Способ тактовой синхронизации и регенерации телеграфных сигналов и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК H04L7/02 

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в системах передачи дискретной информации.

Цель --повышение точности синхронизации и регенерации и уменьшение времени вхождения в синхронизм.

Для эффективной реализации предлагаемого способа формирование команды для разрешения предустановки усреднителя, учета кодов адресов фронтов посылок при усреднении и переустановке начала отсчета кодов адресов фронтов телеграфного сигнала предлагается производить при искажениях фронтов телеграфного сигнала меньше 20% от длительности посылок Т0, а заданный интервал измерения среднего значения кодов фронтов телеграфного сигнала должен быть равен 2Т0, при этом нижний предел измерения среднего значения кодов фронтов телеграфного сигнала устанавливается равным 0,4-0,5 Т0, а верхний 1,5-1,6 Т0.

Команду, возвращающую алгоритм ра-, боты в исходное состояние, предлагается вырабатывать при превышении максимального (определяется используемым кодом или другими требованиями) числа посылок одного знака, например 12.

На фиг,1 представлена структурная электрическая схема устройства тактовой синхронизации и регенерации телеграфных сигналов; на фиг,2 -то же, усреднителя; на фиг.З - то же, блока контроля сигналов; на фиг/ - тоже, блока переустановки системы отсчета. ....

Устройство тактовой синхронизации и регенерации телеграфных сигналов содержит блок Т выделения фронтов, сумматор 2, счетчик 3 адреса фронтов, усреднитель 4; блок 5 вычитания, регистр. 6 считывания, блок 7 контроля сигналов, двоичный счетчик 8, первый и второй элементы И 9, 10, блок 11 сложения по модулю два, коммутатор 12, блок 13 переустановки системы отсчета, блок 14 управления, усреднитель 4 содержит сумматор 15, регистр 16, умножитель 17, блок 7 контроля сигналов содержит счетчик 18 длительности посылки, счетчик 19 посылок, первый компаратор 20, вычитатель 21 ..коммутатор 22, второй компаратор 23, элемент сложения по модулю 2 24, первый регистр 25, второй регистр 28, блок 13 переустановки системы отсчета содержит сумматор 27, вычитатель 28, компаратор 29 нижнего предела, компаратор 30 верхнего предела, элемент ИЛИ 31, коммутатор 32.

Устройство тактовой синхронизации и регенерации телеграфных сигналов работает следующим образом,

Входной телеграфный сигнал поступает параллельно как на первый вход блока 1 выделения фронтов, так и на второй вход регистра б считывания.

По каждому фронту входного сигнала

блок 1 выделения фронтов формирует узкие импульсы. Порядок следования импульсов ИФ1, ИФ2. ИФЗ и ИФ4 следующий. Первыми во времени формируются импульсы

ИФ1, поступающие на регистр 25 для записи сигнала, сигнализирующего о допустимости временных искажений посылок, и на регистр 26 для записи сигнала, характеризующего нечетное число посылок; вторыми

импульсы ИФ2, поступающие на второй элемент И 10 и далее на третий вход (перезаписи) счетчика 3 адреса фронтов, третьими - импульсы ИФЗ, поступающие на первый элемент И 9 и далее параллельно на

третий тактовый вход усреднителя 4 и на второй (счетный) вход двоичного счетчика 8 и, наконец, последними - импульсы ИФ4, поступающие на третий вход блока 7 контроля сигналов для сброса счетчиков 18 и 19.

Блок 7 контроля сигналов постоянно оценивает приходящий сигнал. Предположим, что до определенного момента входной телеграфный сигнал не поступал, что равносильно сигналу Отжатие или Нажатие. То

есть с третьего выхода к 8 (фиг.З) блока 7 контроля сигналов на первый вход двоичного счетчика 8 поступает сигнал Сброс. При этом с выхода двоичного счетчика 8 на первый управляющий вход первого коммутаторз 12 подается как приоритетный сигнал - логический О. Первый коммутатор 12 при

этом подключает выход счетчика 3 адреса .фронтов через первый вход от 12 усреднителя 4 (фиг.2) на вход первого регистра 16. С

началом поступления на информационный вход устройства фронтов телеграфного сигнала блок 1 выделения фронтов, как уже было сказано, будет формировать соответствующие импульсы, По первому же фронту

входного сигнала импульсом ИФ4 произойдет сброс счетчиков 18-и 19, при этом сигналом с третьего выхода к 8 блока 7 контроля сигналов разблокируется двоичный счетчик 8. В случае временных искажений телеграфных посылок меньше К блок 7 контроля сигналов выдает по первому выходу к 9 (фиг.3) логическую 1 на первый и второй элементы И 9, 10. Кроме того, в зависимости от длительности измеряемых от фронта

частей телеграфного сигнала блок 7 контроля сигналов по второму выходу, к 11 (фиг.З) выдает также сигнал а виде логической 1, характеризующей нечетное число посылок одного знака, на второй вход первого блока 11 сложения по модулю два.

