Адаптивный цифровой корректор Советский патент 1976 года по МПК H04B3/04 

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для точной коррекции постоянных и меняющихся линейных искажений дискретной информации, передаваемой по каналам связи одной боковой полосой частот.

Известен адаптивный цифровой корректор, содержащий приемник сигналов дискретной информации, линейный выход которого через аналого-цифровой преобразователь и цифровой гармонический корректор подключен к входам узла настройки, а через узел синхронизации- к другим входам цифрового гармонического корректора и узла настройки, выход которого подключен к третьему входу цифрового гармонического корректора. 1

Однако известное устройство обладает небольшим диапазоном корректируемых линейных искажений, вследствие чего понижается достоверность передачи дискретной информации.

Цель изобретения - повышение достоверности передачи дискретной информации за счет увеличения диапазона корректируемых линейных искажений сигнала.

Для этого в устройстве введены дополнительный цифровой гармонический корректор, цифро-аналоговый преобразователь, электронный коммутатор и фильтр нижних частот, при этом второй выход аналого-цифрового преобразователя через последовательно соединенные дополнительный цифровой гармонический корректор, к другому и третьему входам которого подключены соответственно третий выход узла синхронизации и выход узла настройки, электронный коммутатор, цифро-аналоговый преобразователь и фильтр нижних частот соединен с тактовым входом приемника.

На чертеже изображена структурная схема предложенного адаптивного цифрового корректора.

Корректор содержит приемник 1 сигналов дискретной информации, включающий синхронный детектор 2, фильтр 3 нижних частот и узел 4 фазирования по тактам, при этом линейный выход приемника 1 через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5 и цифровой гармонический корректор (ЦГК) 6, включающий многоразрядный электронный коммутатор 7, регистр 8 сдвига, цифровой умножитель 9 и накапливающий сумматор 10, подключен к входам узла 11 настройки, а через узел 12 синхронизации - к другим входам ЦГК 6 и узла настройки И. Корректор содержит также дополнительный цифровой гармонический корректор 13, включающий многоразрядный электронный коммутатор 14, регистр 15 сдвига, цифровой умножитель 16 и накапливающий сумматор 17, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 18, электронный коммутатор 19 и фильтр 20 нижних частот при этом второй выход аналого-цифрового преобразователя 5 через последовательно соединенные- дополнительный ЦГК 13, к другому и третьему входам которого подключены соответственно третий выход узла 12 синхронизации и выход узла 11 настройки, электронный коммутатор 19, цифро-аналоговый преобразователь 18 и фильтр нижних частот (ФНЧ) 20 соединен с тактовым входом приемника 1. Предложенный корректор работает следующим образом. Высокочастотный информационный сигнал поступает на вход приемника 1 сигналов дискретной информации, где сигнал детектируется синхронным детектором 2, а фильтром 3 нижних частот выделяется низкочастотный информационный сигнал. С выхода фильтра 3 линейный сигнал поступает на вход АЦП 5. В АЦП 5 синхронной с сигналом частотой, , где В - скорость передачи информации в бодах, осундествляется опробывание мгновенных значений линейного сигнала и преобразование их в цифры в двоичном коде. При этом опробывается информационный сигнал как в середине окна (значащие позиции сигнала), так и в промежутке (незначащие позиции сигнала). С одного выхода АЦП 5 числа в параллельном коде подаются на вход ЦГК 6, а с другого - на вход дополнительного ЦГК 13, состоящих из электронных коммутаторов 7 и 14, регистров сдвига 8 и 15, цифровых умножителей 9 и 16, накапливающих сумматоров 10 и 17. Каждый цифровой гармонический корректор реализует с цифрами в двоичном коде операции аналогового гармонического корректора с прямыми связями. Для управлепия отводами в каждом корректоре используется один цифровой умножитель, на управляющий вход которого подаются числа, определяющие коэффициент передачи корректора по отводам, с узла И настройки. На вход ЦГК 6 подаются числа, имеющие значения значащих позиций сигнала, а на вход ЦГК 13 - числа, имеющие значения незначащих позиции сигнала. В каждом гармоническом корректоре 6 или 13 электронные коммутаторы 7 и 14 с частотой /0/2 подключают вход регистра сдвига 8 или 15 к выходу АЦП 5 для записи в регистр очередного нового числа. В промежутке времени между записью новых чисел в регистре с высокой частотой /т -/oOV+1), где N- количество отводов корректора, осуществляется продвижение чисел таким образом, чтобы все числа, записанные в регистры, перемножились в умножителях 9 и 16 с соответствующими числами, подаваемыми с такой же частотой с узла настройки 11. Результаты перемножения каждой серии чисел с выхода регистра с числами коэффициентов складываются в накапливающих сумматорах 10 и 17, образуячисла - амплитуды корректированных позиций сигнала, которые с частотой /0/2 подаются на входы дог(оЛййтельного электронного коммутатора 19. Коммутатор 19 подключает nd очереДй ко входу ЦАП 18 числа с выходов ЦГК 6 и ЦГК 13. ЦАП 18 преобразует числовые значения сигнала в напряжение, формируя аналоговый сигнал. Высокочастотные составляющие сигнала с выхода ЦАП 18 подавляются фильтром нижних частот 20, в результате получается аналоговый сигнал. С выхода фильтра 20 линейный корректированный сигнал подается па вход узла 4 фазирования по тактам приемника 1, в котором осуществляется формирование тактовой частоты и автоматическое фазирование ее относительно окна информационного сигнала с выхода фильтра 20. Адаптивную настройку ЦГК осуществляет узел настройки 11, в котором выделяются числа сигнала ощибки, представляющие разпость между числами значащих позиций сигнала с выхода накапливающих сумматоров 10 и 17 и эталонными числами значащих цозиций сигнала, регенерируемые с определенной достоверностью из чисел искаженных значащих позиций сигнала. Числа сигнала ошибки перемножаются на знак чисел с выхода регистров 8 и 15. Среднее значение результатов перемножения интегрируется для каждого отвода в накапливающих сумматорах 10 и 17 и подается с противоположным знаком на входы умножителей 9 и 16 синхронно с числами с выхода регистров 8 и 15. При появлении линейных искажений в информационном сигнале (эхо-сигналов) среднее значение чисел от перемножения чисел сигнала ошибки на знак чисел с регистра будет не равно нулю. Суммируясь с определенным весом в накапливающих сумматорах 10 и 17, они образуют числа, которые, перемножаясь в умножителях 9 и 16 с числами сигнала, изменяют коэффициенты передачи отводов ЦГК 6 и ЦГК 13 в сторону подавления эхо-сигналов. Процесс настройки корректоров закончится, когда линейные искажения (эхо-сигналы) уменьшатся до такой величины, что среднее значение чисел, поступающих на вход накапливающих сумматоров 10 и 17, будет равно нулю н коэффициенты отводов корректора перестанут изменяться. В узле настройки 11 осуществляется также регенерация информационного сигнала и выдача его на выход. В связи с тем, что дополнительный цифровой гармонический корректор 13 корректирует еще и дополнительные отсчеты сигнала, сигнал на выходе фильтра нижних частот 20 получается синхронным с сигналом на входе АЦП 5; соответственно тактовая частота, формируемая в узле 4 приемпика 1, будет синхронной с входным сигналом АЦП 5 и может использоваться для синхронизации узлов корректора. Поэтому с выхода узла 4 тактовая частота подается на вход узла 12 синхронизации корректора.

