Устройство синхронизации многоканальной системы радиосвязи Советский патент 1992 года по МПК H04L7/06 H04J3/06 

vj со ю ел о ю

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в многоканальных синхронно-адресных системах связи с временным разделением каналов, когда интервалы следования синхросигнала соизмеримы с временными задержками распространения. Цель изобретения - повышение точности синхронизации в случае, когда интервалы следования синхросигнала соизмеримы с временными задержками распространения. Устройство синхронизации многоканальной системы радиосвязи содержит согласованный фильтр 1, блок 2 тактовой синхронизации, блок 3 фазирования, блок 4 компенсации и временной задержки, измеритель 5 временной задержки, блок 6 выбора минимальной временной задержки, блок 7 канальной синхронизации, приемный распределитель 8, коммутатор 9, передающий распределитель 10 и генератор 11 сетки частот. Поставленная цель достигается за счет компенсации задержек распространения при приеме каждого синхросигнала, выборе начальной фазы передающего распределителя при перерегулировании системы в соответствии с минимальной задержкой принимаемых сигналов. 1 п. ф-лы, 6 ил. (Л С

Фиг.1

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в многоканальных синхронно-адресных системах связи с временным разделением каналов, когда интервалы следования синхросигналов соизмеримы с временными задержками распространения.

Известно устройство канальной синхронизации, содержащее последовательно соединенные согласованный фильтр, блок канальной синхронизации, блок переключения, делитель и распределитель, выход блока канальной синхронизации соединен с вторым входом блока переключения.

Такое устройство не обеспечивает достаточной точности синхронизации в случае увеличения дальности связи между работающими станциями. Это происходит из-за увеличения разности задержек между принимаемыми синхросигналами на входе блока канальной синхронизации.

Известны устройства синхронизации радиодоступной многоадресной системы радиосвязи, работающие по способу взаимной синхронизации, содержащие последовательно соединенные согласованный фильтр, блок фазирования, блок канальной синхронизации, делитель, коммутатор, распределитель и блок тактовой синхронизации, а также генератор сетки частот, выходы которого подключены соответственно к входу согласованного фильтра и вторым входам блоков тактовой и канальной синхронизации и распределителя, второй выход которого соединен с вторым входом блока фазирования, выход которого подключен к третьему входу распределителя, первый и третий выходы которого являются выходами устройства, вход устройства соединен с вторым входом согласованного фильтра и третьим входом блока тактовой синхронизации, выход которого подключен к третьему входу согласованного фильтра, второй вход коммутатора является входом устройства.

Эти устройства уменьшают время первоначального вхождения в синхронизм только при значительно малой дальности связи, когда задержки распространения синхросигналов соизмеримы с тактовыми интервалами передаваемой информации и значительно меньше длительности временного канала.

При увеличении предельной дальности связи между станциями точность синхоони- .зации между распределителями и блоками ка- нальной синхронизации устройств снижается. Это объясняется тем, что вследствие большой неопределенности значений фаз принимаемых синхросигналов на входе

блока канальной синхронизации появляются значительные ошибки рассинх- ронизации, соизмеримые с задержками распространения.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению является устройство синхронизации многоканальной системы радиосвязи, содержащее последовательно соединенные согласованный

фильтр и блок фазирования, первый выход которого соединен с управляющими входами блока канальной синхронизации, приемного распределителя и передающего распределителя, один из выходов которого

соединен с управляющим входом блока тактовой синхронизации, выход которого соединен с соответствующим входом согласованного фильтра, сигнальный вход которого соединен с входом блока тактовой

синхронизации, последовательно соединенные измеритель временной задержки и блок выбора минимальной временной задержки, к управляющему входу которого и управляющему входу измерителя временной задержки подключен второй выход блока фазирования, к управляющему входу которого и второму управляющему входу измерителя временной задержки подключен соответствующий выход передающего распределителя, а также генератор сетки части г, выходы которого подключены соответственно к управляющим входам блока тактовой синхронизации, измерителя временной задержки, блока канальной синхронизации,

приемного и передающего распределителей.

