Устройство для регенерации импульсов Советский патент 1979 года по МПК H04L25/06 H03G3/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в регенераторах кабельных цифровых систем связи. .

Известно устройство для регенерации импульсов, содержащее последовательно соединенные усилитель сигнала, первый блок стробирования, пб роговый решающий блок и формирова- . тель тактовой частоты, выход которого через последовательно соедйненныё фазовращатель, генератор тактовых .импульсов и первый фазосдвигающий блок подключен к входу второго фазосдвигающего блока, а выход первого фазосдвигакидего блока подключен к второму входу первого блока стробирования, выходы второго фазосдвигакицего блока .и генератора тактовых импульсов соединены соответственно с первыми входами третьего и второго блоков стробирования, к вторым входам которых подключён выход усилителя сигнала, при этом выход блока сравнения подключен к управляющему входу фазовращателя, а на второй вход порогового решающего блока пода опорный сигнал til

Однако известнее устройство имеете

низкую точность амплитудной и временной стабилизации глаз-диаграммы регенератора и в целом - невысокую эффективность устройств стабилизации регенератора, приводящую к снижению достоверности передачи.

Цель изобретения - повышение точности регенерации.

Для этого в устройство для регенерации шчпульсов, содержащее последовательно соединенные усилитель сигнала, первый блок стробирования, пороговый ретаакадий блок и формирователь импульсов, причем вход усилителя сигнала соединен с входе вьщелителя тактовой частоты, вьаход которого через последовательно соединенные фазовращатель, генератор тактовых импульсов и первый фаэосдвигакхаий блок подключен к входу второго фазосдвигающего блока, а выход первого фазосдвигакнцего блока подключен к второму входу первого блока стробирования, выходы второго фазосдвигающего блока и генератора тактовых импульсов соединены соответственно с первьами входами третьего и второго блоков стробирования, к вторьм входам которых подключен выход усилителя сигнала, при этом выход блока сравнения подключен к управлякяцему входу фазовращателя, а на второй вход порогового решающего блока подан опорный сигнал, введены четыре пиковых детектора,элемент задержки, элемент запрета,четвертый блок стробирования и дифференциальный усилитель, входы которого соединены с выходами первого и второго пиковьп4. детекторов, причем к входу второго пикового детектора подключен выход четвертого блока стробирования, входы которого соединены соответственно с выходами элемента запрета, и элемента задержки, к входу которого подключен выход усилителя сигнала, дополнительный вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, соответствующий вход которого соединен с третьим входом порогового решающего блока, первый вход которого соединен с входом первого пикового детектора, а входы элементазапрета соединены соответственно с выходами формирователя импульсов ипервого фазосдвигаавдего блока, входы блока сравнения соединены с выходами третьего и четвертого пиковых детекторов, к входам которых подключены соответственно выходы второго и третьего блоков стробирования. i

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство для регенерации импульсов содержит усилитель сигнала 1, первый блок стробирования 2, пороговый решакйций блок 3, формирователь импульсов 4, вьзделитёль тактовой частоты 5, фазовращатель б, генератор тактовых импульсов 7, первый фазосдвигающий блок 8, второй фазосдвигающий блок 9, второй и третий блоки стробирования 10, 11,блок сравнения 12, четыре пиковых детектора 13, 14,15, 16, элемент задержки. 17, элемент запрета 18, четвертый блок стробирования 19 и дифференциальный усилитель 20.

Устройство работает следуняцим образом.

На входы усилителя 1 и выделителя тактовой частоты 5 поступает двухуровневый цифровой сигнал. Выделитесь тактовой частоты 5 призизводит .выделение тактовой частоты. Генератор тактовых импульсов 7 производит формирование тактовых импульсов, которые через фазосдвигающий блок 8 подаются на второй вход первого блока стробирования 2 для тактового стробирования двоичного сигнгша, поступающего с выхода усилителя 1 на первый вход первого блбка стробирования 2. При этом предполагается, что генератор тактовых импульсов 7 стабилизирован по времени и с выхода фазосдвигающего блока 8 снимаются

