Устройство символьной синхронизации Советский патент 1992 года по МПК H04L7/02 

flue. 1

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для тактовой синхронизации сигналов с относительной фазовой манипуляцией (ОФМ) в условиях передачи короткими посылками дискретной информации.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем устранения неопределенности временного положения границ символов при синхронизации сигналов с относительной фазовой манипуляцией (ОФМ).

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства в начале посылки; на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства в конце посылки.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, делитель 2 частоты, анализаторы 3 и 4 синхронизма, согласованные фильтр, формирователь 7 синхросигнала, элементы И 8, 9, элемент ИЛИ 10.

Формирователь 7 состоит из триггера 11, элементов И 12-16, элемента ИЛИ 17. Анализаторы 34 состоят из элементов И 17- 20, реверсивного счетчика 21, элементов НЕ 22, 23, RS-триггера 24, формирователя 25 кода установки, элемента ИЛИ 28 и формирователя 27 импульса записи кода.

Делитель 2 состоит из последовательно соединенных счетчика 28 и дешифратора 29.

Согласованный фильтр 5 состоит из регистра сдвига 30 разрядностью 21 (где п - коэффициент деления делителя 2) двух 2 -входовых элементов И 31, 32 и элемента ИЛИ 33. Согласованный фильтр 6 состоит из 2- разрядного регистра 34 сдвига, двух 21-вхо- довых элементов И 35, 36 и элемента ИЛИ 37.

Устройство работает следующим образом.

На информационный вход устройства и соответствующие информационные входы регистров 30, 34 поступает дискретизиро- ванный на два уровня сигнал с ОФМ с частотой следования символов Fo (фиг. 2а, За), на диаграммах обозначения О расположены в начале символов. Одновременно с генератора 1 тактовых импульсов на тактовые входы регистров 30 и 34 и счетный вход счетчика 28 поступают импульсы с частотой следования nF0 (фиг. 26. 36). Тактовыми импульсами и регистры 30, 34 записываются реализации, поступающие на их информационные входы, эти же тактовые импульсы просчитываются счетчиком 28 и дешифрируются дешифратором 29. Согласованный фильтр 5 формирует на своем

выходе отклики, когда в двух половинах регистра 30 записаны реализации противоположного знака (фиг. 2в, Зв), а согласованный фильтр G формирует отклики (фиг. 2г, Зг),

когда во всех разрядах регистра 34 записаны реализации одного знака.

Временные диаграммы фиг. 2 отражают реакцию устройства на появление сигнала на его входе. Отсутствию сигнала на началь0 ном участке диаграммы соответствует постоянный уровень напряжения, хоть,в принципе, он может быть переменным, с произвольным моментом его смены, зависящем от уровня шумов в канале.

5 В начале диаграммы (фиг. 2г) на выходе согласованного фильтра 6 постоянно присутствует отклик.

Положение стробов на выходах делителя 2 (фиг. 2е, ж, з) определяется произволь0 ным состоянием счетчика 28. Первый выход делителя - 0 -строб (соответствует нулевому состоянию 28), второй - промежуточный строб (соответствующий любому числу о счетчике 28, кроме нуля и п/2. В описывае5 мом варианте устройства соответствует числу 2 в счетчике), третий - n/2-строб (соответствующий числу в счетчике п/2). В это время триггер 11 формирователь 7 находится в единичном состоянии, которое

0 подтверждается импульсами установки на его - входе, поступающими с выхода обнуления анализатора 4. Благодаря этому элемент И 12 находится в состоянии, открытом для прохождения сигнала с согласованного

5 фильтра 5, первый отклик которого (фиг. 2в) проходит на установку в нулевое состояние счетчика 28, вызывая появление 0 -строба на выходе дешифратора 29 (третий импульс от начала на фиг. 2Е). Совмещение на эле0 менте И 13 импульса установки делителя 2 и 0 -строба приводит к обнулению триггера 11 (фиг. 2д), что переводит устройство в режим анализа наличия сигнала, в течение которого отключен вход установки делителя 2.

5 Кроме установки делителя 2 сигнала с выхода элемента И 12 поступает на вход установки анализаторов 3 и 4, в которых, пройдя элемент ИЛИ 26, осуществляет запуск формирователя 23. Формирователь 27 форми0 рует импульс записи в счетчик 21 с задержкой для разнесения его по времени с импульсом на входе сложения счетчика 21. Этим импульсом осуществляется запись кода, поступающего на счетчик с формиро5 вателя 25 кода установки (в данном примере записывается в счетчик число 5, см. фиг. 2 и, л). С этого момента оба анализатора 3 и 4 анализа переходят в режим анализа на позициях стробов, определенных произведенной установкой.

