Устройство дискретной фазовой синхронизации Советский патент 1980 года по МПК H04L7/04 

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в аппаратуре передачи дискретной информации. Известно устройство дискретной фазовой синхронизации, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, формирователь импульсов, первый делитель частоты, блок управления, второй делитель частоты, фазовый дискриминатор и реверсивный счетчик 1. Однако известное устройство дискретной фазовой синхронизации обладает низкой точ ностью синхр01гизации и малым временем поддержания синхронизма. Цель изобретения - повышение точно сти синхронизации и времени поддержания синхронизма. Для этого в устройство дискретной фазовой синхронизации, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, формирователь импульсов, первый делитель частоты, блок управления, второй делитель частоты, фазовый дискриминатор и реверсивный счетчик, введены последовательно соединенные ограничитель, элемент И, первый и второй донолнительные реверсивные счетчики и блок сравнения, а также формирователь коротких импульсов, при этом один из выходов реверсивного счетчика подключен к другому входу элемента И, а другие выходы реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам ограничителя и первого дополнительного реверсивного счетчика, выходы которого подключены к соответствующим входам ограничителя и блока сравнения, выход которого подключен к одному из дополнительных входов блока управления, к другим дополнительным входам которого подключены соответствующие выходы первого дополнительного реверсивного счетчика, а дополнительный выход блока управления подключен к счетному входу второго дополнительного реверсивного счетчика, ко входу .«Установка нуля которого подключен выход второго делителя частоты через формирователь коротких импульсов. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства. Устройство дискретной фазовой синхронизации . содержит задающий генератор I, формирователь 2 импульсов, первый делитель 3 частоты, блок 4 управления, второй делитель 5 частоты, фазовый дискриминатор 6, реверсивный счетчик 7, ограничитель 8, элемент 9 И, первый и второй дополнительные реверсивные счетчики 10 и 11, блок 12 сравнения и формирователь 13 коротких импульсов. Устройство работает следующим образом. Непрерывная последовательность импульсов с выхода задающего генератора 1 через формирователь, импульсов 2 поступает на вход первого делителя 3 частоты, с выхода которого две импульсные последовательности, сдвинутые относительнб друг друга на время tj -р (где Т - период следования импульсов на выходе первого делителя 3 частоты, поступают на входы блока 4 управления. С выхода блока 4 управления импульсная последовательность поступает на вход второго делителя 5 частоты, с выхода которого местные тактовые импульсы длительностью to и периодом следования То постулают на выход устройства и на один из входов фазового дискриминатора 6. На второй вход фазового дискриминатора 6 поступают принимаемые посылки. При синфазности между принимаемыми посылками и местной тактовой частотой на выходах фазового дискриминатора 6 импульсы отсутствуют. При появлении расфазировки короткие импульсы «Больще или «Меньще («Больще значит, что частота местных тактовых импульсов больще частоты принимаемых посылок; «Меньше значит, что частота местных тактовых .импульсов меньше частоты принимаемых посылок) появятся на одном из двух выходов фазово о дискриминатора б в зависимости от знака расхождения фаз, которые затем поступают на счетные входы «Сложение и «Вычитание соответственно реверсивного счетчика 7, который предназначен для усреднения случайных последовательностей импульсов. С вьгхода реверсивного счетчика 7 на счетный входпервого дополнительного реверсивного счетчика 10 через элемент 9 И будут поступать импульсы только тогда, когда число фазовых отклонений в одну сторону в среднем больще числа отклонений в другую сторону. На второй вход элемента 9 И поступает сигнал «Запрет с выхода ограничителя 8, в случае его заполнения, это сделано для того, чтобы исключит вОШоЖнбсть перехода через Hyjfb в случае переполнения, что привело бы к потере синхронизма, а следовательно, к потере принимаемой информации. На входы ограничителя 8 поступают сигналы знака расхождения фаз со знаковых выходоп первого ; ополнительнрго реверсивного счетчика 10 и информация с выходов всех |)лзрялов вгорого Д01толнитель ного реворсириогч), счетчиго 11, В зависимости от знака расхождения фаз принимаемых посылок и местных тактовых импульсов со знаковых выходов реверсивного счетчика входы первого дополнительного реверсивного счетчика 10 поступают сигналы, которые устанавливают его в режим сложения или вычитания. Дальнейшую работу устройства рассмотрим с использованием временных диаграмм, приведенных на фиг. 2, для двух случаев, когда частота местных тактовых импульсов отличается от частоты принимаемых посылок/на ±П°/о. Так как приняли, что частота местных тактовых импульсов отличается от частоты принимаемых посылок на ±п/о, то через некоторое время t после начала работы устройства дискретной фазовой синхронизации посылок в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 будет записано число п с соответствующим знаком (это будет справедливо для случая, когда коэффициент деления второго делителя 5 частоты m 100; при другом значении ш в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 будет записано другое число). На входы блока 4 управления поступают импульсы с частотой следования ft ™, которые сдвинуты относительно друг на время Ъ Y (фиг. 2а, б). На второй дополнительный реверсивный счетчик Не выхода второго делителя 5 частоты через формирователь 13 коротких импульсов поступают короткие импульсы «начало