Такие устройства применяются для систем, у которых задержки распространения синхросигналов значительно больше тактового интервала передачи информации и значительно меньше длительности временного канала. Устройство компенсирует задержки распространения при формировании фазы передающего распределителя на среднюю

задержку распространения гср . При этом прием синхросигналов производится с учетом скомпенсированной задержки. Однако разность задержек между принимаемыми синхросигналами на входе устройств может

достичь половины средней задержки, т.е.

-тҐ-, поэтому с увеличением дальности связи точность таких устройств снижается.

Цель изобретения - повышение точно- сти синхронизации в случае, когда интервалы следования синхросигнала соизмеримы с временными задержками распространения.

Для достижения указанной цели в устройство синхронизации многоканальной

системы радиосвязи, содержащее последовательно соединенные согласованный фильтр и блок фазирования, первый выход которого соединен с управляющими входами блока канальной синхронизации, приемного распределителя и передающего распределителя, один из выходов которого соединен с управляющим входом блока тактовой синхронизации, выход которого соединен с соответствующим входом согласованного фильтра, сигнальный вход которого соединен с входом блока тактовой синхронизации, последовательно соединенные измеритель временной задержки и блок выбора минимальной временной задержки, к управляющему входу которого и управляющему входу измерителя временной задержки подключен второй выход блока фазирования, к управляющему входу которого и второму управля ющему входу измерителя временной задержки подключен соответствующий выход передающего распределителя, а также генератор сетки частот, выходы которого подключены соответственно к управляющим входам блока тактовой синхронизации, измерителя временной задержки, блока канальной синхронизации, приемного и передающего распределителей, введен мзхду выходами блока канальной синхронизации и установочным входом передающего распределителя коммутатор, управляющий вход которого соединен с выхсдсм блока выбора минимальной временной задержки, а между выходом согласованного фильтра м входом блока канальной синхронизации введен блок компенсации временной задержки, другие выходы которого соединены с соответствующими входами измерителя временной задержки, дополнительный выход которого соединен с соответствующим входом блока компенсации временной задержки, управляющий вход которого и управляющий вход блока выбора минимальной временной задержки соединен с вторым управляющим входом измерителя временной задержки, сигнальный вход которого и сигнальный вход приемного распределителя соединены с выходом согласованного фильтра, причем управляющие входы согласованного фильтра и блока компенсации временной задержки соединены с соответствующими входами генератора сетки частот, второй управляющий вход приемного распределителя подключен к управляющему блоку тактовой синхронизации, выход которого соединен с соответствующим входом приемного распределителя, управляющий вход коммутатора является входом управляющего сигнала устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства синхронизации многоканальной системы радиосвязи; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства; на фиг.З функциональная схема блока компенсации временной задержки; на фиг.4 - функциональная схема измерителя временной задержки; на фиг.5 - функциональная схема блока выбора минимальной временной за0 держки; на фиг.6-электрическая схема коммутатора.

Устройство содержит согласованный фильтр 1, блок 2 тактовой синхронизации, блок 3 фазирования, блок 4 компенсации

5 временной задержки, измеритель 5 временной задержки, блок 6 выбора минимальной временной задержки, блок 7жанальной синхронизации, приемный распределитель 8, коммутатор 9, передающий распределитель

0 10 и генератор 11 сетки частот.

На временных диаграммах (фиг.2) канальный синхросигнал обозначен КС, интервал времени синхросигнала, канала, цикла, анализа, компенсации и подинтерва5 ла соответственно Тс, Тк, Тц, Та, ТКом и ТПа. На эпюрах а и б показаны сигналы на входе и выходе согласованного фильтра 1, на эпюре в - интервалы анализа Та в соответствующих временных каналах, на эпюре г 0 импульсы синхронизации на выходе блока 4 компенсации временной задержки, на эпюре д - интервалы компенсации ТКом в соответствующих временных каналах, на эпюре ж - опорный сигнал блока 7 канальной син5 хронизации.

Блок 4 компенсации временной задержки (фиг.З) содержит формирователь 12 фронта, формирователь 13 среза, формирователь 14 интервала анализа и синхрониза0 ции, блок 15 управления регистром сдвига 16 и элемент И 17.