Если первая установка была произведена правильно, т.е. в соответствии с моментом смены уровней, определяемым серединой символа или его границей, то последующие отклики согласованного фильт- ра 5 должны с большой вероятностью попадать в и м/2-й (пятый) стробы, поступающие с делителя 2 на элементы И 8, 9. Вполне закономерно, что отликов согласованного фильтра 5 на середины символов должно быть больше, чем на границы. Поскольку, первый отклик согласованного фильтра 5 был реакцией на середину символа (фиг. 2а, в), то большее число откликов должно совпадать с 0 -строоом (фиг. 2е) и меньшее - с пятым стробом ( фиг. 2ж). В счетчике 21 анализатора 3, который решает задачу различных границ и середин символов, происходит нарастание числа (фиг. 2и). Аналогичные операции анализа, но уже по определению наличия сигнала, осуществляются в анализаторе 4. При наличии сигнала число откликов согласованного фильтра 5, соответствующих границам и серединам символов, больше, чем число промежуточ- ных стробов делителя. На вход сложения анализатора 4 через элемент ИЛИ 10 будет поступать больше счетных импульсов, чем на вход вычитания - промежуточных стробов, В счетчике 21 анализатора 4 происхо- дит нарастание числа (фиг. 2л).

До появления сигналов переноса или заема на выходе счетчика 21 открыты для прохождения счетных импульсов элементы И 17, 18 и закрыты элементы И 19, 20. Им- пульс с входа сложения при наличии сигнала переноса не проходитчерез элемент И 17 на вход сложения счетчика 21, а через элемент И 19 устанавливает в единичное состояние триггер 24, анализатора 4 (фиг.2м),, фиксируя наличие сигнала на управляющем выходе устройства. Одновременно импульс с элемента И 19 через ИЛИ 26 поступает на формирователь 27, где по его спаду формируется импульс записи, и в счетчик 21 запи- сывается код 5 (фиг. 2л). Аналогичные операции переполнения счетчика 21 наблюдаются в анализаторе 3, в результате чего происходит операция различения границ и середин символов, подтверждается единичное состояние триггера 24, анализатора 3 позволяющее выбирать для считывания информации n/2-стробы делителя 2. Сигнал с прямого выхода триггера 24 анализатора 4 разрешает прохождение импульсов считывания на выход синхронизации (фиг. 2н). Информация, подлежащая считыванию (фиг. 2г), поступает с согласованного фильтра б на информационный выход устройства.

На фиг. 3 показана реакция устройства на окончание приема информационной посылки. Окончание манипуляции (фмг. За) завершается последним откликом согласованного фильтра 5,после чего появляется постоянный уровень напряжения с согласованного фильтра 6 (фиг. Зг). Прекращается поступление счетных импульсов на входы сложения и вычитания анализатора 3, счетчик 21 останавливается в состоянии,соответствующем накопленному числу (фиг. Зи). Также прекращается поступление счетных импульсов на вход сложения анализатора 4, и содержимое счетчика 21 уменьшается на каждом такте за счет поступающих на вход вычитания промежуточных стробов (фиг. Зл). При достижении счетчиком 2 I анализатора 4 нулевого состояния,сигнал с выхода заема через инвертор 23 запрещает прохождение импульсов на вход вычитания, фиксируя нулевое состояние счетчика. Одновременно с этим импульс с входам вычитания анализатора 4, проходит через элемент И 20 на Р-вход триггера 24 и переводит его в нулевое состояние. Нулевой уровень напряжения на управляющем выходе свидетельствует об отсутствии сигнала на информационном входе устройства. Импульс с элемента И 20, поступая так же на - вход триггера 11, переводит его в единичное состояние (фиг. Зд), а все устройство - о режим ожидания сигнала.

Формирователь 27 может быть выполнен, например, в виде двух последовательно включенных одновибраторов.

Формирователь 25 кода установки может представлять собой набор шин, часть которых (нули) подключены к общей шине, а другая часть (единицы) - через резистор к источнику питания.

За счет использования дополнительного блока анализа, блока управления, допол- пительных элементов И, ИЛИ удалось осуществить сравнение откликов, согласованных фильтров в разнесенных на половину длительности символа стробах и определить истинное временное положение границ и середин символов при приеме сигналов с ОФМ.

Таким образом, устройство позволяет эффективно осуществлять символьную синхронизацию сигналов с ОФМ. Также устройство может быть применено для экспресс-контроля наличия сигнала з линиях связи.

