- X ) erf (х + 4S) -erf (25) dx.

-25УЛ:

v, В 10°-° ;

А - отношение сигнал/помеха в канале связи или в тракте записи-воспроизведения, дБ;

9

2

erf (х) роятности.

f

dz - интегралы веРасчет Р(е) на ЭВМ показал, что вероятность ошибки при приеме биимпульсногр сигнала с точностью до восьмого знака совпадает с выражением для вероятности ошибки Popt (е) при оптимальном приеме противоположных сигналов:

Popt (е) 0,5 1-erf (В).

В таблице приведены результаты Р(е) и Popt(e) в зависимости от отношения сигнал/помеха. Незначительное несовпадение между Р(е) и Popt{e) объясняется

неточностью числеиноги расчета на ЭВМ, вызванной необходимостью заменять бесконечный верхний предел в определенном интеграле на конечный,. Таким-образом, изобретение позволяет

повысить помехоустойчивость регенерации биимпульсного сигнала до предельно достижимой.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я

Устройство для регенерации биимпульсных сигналов, содержащее генератор импульсов, вход которого является входом устройства, выход генератора импульсов соединен с входом синхронизатора, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены блок памяти, блок сравнения, триггер и формирователь биимпульсных сигналов,

первый - шестой входы синхронизатора соединены соответственно с входом триггера, управляющим входом блока сравнения, первым - третьим управляющими входами блока памяти и управляющим входом формирователя биимпульсных сигналов, информационный вход блока памяти подключен к входу устройства, выходы блока памяти соединены с одноименными информационными входами блока сравнения,

выход которого, инверсный и прямой выходы триггера соединены соответственно с информационным, первым и вторым тактовыми входами формирователя биимпульсных сигналов, выход которого является

выходом устройства,

I f

U&

LiM

-Uc-Uc

Фиг. 2

(V)

I

Uc

n- ;//r.

Фие,Ъ

Фиг.

31

н

-

rwm-iT гН

4-и

Г

30

/3

фиг. 5

37

79

3

36

;5

J7