Устройство для выделения тактового колебания Советский патент 1980 года по МПК H04L7/02 

I

Изобретение относится к радиотехническим системам выделения сигналов тактовой частоты с повышенной фазовой стабильностью и может использоваться в устройствах тактовой (посимвольной) синхронизации систем связи с импульсными видами модуляции.

По основному авт. св. № 566376 известно устройство для выделения тактового колебания, содержащее последовательно соединенные подстраиваемый генератор, фазовьж детектор, фильтр нижних частот и сумматор, другой вход которого соединен с выходом блока автопоиска, а выход подключен к входу подстраиваемого генератора, причем на другой вход фазового детектора подан входной сигнал, блок сравнения длительности импульсов, два пороговых блока, два элемента НЕТ, датчик направления перестройки, бистабильный элемент, элемент ИЛИ и блок запуска, при этом выход фильтра нижних, частот через последовательно соединенные первый пороговый блок и первый элемент НЕТ подключен к одному из входов датчика направления перестройки, а через последовательно соединенные второй пороговый блок и второй элемент НЕТ -

к другому входу датчика направления перестройки, выход которого подключен к одному из входов блока автопоиска, выходы первого и второго элементов НЕТ через элемент ИЛИ подключены к одному из входов 5 блока запуска, выход которого соединен с другим входом блока автопоиска, а другой вход блока запуска соединен с первым выходом бистабильного элемента, второй выход которого подключен к запрещающим входам первого и второго элементов НЕТ, причем к первому входу бистабильного элемента подключен выход первого порогового блока, а к второму входу подключен выход подстраиваемого генератора через блок сравнения длительности импульсов, на другой вход которого подан входной сигнал 1.

15 Однако известное устройство имеет низкую помехоустойчивость, так как условия связи, воздействие щумов и импульсных помех вызывают изменение амплитуды, флуктуации фронтов, искажают форму входных

