Устройство фазирования Советский патент 1980 года по МПК H04L7/02 

(54) УСТРОЙСТВО ФАЗИРОВАНИЯ

1

Изобретение относится к техникесвязи и может использоваться в устройствах преобразования сигналов (модемах) аппаратуры передачи данных для получения опорного колебания, необходимого для когерентного детектирования сигналов амплитудной, фазовой или амплитудно-фазовой модуляции.

Известно устройство фазирования, содержащее последовательно соединенные перемножитель и фильтр, последовательно соединенные блок тактовых колебаний и первый фазовый селектор, к другому входу которого подкл19чен выход ограничителя, а также задающий генератор, выход которого подключен через последовательно соединенные первый блок добавления-вычитания импульсов и первый, делитель частоть к другому входу перемножителя и через второй делитель частоты - ко входу второго блока добавления-вычитания импульсов 1.

Однако данное устройство фазирования обладает недостаточной точностью фазирования.

Цель изобретения - повыщение.точности фазирования.

Для этого в устройство фазирования, содержащее последовательно соединенные перемножитель и фильтр, последовательно соединенные блок тактовых колебаний и первый фазовый селектор, к другому входу коg торого подключен выход ограничителя, а также задающий генератор, выход которого подключен через последовательно соединенные первый блок добавления-вычитания импульсов и первый делитель частоты к другому входу перемножителя и через второй

10 делитель частоты - ко входу второго блока добавления-вычитания импульсов, введены три дополнительных делителя частоты, четыре усреднителя, второй фазовый селектор, два блока запрета, преобразователь код частота и адаптивный корректор, при этом

выход фильтра соединен со входом блока тактовых колебаний непосредственно и через адаптивный корректор ко входу ограничителя, выход которого подключен к одному из входов второго фазового селектора,

20 к двум другим входам которого подключен выход блока тактовых колебаний н.епосредственно и через первый дополнительный делитель частоты выход второго блока добавления-вычитания импульсов, к другому входу которого подключен выход второго фазового селектора через первый усреднитель, выход которого через последовательно соединенные первый блок запрета и второй усреднитель подключен ко входу преобразователя код-частота, к управляющему входу которого подключен выход задающего генератора, а выход - к одним из дополнительных входов первого блока добавлениявычитания импульсов, а к другим - через второй дополнительный делитель частоты, к третьему дополнительному входу которого подключен выход первого фазового селектора через последовательно соединенные третий усреднитель, выход которого подключен через четвертый усреднитель к соответствующему входу первого блока запрета, и второй блок запрета, к управляющему входу которого и к управляющему входу первого блока запрета подан сигнал «запрет, а выход второго делителя частоты через третий дополнительный Делитель частоты подключен к соответствующему входу первого фазового селектора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство фазирования содержит перемножитель 1, фильтр 2, блок 3 тактовых колебаний, первый фазовый селектор 4, ограничитель 5, задающий генератор 6, первый блок 7 добавления-вычитания импульсов, первый делитель 8 частоты, второй делитель 9 частоты, второй блок 10 добавлениявычитания импуйьсов, три дополнительных делителя 11, 12,, и 13 частоты, четыре усреднителя 14, 15, 16 и 17, второй фазовый селектор 18, два блока 19 и 20 запрета, преобразователь 21 код-частота и адаптивный корректор 22.

Устройство работает следующим образом.

Устройство фазирования может работать в двух режимах: вхождение в синхронизм и поддержание синхронизма (установивщийся режим).

Входной сигнал подается на первый вход перемножителя 1. Фильтром 2 выделяется требуемая боковая полоса. Далее сигнал корректируется в адаптивном корректоре 22. после чего ограничивается по амплитуде в ограничителе 5. По сигналу от блока 3 тактовых колебаний в первом и втором фазовых селекторах 4 и 18 происходит сравнение фаз ограниченного входного сигнала и колебаний, поступающих от задающего генератора 6 через второй делитель 9 частоты и третий дополнительный делитель 13 частоты на первый фазовый селектор 4 и через второй делитель 9 частоты, второй блок 10 добавления-вычитания импульсов и первый дополнительный делитель И частоты на второй фазовый селектор 18. Постоянная времени данного фазового кольца автоподстройки выбирается так, чтобы при любых возможных расхождениях частот его кольцо могло удерживать синфазность. Благодаря такому выбору на выходе первого усреднителя 14 преобладание сигналов одной из полярностей означает наличие расхождения частот. Причем знак преобладающей полярности однозначно определяют знак расхождения частот принимаемого сигнала и задающего генератора 6. Указанные сигналы через первый блок 19 запрета попадают на второй усреднитель 15, изменяя его состояние. Состояние второго усреднителя 15 с помощью преобразователя 21 код-частота преобразуется в частоту колебания, подаваемого через второй дополнительныйделитель 12 частоты н вход первого блока 7 добавлениявычитания импульсов. В результате осуществляется изменение частоты колебания на выj ходе этого блока и соответственно Hia выходе первого делителя 8 частоты, подключенного ко второму входу перемножителя 1. Причем знак изменения частоты колебания на втором входе перемножителя 1 противоположен знаку расхождения частот в канале, за счет

0 чего осуществляется постепенная компенсация расхождения частот с точностью до величины, равной дискретизации по частоте преобразователя код-частота 21.