Блок 5 измерителя временной задержки (фиг.4) состоит из элемента И 18, распределителя 19 временных подинтервалов и нако5 пителей20-1 -20-п.

Блок 6 выбора минимальной временной задержки (фиг.5) содержит делитель 21, узел 22 выбора минимальной временной задержки и элемент ИЛИ 23.

0 Коммутатор 9 (фиг.б) состоит из элемента НЕ 24 и элемента 2И-ИЛИ 25.

Устройство работает следующим образом.

По синхросигналам, поступающим из

5 канала связи (фиг.2а), обеспечивается формирование импульсов разметки времен ч каналов в каждом устройстве. При этом изводится выделение импульсов сикхе зации с помощью фильтра 1 (фи- который через блок 6 осуществляет ле,;начальное грубое фазирование канальной синхронизации путем установления передающего распределителя 10, блока 7 канальной синхронизации и приемного распределителя 8 в соответствующее состояние.

В зависимости от режимов приема и передачи станции синхронизации передающего распределителя 10 производится по- разному. Если станция работает только на прием, то начальная фаза распределителя 10 устанавливается по минимальной величине задержек принимаемых синхросигналов. Это производится путем выделения импульсов синхронизации принимаемых синхросигналов, измерения их задержек относительно предыдущих синхросигналов и установки передающего распределителя 10 в фазу по минимально задержанному синхросигналу. При этом используется согласованный фильтр 1, измеритель 5 временной задержки, блок 6 выбора минимальной временной задержки и коммутатор 9. Для этого интервал анализа Та разбивается на подин- тервалы Тпа (фиг.2в).

Такая разметка формируется с помощью выходных бланкирующих импульсов распределителя 19 временных подинтерва- лов блока 5. В каждом подинтервале производится наблюдение за появлением импульса синхронизации. .Если импульс синхронизации периодически появляется а i-м подинтервале, то на выходе i-ro накопителя 20-i блока 5 формируется импульс, который поступает на вход узла 22 блока 6, Узел 22 производит сравнение задержки приходящего импульса от блока 6 с минимальным значением задержки, определенным в предыдущих временных каналах. Сравнение осуществляется в течение интервала решения Тр тТц (где т 1,2...). В начале интервала Тр импульс начальной установки от блока 3 обнуляет делитель 21 и RS-триггеры узла 22. Затем первый импульс синхронизации, поступающий от измерителя 6, опрокидывает соответствующий RS- триггер в единичное состояние. При этом RS-триггер блокирует входы тех элементов И узла 22, по которым могут появиться импульсы с большей задержкой. Если импульс синхронизации имеет меньшую задержку, чем предыдущий, то опрокидывается другой RS-триггер узла 22 и т.д. В каждом случае на выходе элемента ИЛИ 23 формируется импульс, который через коммутатор 9 поступает на установочный вход распределителя 10. В результате последний устанавливается в фазу по минимально задержанному импульсу синхронизации.

Разметка временных каналов при приеме информации производится с помощью

приемного распределителя 8 на основе слежения за импульсами синхронизации каждого временного канала.

В случае переключения устройства в режим передачи фаза распределителя 10 остается такой, которая была установлена по последнему приходящему импульсу синхронизации от блока 6. Коммутатор 9 подключает к установочному входу распределителя

10 выход блока 7 канальной синхронизации. Дальнейшее формирование фазы распределителя 10 осуществляется с учетом выходного сигнала блока 7, в котором исключается влияние задержек распространения синхросигналов в системе. Операция исключения задержек производится с помощью блока 4 компенсации временной задержки на основе запоминания временного положения импульса синхронизации (фиг.2б) в интервале Та и

считывания временного положения его динамической составляющей в интервале ТКОм (фиг.2г, д). Выбор длительности интервалов Тком и Тпа осуществляется исходя из максимальной частотной нестабильности задающих генераторов Af/f и предельной скорости движения станций в пространстве vrp за время циклового интервала Тц, т.е.