установки с частотой следования fo -4i, которые устанавливают его в нуль. На° счетный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 11 со второго выхода блока 4 управления поступают-импульсы с частотой следования f, задержанные на - или незадержанньге в-зависимости от знака числа, записанного в первом дополнительном реверсивном счетчике 10. Сигналы о знаке числа поступают на входы блока 4 управления с первого дополнительного реверсивного счетчика 10 (фиг. 2 г, д). После установки второго дополнительного реверсивного счетчика 11 на нуль на вход блока 4 управления с выхода блока 12 сравнения поступит разрешающий сигнал на прохождения импульсов с выхода первого делителя 3 частоты через блок 4 управления на счетный вход вгорого дополнительного реверсивного счетчика 11. В зависимости от знака числа, записанного в первом дополнительном реверсивном счетчике 10, с его выходов на входы второго дополнительного реверсивного счетчика 11 поступают сигналы, которые устанавивают его в режим сложений или вычитания. При поступлении на счетный вход второго дополнительного реверсипмпгп счетчика 1 In импульсов, с выходл блокя 12 сравне ния на вход блока 4 упрп.плгчия пс-ступит сигнал «Запрет, который запретит прохождение импульсов с выхода первого делителя 3 частоты через блок 4 управления на счетный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 11. Если в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 записано число,со знаком плюс, то блок 4 управления добавляет в импульсную последовательность, поступающую на вход второго делителя частоты 5 п корректирующих импульсов, которые располагаются в середине между основными импульсами. Под действием этих корректирующих импульсов фаза тактовых импульсов сдвинется в сторону опережения (фиг. 2е) в долях элементарного мпульса на где -- период следования импульсов на входе блока 4 управления; п. - число корректирующих импульсов; Т -длительность элементарного тактового импульса на выходе второго делителя 5 частоты. Если в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 записано число со знаком минус, то блок 4 управления исключает из импульсной последовательности, поступающей на вход второго делителя 5 частоты, п импульсов (фиг. 2ж). В результате фаза тактовых импульсов сдвинется в сторону отставания на Д (р. Сигнал «Запрет на выходе блока 12 сравнения будет присутствовать до тех пор, пока на второй дополнительный реверсивный счетчик 1 не поступит импульс «начало установки с выхода формирователя 13 коротких импульсов, после чего второй дополнительный реверсивный счетчик 11 установится в нулевое состояние, сигнал на выходе блока 12 сравнения пропадет и на счетный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 11 снова поступят импульсы (фиг. 2в). Таким образом, цикл повторяется. Если в дальнейшем расхождение фазы между местными тактовыми импульсамии принимаемыми посы.пками изменится, то в перво(л дополнительном реверсивном счетчике 10 будет записано новое число, в результате чего ЧИС.ПО корректирующих импульсов, добав.тяемых или исключаемых из импульсов последовательности, поступающей на вход второго делителя 5 частоты, изменится, что приведет вновь к изменению фазы тактовых импульсов на выходе второго делитатя 5 частоты. Таким образом происходит подстройка фазь( между местными тактовыми импульсами и принимаемыми посылками. Таким образом, использование предложенного устройства дает возможность существенно повысить точность фазирования (до порядка 0,, а запоминание числа необходимых корректирующих импульсов в реверсивном счетчике значительно увеличивает время поддержания синфазности t,t в случае прекращения подстройки фазы изза прерываний в канале связи или принудительно по сигналу об ухудщении качества канала связи, поступающему от спецйалького устройства контроля канала, так как ввод корректирующих импульсов в тактовую частоту не прекращается, а остается таким же, каким он был до этого момента, И если стабильность генераторов на передающем и приемном концах достаточно высокая (порядка , то время tn.MOжет достигать нескольких десятков минут. все это выгодно отличает предложенное устройство от известного.; Формула изобретения Устройство дискретной фазовой синхронизации, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, формирователь импульсов, первый делитель частоты, блок управления, второй делитель частоты, фазовый дискриминатор и реверсивный счетчик, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности синхронизации и времени поддержания синхронизма, введены последовательно соединенные ограничитель, элемент И, первый и второй дополнительные реверсивные счетчики и блок сравнения, а также формирователь коротких импульсов, при этом один из выходов реверсивного счетчика подключен к другому входу элемента И, а другие выходы реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам ограничителя и первого дополнительного реверсивного счетчика, выходы которого подключены к соответствующим входам ограничителя и блока сравнения, выход которого подключен к одному из дополнительных входов блока управления, к другим дополнительным входам которого подключены соответствующие выходы первого дополнительного реверсивного счетчика, а дополнительный выход блока управления подключен к счетному входу второго дополнительного реверсивного счетчика, ко входу «Установка нуля, которого подключен выход второго делителя частоты через формирователь коротких импульсов. Источники шгформации, принятые во внимание при экспертизе I. Гуров В. С. и др. Передача дискретной информации и телеграфия. М., «Связь, 1969, с. l/l, рис. 5, 7 (прототип).

г 373S33foofOftstгоого/

1ПШШ11 1...ЖШПШ1... ЖЛЛШШШ1

а -.

/23 /5373S99fOOfl f. т200 гО

fiiuuinniL... мшмл.... жишгаж

...ЛЕ