20 импульсов, что приводит к дополнительным флуктуациям фронтов импульсов выделенной тактовой частоты.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства. Для достижения поставленной цели в устройство для выделения тактового колебания, содержащее последовательно соединенные подстраиваемый генератор, фазовый детектор, фильтр нижних частот и сумматор, другой вход которого соединен с выходом блока автоноиска, а выход подключен к входу подстраиваемого генератора, причем на другой вход фазового детектора подан входной сигнал, блок сравнения длительности импульсов, два пороговых блока, два элемента НЕТ, датчик направления перестройки, бистабильный элемент, элемент ИЛИ и блок запуска, при этом выход фильтра нижних частот через последовательно соединенные первый пороговый блок и первый элемент НЕТ подключен к одному из входов датчика направления перестройки, а через последовательно соединенные второй пороговый блок и второй элемент НЕТ - к другому входу датчика направления перестройки, выход которого подключен к одному из входов блока автопоиска, выходы первого и второго элементов НЕТ через элемент ИЛИ подключены к одному из входов блока запуска, выход которого соединен с другим входом блока автопоиска, а другой вход блока запуска соединен с первым выходом бистабильного элемента, второй выход которого подключен к запрещающим входам первого и второго элементов НЕТ, причем к первому входу б 1стабильного элемента подключен выход первого порогового блока, а к второму входу подключен выход подстраиваемого генератора через блок сравнения длительности импульсов, на другой вход которого подан входной сигнал, введены блок с автоматической регулировкой порога, три коммутатора, элемент ИЛИ, умножитель частоты, расщиритель импульсов и два делителя частоты, при этом выходы блока с автоматической регулировкой порога через последовательно соединенные первый коммутатор, элемент ИЛИ и второй коммутатор подключены к другому входу блока сравнения длительности импульсов, выход элемента ИЛИ подключен соответственно к входу умножителя частоты и через последовательно соединенные расщиритель импульсов и первый делитель частоты - к второму входу второго коммутатора, третий вход которого соединен с выходом умножителя частоты, выход подстраиваемого генератора через последовательно соединенные второй делитель и третий коммутатор подключен к другому входу фазового детектора и дополнительному входу блока сравнения длительности импульсов, первый вход которого соединен с другим входом третьего коммутатора. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для выделения тактового колебания. Устройство содержит блок 1 с автоматической регулировкой порога, первый коммутатор 2, элемент ИЛИ 3, умножитель 4 частоты, расширитель 5 импульсов, первый делитель 6 частоты, второй коммутатор 7, подстраиваемый генератор 8, второй делитель 9 частоты, третий коммутатор 10, фазовый детектор 11, фильтр 12 нижних частот, сумматор 13, блок 14 автопоиска, блок 15 сравнения длительности импульсов, два пороговых блока 16 и 17, два элемента НЕТ 18 и 19, датчик 20 направле ния перестройки, бистабильный элемент 21, элемент ИЛИ 22 и блок 23 запуска. Устройство для выделения тактового колебания работает следующим образом. Входные последовательности импульсов с ИКМ, ДМ, ФИМ поступают на входы блока 1 с автоматической регулировкой порога, где устанавливаются и поддерживаются автоматически различные по уровню пороги отсечки, С выходов блока 1 с автоматической регулировкой порога последовательности одной полярности, очищенные от шумовых и импульсных помех и нормированные по амплитуде, поступают на входы первого коммутатора 2. В зависи1у ости от вида входной импульсной последовательности, а также степени поражения помехами сигналов определенного уровня с помощью первого коммутатора 2 осуществляется выбор для дальнейщей обработки соответствующих импульсных последовательностей. С выходов первого коммутатора 2 импульсные последовательности поступают на элемент ИЛИ 3, с помощью которого осуществляется их объединение в одну последовательность импульсов. С выхода элемента ИЛИ 3 сигнал поступает на входы умножителя 4 частоты, расщирителя 5 импульсов и первый вход второго коммутатора 7. Умножитель 4 частоты участвует в работе устройства в случае выделения тактовой частоты из сигнала вида «без возвращения к нулю или многоуровневого сигнала, приведенного к этому виду предыдущей обработкой. С его помощью осуществляется формирование импульсов из переднего и заднего фронтов сигнала вида «без возвращения к нулю и объединение их в одну импульсную последовательность. Это обеспечивает появление в спектре сигнала на выходе умножителя 4 частоты составляющей тактовой частоты и возможность ее выделения. Расщиритель 5 импульсов вместе с первым делителем 6 частоты участвует в работе устройства в случае выделения тактовой частоты из сигнала с ФИМ. Расщиритель 5 импульсов при этом исключает переброс фазы на 180° после деления частоты делителем 6 в случае маркерных сигналов вида «двойной или тройной маркер путем расщирения импульсов ФИМ и преобразования, тем самым, двойного или тройного маркера в щирокий маркер. Для обеспечения устойчивости работы кольца фазовой автоподстройки частоты и уменьшения флуктуации фронтов импульсов выходного сигнала частота сигнала с выхода расширителя 5 импульсов, а также частота сигнала с выхода подстраиваемого генератора 8 делятся первым 6 и вторым 9 делителями частоты соответственно с одинаковыми коэффициентами деления.

