Устройство для выделения маркера кадровой синхронизации Советский патент 1991 года по МПК H04L7/04 

w

Ё

Изобретение относится к технике цикловой синхронизации. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит сдвиговый регистр 1, блоки 2, 5, 6 и 7 сравнения, блок 3 памяти, коммутатор 4 порогов, эл-ты 3И 8, 9 и 10, эл-т ИЛИ - НЕ 11, счетчик 12 формата кадра, формирователь 13 строба, формирователь 14 сигнала переключения порогов, реверсивный счетчик 15, эл-ты И 16 и 17, инверторы 18 и 19. Цель достигается введением счетчиков 20 и 24 тактовых импульсов, блока 21 инверторов, дешифратора 22, эл-та 2И - НЕ 23, ключа 25 и генератора 26 тактовых импульсов, с помощью которых производится выборка символов кадровой синхропоследовательности из общего потока информации. 2 ил.

Изобретение относится к системам цикловой синхронизации и может быть использовано при синхронизации приемной аппаратуры, многоканальных линий передачи информации с временным уплотнением абонентов.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для выделения маркера кадровой синхронизации; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для выделения маркера кадровой синхронизации содержит сдвиговый регистр 1, блок сравнения 2, блок памяти 3, коммутатор 4 порогов, первый 5, второй 6 и третий 7 дополнительные блоки сравнения, первый 8, второй 9 и третий 10 элементы ЗИ, элемент ИЛЙ-НЕ 11, счетчик 12 формата кадра, формирователь 13 строба, формирователь 14 сигнала переключения порогов, реверсивный счетчик 15. первый 16 и второй 17 элементы И, первый 18 и второй 19 инверторы, первый счетчик 20 тактовых импульсов, блок инвертора 21, дешифратор 22, элемент 2И-НЕ 23, второй счетчик 24 тактовых импульсов, ключ 25 и генератор 26 тактовых импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Информационный поток, в состав которого входит кадровая синхропоследова- тельность, поступает на вход сдвигового регистра 1. Символы кадровой синхропос- ледовательности распределены в кадре таким образом, что два соседних символа отстоят друг от друга на постоянный интервал, заполненный информационными символами 4. Расстояние между соседними символами кадровой синхропоследователь- ности определяется скоростью ее передачи,

О

о

СА) VI V4

сл

которая много меньше информационной скорости потока. Запись информации в сдвиговый регистр 1 осуществляется на тактовой частоте кадровой синхропоследова- тельности, которая в режиме поиска имеет случайную фазу относительно входного потока, а в режиме захвата совпадает по фазе с символами кадровой синхропоследо- вательности, формирование сигнала тактовой частоты кадровой синхропоследо- вательности, а также у правление его фазой осуществляется при помощи блока инверторов кода 21 и дешифратора 22. Входными сигналами блока 21 являются выходы первого счетчика 20, осуществляющего пересчет тактовых импульсов информационного потока. Временные диаграммы, поясняющие работу схемы формирования, представлены на фиг.2 для разрядности счетчиков 20 и 24, равной 4.

В начальный момент времени код на выходе счетчика 24 равен нулю. При этом сигналы с выходов счетчика 20 проходят через блок инверторов 21 без инверсии, Дешифратор 22 производит выделение каждого 16-го импульса с выхода первого счетчика 20, Этот сигнал, простробированный при помощи элемента 2И-НЕ 23, сигналом тактовой частоты входного потока поступает на тактовый вход сдвигового регистра 1. В случае, если сформированный сигнал случайно совпадает по фазе с символами кадровой синхропоследовательности, последняя окажется записанной в сдвиговый регистр 1, счетчики 20 и 24 будут сброшены в нулевое состояние сигналом с выхода формирователя 13 строба, а ключ 25 блокирован сигналом с выхода формирователя 14, фаза сигнала тактовой частоты кадровой синхропоследовательности не изменяется. В случае, если в сдвиговый регистр 1 запишется случайное число, последующая схема не произведет выделения маркера, ключ 25 останется открытым, на вход счетчика 24 пройдет тактовый импульс с выхода генератора 26 и код на выходе счетчика увеличится на единицу. Период тактового сигнала на выходе генератора 26 выбирается из условия перекрытия двух соседних синхропоследовательностей, т.е. период счета должет превышать сумму периодов кадра и синхропоследовательности. За это время в составе входной информации окажется не менее одной синхропоследовательности.