Формула изобретения

1, Устройство символьной синхронизации, содержащее генератор тактовых импульсов, делитель частоты, первый анализатор синхронизма, первый и второй

согласованные фильтры, информационные входы которых соединены между собой и являются информационным входом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем устранения неопределенности временного положения границ символов при синхронизации сигналов с относительной фазовой манипуляции, в него введены формирователь синхросигнала, второй анализатор синхронизма, элементы И и ИЛИ, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовыми входами первого и второго согласованных фильтров и делителя частоты, выход первого согласованного фильтра соединен с первыми входами первого и второго элементов И и первым входом формирователя синхросигнала, установочный выход которого соединен с входами установки первого и второго анализатора синхронизма и делителя частоты, первый выход которого через первый элемент И соединен с входом сложения первого анализатора синхронизма и с первым входом элемента ИЛИ, а второй выход делителя частоты через второй элемент И соеди- нен с входом вычитания первого анализатора синхронизма и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сложения второго анализатора синхронизма, вход вычитания которого соединен с третьим выходом делителя частоты, первый и второй выходы которого, первый и второй выходы первого анализатора синхронизма, выход обнуления и выход второго анализатора синхронизма соединены с соответствующими входами формирователя синхросигнала, выход которого, выход второго анализатора синхронизма и выход второго согласованного фильтра являются соответственно выходом Синхронизации, управляющим выходом и информационным выходом устройства.

2. Устройство поп. Ч.отличающее- с я тем, что формирователь синхросигнала выполнен в виде последовательно соединенных триггера режима, первого элемента И и второго элементов И, третьего и четвертого элемента И, выходы которых через элемент ИЛИ соединены с первым входом пятого элемента И, при этом Р-вход триггера режима соединен с выходом второго элемента И. второй вход которого соединен с первым входом третьего элемента И, причем второй вход первого элемента И, первые входы третьего и четвертого элементов И, вторые входы третьего и четвертого элементов .И и второй вход пятого элемента И являются соответственно входами формирователя синхросигнала, выходами которого являются соответственно выходы первого и пятого элементов И.

3. Устройство по п. Ч.отличающее- с я тем, что первый и второй анализаторы

синхронизма выполнены идентично в виде первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, первые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно с S-входом и R-входом триггера, а также формирователя кода установки, выходы которого соединены с информационными пхо- дами реверсивного счетчика, вход записи которого соединен через формирователь импульса записи с выходом элемента И, выход переноса реверсивного счетчика соединен с вторым входом третьего элемента И и через первый элемент НЕ - с вторым входом первого элемента И, выход заема реверсивного счетчика соединен с вторым входом четвертого элемента И и через второй элемент НЕ - с вторым входом второго элемента И, выход третьего элемента И соединен с вторым элементом ИЛИ, причем первые входы первого и второго элементов И, первый вход элемента ИЛИ, выход четвертого

элемента и прямой и инверсный выходы триггера являются соответственно входами сложения вычитания и выходов установки, выходом обнуления и первым и вторым выходами анализатора синхронизма.

4, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ : е- с я тем, что делитель частоты выполнен в виде последовательно соединенных счетчика и дешифратора, причем установочным и тактовым входами делителя частоты являются соответственно установочный и тактовый входы счетчика, а первым вторым и третьим выходами делителя частоты являются соответственно выход нулевой комбинации, выход, соответствующий состоянию

счетчика п/2, где п - коэффициент деления частоты и промежуточный выход дешифратора.

5. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что второй согласованный фильтр выполнен в виде 21-разрядного регистра сдвига (где I :Ј п/2), прямые выходы которого через первый элемент И соединены с первым входом элемента ИЛИ, а инверс- ный выходы - через второй элемент И с вторым входом элемента ИЛИ, сигнальный и тактовый входы регистра сдвига и выход элемента ИЛИ являются соответственно сигнальным и тактовым входами и выходом согласованного фильтра.

О)

со со ю

Гг

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для тактовой синхронизации сигналов с относительной фазовой манипуляцией (ОФМ) при передаче дискретной информации короткими посылками. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем устранения неопределенности временного положения границ символов при синхронизации сигналов с ОФМ. Устройство символьной синхронизации содержит генератор 1 тактовых импульсов, делитель 2 частоты, анализаторы 3 и 4 синхронизма, согласованные фильтры 5 и 6, формирователь 7 синхросигнала, элементы ИЗиЭсиэлемент ИЛИ 10. В устройстве осуществляется сравнение числа откликов согласованного фильтра 5 в стробах, разнесенных на половину длительности символа, и определение истинного временного положения границ середин символов. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

tj4 Va«ut VK 55 «Ч

Редактор

Составитель В. Кедо Техред М.Моргентал

Корректор Н. Ревская