тактовые импульсы в моменты, соответствующие Максимальному раскрыву глаз-диаграммы регенератора. Пробы импульсов цифрового сигнала с выхода первого Олока стробирования 2 подаются затем на .вход порогового решающего блока 3, который на основе определенного порогового уровня, подаваемого с источника опорного сигнала, не показанного на схеме, при нймает решение о наличии или отсутст0 ВИИ импульсов на тактовом положении цифрового сигнала. С выхода порогового решающего блока 3 постоянное напряжение решения подается на вход формирователя импульсов 4, с выхода которого снимаются импульсы цифрового сигнала, восстановленного по форме, амплитуде и фазе. Пробы импульсов цифрового сигнала с выхода первого блока стробирования 2 подаются также

Q на вход дополнительно введенного первого пикового детектора 13, выходное напряжение которого, пропорциональное амплитуде импульсов цифрового сигнала, поступает на второй вход порогового решающего блока 3 для регулировки порогового уровня, устанавливая его на оптимальном уровне, равном половине амплитуды импульса цифрового сигнала. С выхода усилителя 1 цифровой сигнал через элемент

0 задержки 17,производящий временную задержку на период Т тактовой частоты цифрового сигнала, подается на первый вход четвертого блока стробирования 19, делающего опробование цифрового сигнала в те моменты тактовой частоты, когда импульсы на импульсных положениях цифрового сигнала отсутствуют. Опробование в,нулевых импульсных положениях цифровой последовательности производятся при помощи сигнала, подаваемого на второй вход четвертого блока стробирования 19, с выхода элемента запрета 18, на разрешающий вход которого поступают тактовые импульсы с выхода генератора тактовых импульсов 7, а на запрещающий вход поступает циф.ровая последовательность импульсов

с выхода формирователя Импульсов 4.

0 В результате в нулевые тактовые моменты Цифрового сигнала с выхода четвертого блока стробирования 19сниснимаются сигналы проб помехи, поступающие на вход второго пикового