После чего импульсы с выходов блока 1 выделения фронтов подаются соответственно: ИФ2 через второй элемент И 10 на третий вход (перезаписи) счетчика 3 адреса фронтов, если с блока 11 по модулю два поступает сигнал - логическая ИФЗ через первый элемент И 9 параллельно на усреднитель 4 и на счетный вход двоичного счетчика 8. В регистре 16 усреднителя А при этом, как усредненное значение, будет записываться код числа с выхода счетчика 3 адреса фронтов, соответствующий временному положению фронта входного телеграфного сигнала. Такой порядок установки усреднителя 4 будет происходить по двум первым фронтам входного телеграфного сигнала. После чего, как уже было сказано выше, двоичный счетчик 8 самоблокируется и выдает логическую 1 на коммутатор 12, который подключает вход регистра 16 к выходу сумматора 15. то есть усреднитель 4 после предварительной установки переходит в типовой режим усреднения, как рекурсивный фильтр первого порядка. Далее с первого выхода усреднителя 4 (выхода первого регистра сдвига 16) коды чисел подаются на второй выход блока 5 вычитания, на первый вход которого, как уже было отмечено выше, подается цифровой сигнал с четвертого выхода блока 14 управления - в результате чего производится временная привязка сигнала с выхода блока 5 вычитания к усредненному положению фронтов входного сигнала, т.е. тактовая синхронизация. Блок 5 вычитания, имея выходной разряд, образующий частоту импульсов с периодом следования Т0. формирует фронты считывания выходных импульсов со сдвигом То/2 относительно усредненного положения фронтов приходящего по основному входу телеграфного сигнала, которые (фронты считывания) подаются на тактовый вход регистра 6 считывания. Регистр 6 считывания при этом будет формировать выходную информацию с восстановленными по длительности посылками. В случаях, ког- ДЕ регистры 25 и 2G блока 7 контроля сигналов формируют логическую- Г, что означает нечетное число посылок в измеряемых интервалах телеграфного сигнала и допустимость временных искажений посылок, тогда, учитывая прохождение логической 1 с первого выхода к 11 блока 7 контроля сигналов через первый блок 11 сложения по модулю дез, в моменты появления импульсов ИФ2 второй элемент И ТО формирует импульсы для перезаписи счетчика 3 адреса фронтов, на который при этом

подается результат сложения на сумматоре 2 кода числа К2, соответствующего Т0. и текущего ;сода числа с выхода счетчика 3 адреса фронтов. То есть этими действиями 5 производится дополнение кодов чисел, соответствующих нечетному числу посылок, до кодов чисел, соответствующих четному числу посылок. Это делается для того, чтобы учесть все отсчеты измерений положений

0 фронтов, соответствующих как четному, так и нечетному числу посылок одного знака во входном сигнале. Блок 13 переустановки системы отсчетз постоянно контролируете помощью компараторов 29 и 30 значение

5 усредненного положения фронтов с первого выхода усреднителя 4, а на выход третьего коммутатора 32 подается выход третьего сумматора 27. В случаях, когда срабатывает один из компараторов 29 или 30. то на выхо0 де элемента ИЛИ 31 появляется логическая 1, которая через первый выход к 11 блока 13 переустановки системы отсчета подается параллельно на второй управляющий вход коммутатора 12 и нз первый вход блока

5 11 сложения по модулю два. Причем, когда срабатывает компаратор 30 верхнего предела, то его выходной сигнал переключит коммутатор 32 на пропускание выходного сигнала вычитателя 28. В результате сраба0 тывания блока 13 переустановки системы отсчета коммутатор 12 будет пропускать на свой выход сигнал с выхода к 12 (фиг. 4), соответствующий сумме (с третьего сумматора 27) или разности (с третьего вычитателя

5 28). То есть на следующем рабочем (имеется в виду, что с первого выхода к 9 блока контроля сигналов подается логическая 1 на первый и второй элементы И 9. 10) цикле произойдет переустановка как счетчика 3

0 адреса фронтов, так и усреднителя 4.

Учитывая, что переустановка системы отсчета кратна То, то скачков фазы при этом в выходном сигнале не будет. Заметим, что в процессе работы производится синхрони5 зация двоичного счетчика-делителя блока 14 управления от импульсов счетчика адреса фронтов 3.

У, наконец, устанавливая заданный код управления на выходе Упр. блока И, про0 изводится установка необходимого режима работы устройства о целом.