При появлении на выходе счетчика 24 кода единицы блок инверторов 21 инвертирует сигнал с выхода младшего разряда счетчика 20. Дешифратор дает отклик уже не на 16-й, а на 15-й импульс тактовой частоты при сохранении периода счета, Таким

образом произойдет сдвиг по фазе сигнала тактовой частоты синхропоследовательность на время, равное одному периоду тактовой частоты информации. При этом в сдвиговый

регистр 1 начинает записываться информация, соседняя с записываемой в предыдущем цикле. В случае, если в ее ссоставе снова не окажется синхропоследовательности, происходит очередное увеличение вы0 ходного кода счетчика 24 на единицу и новый фазовый сдвиг тактовой частоты регистра 1 на один информационный символ. Процесс продолжается до тех пор, пока фаза тактовой частоты сдвигового регистра

5 1 не совпадет с фазой синхропоследовательности. При этом происходит выборка символов кадровой синхропоследовательности из общего потока информации, В сдвиговый регистр 1 записывается только

0 синхропоследовательность, после чего счетчики 20 и 24 сбрасываются. На выходе счетчика 24 оказывается код Все нули, сигнал тактовой частоты на его входе блокируется ключем 25. Счетчик 20 начинает новый

5 цикл работы, окончание которого совпадает по фазе с символами кадровой синхропоследовательности. По окончании цикла формируется импульс тактовой частоты, который записывает очередной сим0 вол кадровой синхропоследовательности в . регистр.

Блокировка ключа 25 осуществляется при помощи сигнала переключенияпорогов обнаружения и подтверждения синхропос5 ледовательности. Так, информация с выхода сдвигового регистра 1, представленная в параллельном двоичном коде Xi...Xn, поступает на вход блока 2 сравнения. На соответствующие входы блока сравнения 2

0 поступает с выхода блока памяти 3 кадровая синхропоследовательность (КСП), представленная также в параллельном двоичном коде У1...Уп.При поступлении в сдвиговый регистр 1 КСП на выходе блока

5 сравнения 2 формируется код числа совпавших разрядов FI...FK, поступающий на входы первого дополнительного блока сравнения 5. В случае превышения кода порога начального обнаружения, поступающего

0 первоначально с выхода коммутатора 4 порогов на соответствующие входы первого дополнительного блока сравнения 5 Zi...Zn, на выходе первого дополнительного блока сравнения 5 появляется импульс уровня ло5 гической единицы, открывающий первый элемент ЗИ 8 и через первый инвертор 18 блокирующий третий элемент ЗИ 10, а также после прохождения через второй элемент ЗИ 9 поступающий на вход формирователя 13стробаи устанавливающий код

со значением нуля на выходе реверсивного счетчика 15. Сигнал с выхода формирователя 13 строба производит начальную установку счетчика 12 формата кадра. После установления кода со значением нуля на выходе реверсивного счетчика 15 происходит срабатывание третьего дополнительного блока сравнения 7, на соответствующие входы которого поступает извне сигнал выхода из синхронной работы, представляющий собой код отрицательного числа, на его выходе появляется сигнал со значением логической единицы, блокирующий прохождение последующих импульсов кадровой синхронизации через второй элемент ЗИ 9 и открывающий третий элемент ЗИ 10.

В конце цикла работы счетчика 12 формата кадра на его выходе формируется маркер кадровой синхронизации, поступающий на второй вход первого элемента ЗИ 8, при этом на его третьем входе присутствует сигнал уровня логической единицы, формируемой вторым дополнительным блоком 6 сравнения, поскольку на выходе реверсивного счетчика 15/присутствует код со значением нуля, меньший, чем код начала синхронной работы, задаваемой извне. При выделении первым дополнительным блоком 5 сравнения очередного сигнала кадровой синхронизации, вырабатываемого счетчиком 12, на выходе элемента ЗИ 8 появляется сигнал, разрешающий счет В плюс реверсивного счетчика 15, а также прохождение импульса тактовой частоты через первый элемент И 16 и элемент ИЛИ-НЕ 11 на его счетный вход, при этом в реверсивный счетчик 15 записывается код со значением единицы. После прихода второго импульса кадровой синхронизации и совпадения его с маркером кадровой синхронизации в реверсивный счетчик 15 записывается код со значением двойки и т.д.

При превышении кодом реверсивного счетчика 15 начала синхронной работы на выходе второго дополнительного блока 6 сравнения появляется сигнал уровня логического нуля, блокирующий первый элемент ЗИ 8 (при этом реверсивный счетчик 15 переходит в режим хранения записанного в него кода) и поступающий на формирователь 14 сигнала переключения порогов, на выходе которого появляется сигнал, производящий переключение кодов порогов коммутатора 4 порогов. Дальнейшее сравнение кода числа совпавших разрядов производится с кодом порога подтверждения КСП, который в зависимости от требований к каналу синхронизации может быть меньшим, чем код порога начального обнаружения, или равным ему.