30

Тпа - Тком - 2(

+)Тц,

где С - скорость распространения электро магнитный волн в пространстве.

Запись временного положения импульса синхронизации производится в регистр 16 сдвига в соответствующий, например i-й, подинтервал Тпа. В последующие подин- тервалы Тпа, т.е. (i+1)m, в регистр 16 ничего не записывается. Такой режим

задается блоком 15, который формирует импульсы записи до (i+1)-ro подинтервала.

Блок 15 вырабатывает также импульс, определяющий интервал компенсации Тком, который поступает на вход элемента И 17.

Так как последовательности импульсов записи и считывания вырабатываются с одинаковой частотой повторения, а интервалы Тпа и Тком равны, то в интервале Тком появляется импульс синхронизации, временное

положение которого такое же, как было в 1-м подинтервале ТПа. В результате рассматриваемый процесс задержек импульсов на выходе элемента И 17 блока 4 ограничивается интервалом Тком, что приводит к компенсации задержек относительно входных импульсов синхронизации блока 4.

Сгруппированные импульсы синхронизации в интервале Тком с выхода элемента И 17 поступают на вход блока 7, где производится слежение за изменением фазы импульсов синхронизации. Выходной сигнал блока 7 через коммутатор 9 поступает на установочный вход передающего распределителя 13, что позволяет формировать фазу выходных сигналов с дисперсией, меньшей,

чем интервал Псом.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в компенсации задержек распространения при приеме каждого синхросигнала, выборе начальной фазы передающего распределителя при перерегулировании системы в соответствии минимальной задержкой принимаемых синхросигналов.

Формула изобретения Устройство синхронизации многоканальной системы радиосвязи, содержащее последовательно соединенные согласованный фильтр и блок фазирования, первый выход которого соединен с управляющими входами блока канальной синхронизации, приемного распределителя и передающего распределителя, один из выходов которого соединен с первым управляющим входом блока тактовой синхронизации, выход которого соединен с соответствующим входом согласованного фильтра, сигнальный вход которого соединен с входом блока тактовой синхронизации, последовательно соединенные измеритель временной задержки и блок выбора минимальной временной задержки, к первому управляющему входу которого и к первому управляющему входу измерителя временной задержки подключен второй выход блока фазирования, к управляющему входу которого и к второму управляющему входу измерителя временной задержки подключен соответствующий выход передающего распределителя, а также генератора сетки частот, выходы которого подключены

НС

Ј

соответственно к управляющим входам блока тактовой синхронизации, измерителя временной задержки, блока канальной синхронизации, приемного и передающего распределителей,отличающееся тем,что, с целью повышения точности синхронизации в случае, когда интервалы следования синхросигнала соизмеримы с временными задержками распространения синхросигна0 ла, введен между выходом блока канальной синхронизации и установочным входом передающего распределителя коммутатор, управляющий вход которого соединен с выходом блока выбора минимальной вре5 менной задержки, а между выходом согласованного фильтра и входом блока канальной синхронизации введен блок компенсации временной задержки, другие выходы которого соединены с соответствующими входами

0 измерителя временной задержки, дополнительный выход которого соединен с соответствующим входом блока компенсации временной задержки, управляющий вход которого и второй управляющий вход блока

5 выбора минимальной временной задержки соединены с вторым управляющим входом измерителя временной задержки, сигнальный вход которого и сигнальный вход приемного распределителя соединены с

0 выходом согласованного фильтра, причем управляющие входы согласованного фильтра и блока компенсации временной задержки соединены с соответствующими входами генератора сетки частот, второй управляю5 щий вход приемного распределителя подключен к второму управляющему входу блока тактовой синхронизации, выход которого соединен с соответствующим входом приемного распределителя, а второй управ0 ляющий вход коммутатора является входом управляющего сигнала устройства.

к с

ГО

a QS

.I.U L-.y,Ј/; 1

Ичо,| . гтоЧгтпа i ч , о i 2- „ /t

ov On. 6Ii i

I ,

tr-,

I -- Jt.

о i 2- ;

I , . TO

tr-,,

I -- Jt. t- - Фаг. 6