J При уменьщении расхождения частот до величины меньще полосы захвата первого кольца фазовой подстройки, последнее кольцо обеспечивает устранение фазовых отличий между сигналами на входах пфвого фазового селектора 4. Для этого сигналы с

0 первого фазового селектора 4 подаются через третий усреднитель 16 и второй блок 20 запрета на первый блок 7 добавлениявычитания импульсов, где осуществляется необходимая подстройка по фазе колебания, поступающего от задающего генератора 6 на второй вход перемножителя 1. Причем при устранении фазовых различий происходит устранение и частотных различий сигналов на входах первого фазового селектора 4. За счет этого частотное кольцо автоподстройки

0 может прекратить свою работу, а первое кольцо фазовой автоподстройки будет работать на границе полосы захвата, что может при наличии флуктуации частоты и фазы расхождения частот в канале привести к нарущению фазирования и к ощибкам при

детектировании. Для предотвращения указанного явления используются сигналы с первого фазового селектора 4. Эти сигналы имеют преобладание полярности при неоптимальной установке второго усреднителя 15

0 и соответственно преобразователя 21 кодчастота. Имеющееся преобладание выделяется последовательно включенными третьим и четвертым усреднителями 16 и 17 и подается на второй усреднитель 15. В результате частотное кольцо автоподстройки обеспечи-вает работу первого кольца автоподстройки в средней части полосы захвата с точностью до шага дискретизации по частоте преобразователя 21 код-частота. За счет использования четвертого усреднителя 17 темп сигналов подстройки, идущих от первого фазового селектора 4 в частотное кольцо автоподстройки, значительно ниже темпа сигналов, поступающих от первого усреднителя 14, и на первом этапе вхождения в синхронизм не мешает устранению больщих; начальных расхождений частот в канале.

Таким образом, уменьшение фазовых значений выделенного опорного колебания по отношению к сигналу позволяет увеличить помехоустойчивость модема передачи данных от 5-6 дБ.

Кроме того, наибольший эффект устройство фазирования может дать при coBiyiecTном исцользовании с модемами, устойчивыми к кратковременным перерывам связи, которые являются основным видом помех в проводных кана1лах. При этом за счет повыщения достоверности передачи информации в дискретном канале (примерно на два порядка) реальная скорость передачи моет быть увеличена на , благодаря озможности уменьшений избыточности кодирования. Учитывая, что стоимость занимаемых под передачу данных каналов связи очень высока (в среднем 15 р/ч),можно получить экономию примерно 70 р в сутки на модем при 8-и часовом рабочем дне. Годовая экономия при этом составляет прибизительно 2100 р.- .

Формула изобретения

Устройство фазирования, содержащее последовательно соединенные перемножитель и фильтр, последовательно соединенные блок тактовь х колебаний и первый фазовый селектор, к другому входу которого подключен выход ограничителя, а также задающий генератор, выход которогб подключен последовательно соединенные первый блок добавления-вычитания импульсов и первый делитель частоты к другому входу перемножителя и через второй делитель частоты - ко входу второго блока добавлениявычитания импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности фазирования, введены три дополнительных делителя частоты, четыре усреднителя, второй 5 фазовый селектор, два блока запрета, преобразователь код-частота и адаптивный корректор, при этом выход фильтра соединен со входом блока тактовьгх колебаний непосредственно и через адаптивный корректор ко входу ограничителя, выход которого под0 ключен к одному из входов второго фазового селектора, к двум другим входам которого подключен выход блока тактовых колебаний непосредственно и через первый дополнительный делитель частоты выход второго блока добавления-вычитания импульсов, к другому входу которого подключен выход второго фазового селектора через первый усреднитель, ; выход которого через последовательно соединенные первый блок запрета -и второй усреднитель подключен ко вхо0 Ду преобразователя код-частота, к управляюшему входу которого подключен выход ; задающего генератора, а выходы - к одним из дополнительных входов первого блока добавления-вычитания импульсов, а к другим - через второй дополнительный де литель частоты, к третьему дополнительному входу которого подключен выход первого фазового селектора через последовательно соединенные третий усреднитель, выход которого подключен через четвертый уед реднитель к соответствующему входу первого блока запрета, и второй блок запрета, к управляющему входу которого и к управляющему входу первого блока запрета подан сигнал «запрет, а выход второго делителя частоты через третий дополнительный делитель частоты подключен к соответствующему входу первого фазового селектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3803492,

кл. Н 04 L 27/10, 1974 (прототип).

Т /,.,-: Г - гГ «р-

t I/.f- ;

734889