В случае необнаружения в сдвиговом регистре 1 в ожидаемый момент времени КСП или в случае непревышениякода порога подтверждения КСП кодом числа совпав- 5 ших разрядов на выходе первого дополнительного блока 5 сравнения присутствует сигнал уровня логического нуля, который после прохождения через первый инвертор 18 открывает третий элемент ЗИ 10, на вы- 10 ходе которого после прихода с выхода счетчика 12 маркера кадровой синхронизации появляется сигнал логической единицы, разрешающий счет В минус реверсивного счетчика и прохождение импульса тактовой 15 частоты на его счетный вход через элементы 16 и 8. Код нового числа на выходе счетчика на единицу меньше предыдущего. При повторном невыделении на выходе блока 5 сравнения в ожидаемый момент времени 20 импульса приходящей КСП код на выходе реверсивного счетчика уменьшается еще на единицу и т.д. При этом устройство продолжает формировать маркер кадровой синхронизации до тех пор, пока код числа на 25 выходе синхронного счетчика не станет меньше кода выхода из синхронной работы. В этом случае на выходе блока 2 сравнения появляется сигнал с уровнем логической единицы, открывающий элемент ЗИ 0 10, а также поступающий на схему формирования сигнала начального обнаружения и подтверждения КСП, сигнал на выходе которого меняет полярность и производит подключение на входы блока 5 сравнения кода 5 порога начального обнаружения КСП. После поступления в сдвиговый регистр 1 КСП происходит сброс через элемент ЗИ 10 реверсивного счетчика 15 и через формирователь 13 строба-счетчика формата кадра, т.е. 0 установление новой фазы маркера кадровой синхронизации.

Формула изобретения Устройство для выделения маркера кад- ровой синхронизации, содержащее после- 5 довательно соединенные сдвиговый регистр, блок сравнения, к другим входам которого подключены соответствующие выходы блока i iпамяти, и первый дополнительный блок сравнения, к другим входам которого 0 подключены соответствующие выходы i коммутатора порогов, а выход первого до- 1 полнительного блока сравнения подключен к первым входам первого и второго элементов ЗИ непосредственно и через первый 5 i инвертор - к первому входу третьего эле- мента ЗИ, второй вход которого соединен с I вторым входом первого элемента ЗИ и с 1 выходом счетчика формата кадра, выход i первого элемента ЗИ подключен к суммиру- i ющему входу реверсивного счетчика и к первому входу первого элемента И, выход третьего элемента ЗИ подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика и к первому входу второго элемента И, выход которого и выход первого элемента И через элемент ИЛИ-НЕ подключены к счетному входу реверсивного счетчика, выход второго элемента ЗИ подключен к входу Установка 0 реверсивного счетчика и через формирователь строба - к входу сброса счетчика формата кадра, а выходы разрядов реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам второго и третьего дополнительных блоков сравнения, выход второго дополнительного блока сравнения подключен к третьему входу первого элемента ЗИ и к первому входу формирователя сигнала переключения порогов, а выход третьего дополнительного блока сравнения подключен к третьему входу третьего элемента ЗИ, к второму входу формирователя сигнала переключения порогов, выход которого подключен к входу коммутатора порогов, и через второй инвертор - к второму входу второго элемента ЗИ, причем тактовый вход счетчика формата кадра соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и с третьим входом второго элемента ЗИ и являедся входом тактового сигнала, управляющие входы коммутатора порогов являются соответственно входами сигнала порога начального обнаружения и

сигнала порога подтверждения, управляющие входы второго и третьего дополнительных блоков сравнения являются соответственно входами сигнала синхронной работы и сигнала выхода из синхронной

работы, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные первый счетчик тактовых импульсов, блок инверторов, дешифратор и элемент 2И-НЕ и

последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, ключ и второй счетчик тактовых импульсов, выходы разрядов которого подключены к управляющим входам блока инверторов, тактовый вход

сдвигового регистра через элемент 2И-НЕ соединен с соответствующими входами первого счетчика тактовых импульсов и счетчика формата кадра, выход формирователя строба подключен к входам сброса

первого и второго счетчиков тактовых импульсов, а выход формирователя сигнала переключения порогов соединен с управляющим входом ключа.

a i

Инхолн гчетчпкаО, 2 20

Выход дешифратора М

У1

tiixomi блока У 2 инверторов кола

J О

У4

М

Г

У1 У2

УЗ У4

М П

Код счетчика Ј4

0000

ги

1000

0100

/

Г

пи