CD о р м у л а изобретения 1. Способ гактосой синхронизации и регенерации телеграфных сигналов, оснооан5 ный на последовательном многократном делении сигналов опорной частоты до получения нескольких сигналов, состояние которых образует последовательность кодов фазовых зон. причем сигнал с низшей частотой образует неподстроенную тактовую

частоту, выделении фронтов посылок телеграфного сигнала и-фиксации состояния кодов в моменты воздействия фронтов посылок телеграфного сигнала, усреднении зафиксированных кодов, коррекции непод- строенной тактовой частоты на значение фазы, соответствующее усредненному значению зафиксированных кодов и восстановлении фронтов посылок телеграфного сигнала путем считывания информации в Моменты воздействия фронтов посылок скорректированной тактовой частоты, о т л и- на ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности синхронизации и регенерации и уменьшения времени вхождения в синхро- низм, период следования фазовых зон принимают равным длительности даух посылок телеграфного сигнала, измеряют временные искажения посылок телеграфного сигнала путем измерения модуля разности длительностей посылок телеграфного сигнала, составляющих сигналы одного .знака от фронта до фронта посылок телеграфного сигнала и соответствующих неискаженных временных интервалов в моменты измене- ния знака этого сигнала, изменяют время усреднения при отсчетах этих измерений, составляющих меньше заданного значения, при этом с началом поступления телеграфного сигнала производится установка сред- него значения кода адреса фронтов посылок телеграфного сигнала, равного коду здреса второго искаженного меньше заданного значения фронта посылок телеграфного сигнала, затем производят оценку среднего значения . кедов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала с верхним и нижним пределами знамения кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала, если - среднее.значение кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала больше верхнего установленного предела, производят вычитание из среднего значения кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала кода числа, равного длительности одной неискаженной посылки телеграфного сигнала, если среднее значение кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала меньше установленного предела, производят добавление к среднему значению кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала кода числа, равного длительности одной неискаженной посылки телеграфного сигнала, и затем производят переустановку начала отсчета измерения адресов фронтов посылок телеграфного сигнала и среднего значения кода адреса фронтов посылок телеграфного сигнала, при этом среднее значение кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала расположено внутри

заданного интервала измерения, определенного указанными пределами, если непрерывная длительность телеграфного сигнала одного знака соответствует нечетному числу посылок телеграфного сигнала, то к измеренному коду адреса фронта посылок телеграфного сигнала добавляется число, соответствующее длительности одной посылки телеграфного сигнала, и в соответствии с этим кодом производится переустановка начала измерения кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала и усреднение кодов, в случаях когда на заданное время прекращается поступление выходного телеграфного сигнала, формируется специальный телеграфный сигнал, под- готавливающий начальную установку среднего значения кода адреса фронтов посылок.

2. Устройство тактовой синхронизации и регенерации телеграфных сигналов, содержащее блок выделения фронтов, последовательно соединенные счетчик адреса фронтов и усреднитель, а также регистр считывания, выход которого является выходом устройства, о т л-и чающееся тем, что, с целью повышения точности синхронизации и регенерации и уменьшения времени вхождения в синхронизм, введены сумматор, блок вычитания, коммутатор, блок переустановки системы отсчета, блок управления, двоичный счетчик, блок сложения по модулю два, первый и второй элементы И и блок контроля сигналов, первый выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И. при этом входом сигнала опорной частоты и управляющим входом устройства являются соответственно первый и второй входы блока управления, к третьему входу которого подключен второй выход счетчика адреса фронтов, к первому входу которого подключен выход сумматора, а первый выход.снетчика адреса фронтов подключен к первым входам коммутатора и сумматора, второй вход которого является входом постоянного двоичного числа устройства, информационным входом которого является первый вход блока выделения фронтов, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому входу блока контроля сигналов, второму входу второго элемента И и второму входу первого элемента И, выход которого подключен к третьему входу усреднения и второму входу двоичного счетчика, выход которого подключен к первому управляющему входу коммутатора, при этом первый, второй и третий выходы блока управления подключены соответственно к вторым входам блока выделения фронтов, счетчика адреса фронтов и блока контроля сигналов, к третьему входу которого подключен четвертый выход блока выделения фронтов, а второй и третий выходы блока контроля сигналов подключены соответственно к второму входу блока сложения по модулю два и первому входу двоичного счетчика, причем четвертый выход блока управления подключен к первому входу блока вычитания, выход которого подключен к первому входу регистра считывания, второй вход которого соединен с первым входом блока выделения фронтов, а выход регистра считывания является выходом устройства, при этом первый

0

выход усреднителя подключен к второму входу блока вычитания и входу блока переустановки системы отсчета, первый выход которого подключен к второму управляющему входу коммутатора и первому входу блока сложения по модулю два, выход которого подключен к третьему входу второго элемента И, а выход второго элемента И подключен к третьему входу счетчика адреса фронтов, при этом второй выход блока переустановки системы отсчета подключен к третьему входу коммутатора, выход и второй вход которого соединены соответственно с вторым входом и вторым выходом усреднителя.

фиг.З

13

Kff