е детектора 14, напряжение на выходе которого пропорционально помехе цифрового сигнала в тактовые мом.енты отсутствия импульсаi Сигналы с выходов первого и второго пиковых детекторов 13 и 14, пропорциональные соответственно амплитуде импульса и помехе цифрового сигнала и совмещенные во времени посредством элемента задержки 17, подаются на входы дифференциального усилителя 20, где происходит сравнение указанных сигналов и с выхода которого снимается сигна пропорциональный отношению сигнал/п меха. Для получения независимости выходного сигнала дифференциального усилителя 20 от коэффициента переда чи линейного тракта коэффициенты ус ления для первого и второго входов дифференциального усилителя 20 зара нее устанавливаются в соответствии со следующим соотношением: сигнал. К сигнал , К помеха - Кц помеха где K - коэффициент пропорциональности на выходе первого пи кового детектора 13; коэффициент пропорциональности на выходе второго пи кового детектора 14. Так как отношение сигнал/помеха изменяется только при неравномерном изменении затухания в рабочей полосе частот и не изменяется при равномерном изменении затухания в рабочей полосе частот, то выходное напряжени дифференциального усилителя 20 пропорционально отношению сигнал/помеха соответствуя максимальному раскрыву глаз-диаграммы. Выходной сигнал дифференциального усилителя 20 подаётся на вход усилителя 1 в качестве управ ляющего сигнала автоматической коррекции коэффициента усиления усили:теля 1, в результате чего коэффициен усиления непрерывно устанавливается ;равным оптимальной величине. Таким образом, в предлагаемом устройстве производится амплитудная стабилизация входа регенератора посредством автоматической регулировки порогового решающего блока 3, пороговый уровень которого непрерывно устанавливается равным оптимальному значению - половине амплитуды импульса цифрового сигнала, и автоматической регулировки усиления усилителя 1, коэффициент усиления которого также непрерывно устанавливается равным значению, соответствующему оптималь|ной величине амплитуды сигнала на входе регенератора. Временная стабилизация регенератора происходит следующим образом. С выхода усилителя 1 .на входы вто рого и третьего блоков стробирования 10 и 11 поступает последовательность предварительно скорректированных колоколообразных импульсов цифрового сигнала. Импульсы симметричные по переднему и заднему Фронту, с тробируются в моменты Т -At и Т + д4то есть в моменты, смеценные по времени на одну и ту же величинуд1 , один - с опережением, другой - с запаздыванием относительно тактовой послед6 вательности импульсов,снимаемых с вь} хода фазосдвигающего блока 8 на вход первого блока стробирования 2. Указанные временные сдвиги производят.ся посредством одинаковых фазосдвигагощйх блоков 8 и 9, каждьгй из которых смещает фазу последовательности импульсов На at.. Пробы импульсов цифрового сигнала, поступающие с выходов блоков стробирования 10 и 11 на входы дополнительно введенных пиковых детекторов 15 и 16, формируют на выходах детекторов 15 и 16 сигналы постоянного напряжения, которые пропорциональны амплитудам соответсТ7 вующих проб и поступают на входы блока сравнения 12 для получения сигнала коррекции фазы генератора тактовых импульсов 7, В случае неправильно сфазированного генератора тактовых импульсов 7 с выходов пиковых детекторов 15 и 16 постоянные напряж ения, не равные по уровню, при поступлении на входы блока сравнения 12, формируют на его выходе сигнал коррекции фазы, который, поступая на управляющий вход регулируемого фазовращателя 6, регулируют фазу тактовых импульсов в сторону сокращения ошибки фазирования. Очевидно, в случае правильно сфазированного генератора тактовых импульсов 7 на выходах пиковых детекторов 15 и 16 имеют место равные по величине постоянные напряжения, и с выхода блока сравнения 12 на управляющий вход регулируемого фазовращателя 6 сигнал коррекции фазы тактовых импульсов не поступает. Таким образом, в предложенном устройстве посредством непрерывно выполняемой коррекции фазы тактовых импульсов достигается временная стабилизация регенератора. В результате рассмотрения работы устройства подтверждается, что предложенное устройство, в котором непрерывно автоматически регулируется пороговый решающий блок 3 посредством оптимального установления его порогового уровня равным половине амплитуды импульса цифрового сигнала, а коэффициент усиления усилителя 1 непрерывно устанавливается соответствующим максимальному раскрыву |глаз-диаграммы при помсади управляющего сигнала, пропорционального отношению сигнал/помеха на входе регенератора, которое сделано независимым от случайных изменений амплитуды линейного сигнала, производит полную амплитудную стабилизацию уровня сигнала на входе регенератора. При этом обеспечивается низкий коэффициент межсимвольных помех и, следовательно, высокая достоверность передачи. Кроме того, в предложенном устрюйстве выполняется временная стабилизация регенератора, посредством чего также повышается достоверность переачи. Формула изобретения Устройство 1ля регенерации им 1ульсов, содержащее последовательно соединенные усилитель сигнала, первый блок стробирования, пороговый решающий блок и формирователь импуль сов, причем вход усилителя сигнала еоёдинен с входом выделителя тактовой частоты, выход которого через по ледовательно соединенные фазовращатель, reHepatop тактовых импульсов и п ервый -фазосдвигающий блок подключён к входу второго фазосдвигающего блока, а выход первого фазосДвигаквде го блока подключен х второйу входу первого блока стробирования, выходы второго фазосдвигающего блока и генератора тактовых импулъсов соединены соответственно с первыми вхбдайи третьего и второго блоков стробирования, к вторым входам которых подключен выход усилителя, при этом выход блока сравнения подключен к управляющему входу фазовратцателя/ а на второй вход порогового решающе блока подан опорный сигнал, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, d целью повьшения точности регенераций, вйе Т1Ы 4etfcipe пикбвых iteTekiopa ,э;лемен задержки, элемент запрета, четверты блок стробирования и дифференциальный усилитель, входы котОрОго еоёяй

.

ёПЧ

,-Оперныйсигнал

7о

/;. f/T/k 68 иены с выходами первого и второго пиковых детекторов, причем к входу второго пикового детектора подключен выход четвертого блока стробирования, входы которого соединены соответственно с выходами элемента запрета и элемента задержки, к входу которого подkлючён выход усилителя сигнала, дополнительный вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя, соответствующий вход которого соединен с третьим входом порогового решающего блока, первый вход которого соединен с входом первого пикового детектора, а входы элемента запрета соединены соответственно с выходами формироват.еля импульсов и liepaoro фазосдвигающего блока, входы блока сравнений соединены с выходами третьего и четвертого пиковых детекторов, к входам которых подключены соответственно выходы второго и третьего блоков стробироваййя. .:.....,. :. : : Источники информации, .принятые во внимание йри экспертизе 1. Патент ChIA 34U4232, кл. Г78-70, 1970.

wiiC ij jE-ft a