Преобразователь двоичного сигнала в балансный пятиуровневый сигнал Советский патент 1979 года по МПК H04L3/02 

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в цифровых системах передачи данных, оборудованных регенераторами пятиуровневого сигнала с синхронизированием. Известен преобразователь двоичного сигнала в балансный пятиуровневый сигнал, содержащий конвертер и реверсивный счетчик 1. Однако известный преобразователь имеет недостаточную помехозащищенность. Цель изобретения - повышение помехозащищенности. Для этого в преобразователь двоичного сигнала в балансный пятиуровневый сигнал, содержащий конвертер и реверсивный счетчик, введены первый блок задержки, формирователь, второй блок задержки с отводами, дешифратор и блок балансировки, причем выход конвертера непосредственно и через первый блок задержки подключен к входам формирователя, выход которого непосредственно и через второй блок задержки с отводами подключен к входам дешифратора, выход которого подключен к первому входу блока балансировки, выход которого через реверсивный счетчик подключен К второму входу блока балансировки, третий вход которого соединен с одним; из отводов второго блока задержки с отводами. На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенного преобразователя; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Преобразователь содержит конвертер 1, реверсивный счетчик 2, первый блок задержки 3, формирователь 4, второй блок задержки 5 с отводами, дешифратор б и блок балансировки 7, причем выход конвертера 1 непосредственно и через блок задержки 3 подключен к входам формирователя 4, выход которого непосредственно и через блок задержки 5 с отводами подключен к входам дешифратора 6, выход которого подключен к первому входу блока балансировки 7, выход которого через реверсивный счетчик 2 подключен к второму входу блока балансировки 7, третий вход которого соединен с одним из отводов второго блока задержки 5 с отводами. Преобразователь работает следующим образом. Входной двоичный сигнал А с тактовой частотой F в конвертере 1 преобразуется в четверичный безызбыточный сигнал ао (фиг. 2)с тактовой частотой F/2; далее этот сигнал в формирователе 4 преобразуется в небалансный пятиуровневый сигнал уь в котором запрещено появление некоторых характерных комбинаций. Децгифратор 6 обнаруживает в сигнале ys (полученном задержкой сигнала yi на 4 тактоВйх интервала) небалансные комбинации, которые ответственны за накопление небаланса. Блок балансировки 7 при определенных услови-. ях (не всегда) заменяет обнаруженные небалансные комбинации сигнала ys и образует балансный пятиуровневый сигнал Ss, причем каждой небалансной комбинации отведена особая (ранее запрещенная) заменяющая комбинация противоположного знака (веса). Реверсивный счетчик 2 подсчитывает «цифровую сумму выходного сигнала преобразователя Ss, значение которой и определяет условия замены небалансных комбинаций в блоке балансировки 7; замена осуществляется тогда, когда небаланс вышел бы за допустимые границы, если бы небалансная комбинация сигнала ys была бы пропущена в сигнале Ss. Рассмотрим работу преобразователя более подробно. Начальные условия (т. е. значения сигналов в первой колонке временной диаграммы, фиг. 2) могут быть выбраны произвольно за исключением того, что для сигнала у2 не следует выбирать в качестве начального значение Ра или Шг. Работа конвертера 1, который преобразует входной сигнал А с тактовой частотой F в четверичный сигнал а с тактовой частотой F/2, не отличается от работы конвертера известного преобразователя. Формирователь 4 образует сигнал yi и свой внутренний сигнал у в зависимости от сигналов ао, ai и внутреннего сигнала уз Сигнал у2 получается внутри формирователя 4 путем задержки сигнала у/ на один тактовый интервал. В выходном сигнале yi формирователя 4 не йогут образоваться (запрещены) некоторые комбинации значений, которые далее используются для балансировки этого сигнала. В сигнале yi также не могут образоваться серии из более, чем, трех нулевых значений (посылок) подряд.: Дешифратор 6 обнаруживает и дешифрует небалансные комбинации зн.ачений сигнала ys (т. е. комбинации, ответственные за накопление «цифровой суммы); для этого он использует сигналы от yi до уб и образует сигнал Zs. Если сигнал Zs принял одно из нулевых значений, то это означает, что в сигнале ys последовательно во времени образуется такая же комбинация значений, какая определяет значение сигнала Zs., Блок балансировки 7 производит балансировку пятиуровневого небалансного сигнала Y5 путем замены небалансных комбинаций этого сигнала на балансирующие комбинации противоположного веса, ранее запрещенные в небалансном сигнале ys (вес комбинации равен сумме весов составляющих ее значений); после каждой замены режим блока балансировки 7 изменяется, как описано ниже. Замена небалансной комбинации на балансйрующу1бКомбинацию далее называется подстановкой. Блок балансировки 7 обладает внутрен.ней памятью и может работать в двух реЖимах: прямом, в котором значения сигнала Y5 выдаются, как значения (посылки) сигнала ys без .изменения их знака, и инверсном, в котором значения сигнала ys выдаются, как значения (посылки) сигнала ys с переменой их знака на противоположный. Вид режима блока определяется его внутренним сигналом Ve; значение О этого сигнала соответствует прямому режиму, а значение 1 - инверсному. СигналР в не поступает на выход блока балансировки 7, а изменение режима происходит только при осуществлении подстановки. Кроме того. балансировки 7 может производить замену значений сигнала ys прежде, чем выдать их, как значения (посылки) сигнала YS ; замена производится только при осуществлении некоторых подстановок. На фиг. 2 показано осуществление двух подстановок. При первой подстановке (в 4, 5 и б тактовых интервалах) производится переключение режима блока балансировки 7, наличия .с 5-го интервала, и замена значений сигнала ys в 4, 5, 6 тактовых интервалах. При подстановке в 10, 11 и 12 тактовых интервалах производится только переключение режима блока балансировки 7 (с инверсного на прямой), начиная с 11-го тактового интервала. Замена небалансной комбинации, соответствующей Z (в 7 и 8 тактовые интервалы сигнала ys), не производится. Реверсивный счетчик 2 является цифровым счетчиком, который запоминает предыдущее значение «цифровой суммы Ne и вычисляет ее очередное значение Ns в соответствии с алгебраической формулой . NS Ne + уб, где ys - вес очередного значения (посылки) сигнала ys. Сигнал Ns является внут.ренним сигналом счетчика (не поступает на выход счетчика), а на блок балансировки 7 .поступает запомненное предыдущее значение «цифровой суммы NS . Балансный сигнал Ss (предпоследняя строка на фиг. 2) может принимать те же значения, что и сигнал ys, т. e.f,p, о, т, М; как функция времени, сигнал Ss соответствует последовательности значений этого сигнала (последняя строка на фиг. 2). В последнем тактовом интервале (фиг. 2) многоточия поставлены для тех сигналов.