Коммутация сигналов с выходов элемента ИЛИ 3, умножителя 4 частоты, делителя 6 частоты на входы фазового детектора 11 и блока 15 сравнения длительности импульсов осуществляется с помощью второго коммутатора 7. На тактирующий вход фазового детектора 11 поступает сигнал с выхода подстраиваемого генератора 8 или с выхода второго делителя 9 частоты (в случае ФИМ). Переключение этих сигналов осуществляется с помощью третьего коммутатора 10. При неравенстве длительностей импульсов на входах блока 15 сравнения длительности импульсов с его выхода непрерывная последовательность импульсов (сигнал ошибки) поступают на первый вход бистабильного элемента 21, устанавливая его в состояние, при котором на блок 23 запуска автопоиска поступает сигнал разрешения. На выходе блока 14 автопоиска при этом появляется поисковый сигнал, вызывающий увеличение или уменьшение частоты на выходе подстраиваемого генератора 8 в зависимости от уровня сигнала на выходе датчика 20 направления перестройки. На запрещающие входы первого 18 и второго 19 элементов НЕТ поступает сигнал, запрещающий поступление сигналов с выходов первого 16 и второго 17 пороговых блоков на входы датчика 20 направления перестройки. Частота подстраиваемого генератора 8 изменяется до границы полосы захвата на основной гармонике тактовой частоты. При этом сигнал фазового рассогласования, поступающий с выхода фазового детектора 11 через фильтр 12 нижних частот на выходы пороговых блоков 16 и 17, при превышении уровня нечувствительности, например, первого порогового блока 16 вызывает переключение бистабильного элемента 21. На вход блока 23 запуска поступает сигнал с первого выхода бистабильного элемента 21, запрещающий изменение поискового .сигнала, а на входы элементов НЕТ 18 и 19 со второго выхода бистабильного элемента 21 - уровень, разрешающий поступление сигналов с выходов пороговых блоков 16 и 17 на входы датчика 20 направления перестройки и элемента ИЛИ.

На выходе элемента ИЛИ 22 появляется сигнал, разрешающий дальнейшее изменение поискового сигнала в сторону уменьшения сигнала фазового рассогласования. После уменьшения сигнала фазового рассогласования до уровня порога нечувствительности первого порогового блока 16 дальнейшее изменение поискового сигнала запрешается.

В устройстве устанавливается режим синхронизма, характеризующийся определенным соотношением фаз между сигналом с выхода подстраиваемого генератора 8 и входным сигналом, которое поддерживается автоматически в пределах заданного допуска.

В случае, если поиск частоты начинается в направлении, противоположном рассмотренному, первым срабатывает пороговый блок 17, но переключение бистабильного элемента 21 происходит лищь после того, как сигнал фазового рассогласования превысит уровень нечувствительности порогового блока 16. При этом изменяется направление перестройки, сигнал фазового рассогласования уменьшается до уровня нечувствительности порогового блока 16 и в устройстве устанавливается режим синхронизма.

Использование изобретения обеспечивает выделение тактовой частоты с повышенной фазовой стабильностью из импульсных последовательностей видов «без возвращения к нулю, «квазитроичная, «многоуровневая и сигналов с ФИМ в условиях воздействия щумовых и импульсных помех.

Формула изобретения

Устройство для выделения тактового колебания по авт. св. № 566376, отличающееся тем, что, с целью повыщения помехоустойчивости, введены блок с автоматической регулировкой порога, три коммутатора, элемент ИЛИ, умножитель частоты, расширитель импульсов и два делителя частоты, при этом выходы блока с автоматической регулировкой порога через последовательно соединенные первый коммутатор, элемент ИЛИ и второй коммутатор подключены к другому входу блока сравнения длительности импульсов, выход элемента ИЛИ подключен соответственно к входу умножителя частоты и через последовательно соединенные расширитель импульсов и первый делитель частоты- к второму входу второго коммутатора, третий вход которого соединен с выходом умножителя частоты, выход подстраиваемого генератора через последовательно соединенные второй делитель и третий коммутатор подключен к другому входу фазового детектора и дополнительному входу блока сравнения длительности импульсов, первый вход которого соединен с другим входом третьего коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 566376, кл. Н 04 L 7/02, 1974.

/

8

11

/

/J

е

- На пенератдр ЛгуроонеВык и мазипфоирного сиг-налов

TdKmupytouifULi

на f)e2eHe a/7}of i /

:±.

-LTnJ.1

15

ж

Н

11

12

/

/

17

/

/

2

f

19

18