Ё результате того, что для формирования и фазирования тактовой частоты приемника 1, которая осуществляет синхронизацию корректора, используется сигнал с выхода корректора, т. е. корректированный, колебание фазЫ тактовой частоты будет находиться в допустимых пределах и синхронизация корректора будет осуществляться даже при больших линейных искажениях входного сигнала, когда работа известного корректора была бы невозможной. Тем самым обеспечивается работа предлагаемого корректора прн значительно больших линейных искажениях по сравнению с известным.

Увеличение диапазона корректируемых искажений повышает достоверность передачи дискретной информации по многолучевым радиоканалам, а при передаче через проводные телефонные каналы связи снижает сложность и трудоемкость настройки устройств предварительной (грубой) коррекции.

Формула изо1бретени,я

Адаптивный цифровой корректор, содержащий приемник сигналов дискретной информации, линейный выход которого через аналогоцифровой преобразователь и цифровой гармоничёскмй корректор подключен k входам узла настройки, а через узел синхронизации - к другим входам цифрового гармонического корректора и узла настройки, выход которого

Подключен к третьему входу цифрового гармонического корректора, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности передачи дискретной информации за счет увеличения диапазона корректируемых линейных

искажений сигнала, в него введены дополнительный цифровой гармонический корректор, цифро-аналоговый преобразователь, электронный коммутатор и фильтр нижних частот, при этом второй выход аналого-цифрового преобразователя через последовательно соединенные дополнительный цифровой гармонический корректор, к другому и третьему входам которого подключены соответственно третий выход узла синхронизации и выход узла настройки,

электронный коммутатор, цифро-аналоговый преобразователь н фильтр нижних частот соединен с тактовым входом приемника сигналов дискретной информации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Roe W. R. А 14,4 kbs Modem for telephone Channals.-«IEEE Comput and Communs Conference Rome, New Jork, 1969 (прототип).