Устройство синхронизации Советский патент 1981 года по МПК H04L7/02 H04B9/00 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах синхронизации приемников оптических сигналов.

По основному авт. св. № 799158 известно устройство синхронизации, содержащее пространственный разделитель , один из выходов которого подключен к сигнальному фотодетектору, каждый из двух выходов которого через соответствующий ему интегратор подключен к последовательно соединенным первому разностному усилителю, второму разностному усилителю, двустороннему ограничителю, сумматору, первому нерекурсивному фильтру,третьему разностному усилителю и сии- . хронизатору, выхода которого подключены к управляющим входам интеграторов, а другой выход пространственного разделителя подключен к последовательно соединенньм шумовому фотодетектору и второму нерекурсивному фильтру, выход которого подключен к другому входу третьего разностного усилителя, причем другой выход первого нерекурсивного фильтра подключен к другсмлу входувторого разностного усилителя и к другому входу сумматора 1.

Недостатк л известного устройства является относительно низкая точность синхронизации в условиях воздействия импульсной межсистемной или преднамеренной помехи с поляризацией, ортого-i нальной основному сигналу.

Цель изобретения - повышение точности синхронизации.

Для достижения поставленной цели

10 в устройство, содержащее пространственный разделитель, к одному на выходов которого подключен сигнальный фотодетектор, каждый из двух выходов которого через соответствующий ему

15 интегратор подключен к последовательно соединенные первому разностному усилителю, второму разностнЬм: уси- лителю, первому двустороннему ограничителю, сумматору, п ервому нерекур20сивному фильтру, третьему разностному усилителю и- синхронизатору, выход которого подключён к управляквдим входам интеграторов, а к другому выхо-г ду пространственного разделителя

25 подключен шумовой фотодетектор, а также второй нерекурсивный фильтр, выход которого подключен к одному входу третьего разностного усилитеД я, причем другой выход первого нерекур-. 30 сивного фильтра подключен к другому

входу второго разностного усилителя и к другому входу сумматора, введены блок запрета и последовательно соединенные ограничитель и генератор случайных сигналов, выход которого через второй нерекурсивный фильтр подключен к своему дополнительному входу и входу ограничителя, другой вход которого объединен с выходом шумового фотодетектора и входом блок запрета, другой вход которого подключен к выходу ограничителя, а выход блока запрета подсоединен ко входу второго нерекурсивного фильтра

На чертеже представлена структурно-электрическая схема устройства.

Устройство синхронизации содержит пространственный разделитель 1, один из выходов которого подключен ко входу сигнального фотодетектора 2, каждый из двух выходов которого через соответствующий ему интегратор 3 и 4 подключен к последовательно соединенным первому 5 и второму 6 разностным усилителям , двустороннему ограничителю 7, сумматору 8, первому нерекурсивному фильтру 9, третьему разностному усилителю 10 и синхронизатору 11,-выход которого подключен к управляющим входам интеграторов 3 и 4, а другой выход пространственного разделителя 1 подключен к последовательно соединенным шумовому фотодетектору 12, блоку 13 запрета и второму нерекурсивному фильтру 14, выход которого подключен к другому входу третьего разностного усилителя 10, а также последовательно соединенные ограничитель 15, вход которого подключен к другому выходу Шумового фотодетектора 12, и генератор 16 случайных сигналов , выход которого подключен к другому входу второго нерекурсивного фильтра 14, V причем другой выход первого нерекурсивного фильтра 9 подключен к другому входу второго разностного усилителя 6 и к другому вход сумматора 8, другой выход второго нерекурсивного фильтра 14 подключен к управляющим входам ограничителя 15 и генератора 16 случайных сигналов, а другой выход ограничителя 15 подключен к управляющему входу блока 13 запрета.

Устройство синхронизации работает следующим образом.

Синхросигнал представляет собой импульсный сигнал с круговой поляризацией. Он поступает, на вход пространственного разделителя .1, с выхода ,которого смесь сигнальноге и; шумовог (обычного фонового) излучений поступает на вход сигнального фотодетектора 2, а на вход шумового фотодетектора 12 только шумовое излучение, в исходном состоянии сигнал с выхода ш1мового фотодетектора 12 через блок 13 запрета, который в исходном состоянии открыт, поступает в нерекурсивный фильтр 14, в котором определяется среднее значение шума по результатам нескольких выборок. При этом при поступлении в фильтр. очередной выборки первая из предыдущих выборок стирается и таким образом происходит скользящая по времени оценка среднего уровня шума.

Одновременно сигнал с выхода сигнального фотодетектора 2 поступает в интеграторы 3 и 4, которые стробируются синхронизатором 11 по принципу опережающе-запаздывающего стробирования, поэтому сигнал на выходе первого разностного усилителя 5 пропорционален временному сдвигу между началом интегрирования и началом прихода импульса. Если сигнал на выходе первого разностного усилителя 5 вызывается только медленными изменениями временного положения сигнального импульса и на него не накладываются искажения из-за изменений интенсивности принимаемого излучения, то в установившемся режиме отрицательная обратная связь от нерекурсивного фильтра 9 ко второму разностному усилителю 6 компенсируется положительной обратной связью от нерекурсивного фильтра к сумматору 8, В результате выходной сигнал первого разностного усилителя 5 непосредственно поступает на вход первого нерекурсивного фильтра 9, в котором происходит скользящее во времени усреднение по нескольким реализациям. С выхода нерекурсивного фильтра 9 сигнал поступает в третий разностный усилитель 10, на второй вход которого поступает результат усреднения шума от нерекурсивного фильтра 9. Таким образом, результирукяций сигнал с выхода третьего разностного усилителя 10 пропорционален временному сдвигу импульса

При флюктуациях уровней сигнала и шума сигнал на выходе первого разностного усилителя 5 зависит от абсолютных флюктуирующих уровней сигнала и шума. Это приводит к искажениям сигнала. При наличии этих искажений двусторонний ограничитель 7 существенно уменьшает их сверху и снизу на выходе второго разностного усилителя.

При наличии межсистемньрс или преднамеренных импульсных помех, имеющих поляризацию, ортогональную поляризации синхросигнала, они поступают с выхода пространственного разделителя 1 только на вход шумового фотодетектора 12, с выхода которого поступает на вход ограничителя 15. Верхний порог ограничения последнего задается таким образом, чтобы он не Существенно превышал амплитуду поступающего на его вЦод сигнала, вызванного фЬновой засветкой. Однако амплитуда сигнала, вызванного импульсной помехой, как правило, превышает верхний порог ограничения ограничителя 15. В этснл случае -сигнал с выхода ограничителя 15 поступает на управляющий вход блока 13 запрета, что приводит к его закрытию Тогда сигнал, вызванный импульсной .помехой с выхода шумового фотодетектора 12 на вход нерекурсивного фильтра 14 не поступает. Одновременно сигнал с выхода ограничителя 15 поступает на вход генератора 16 случайных сигналов, в результате чего последний срабатывает и вырабатывает случайный отсчет, который поступает во второй нерекурсивный фильтр 14 вместо сигнала, вызванного импульсной помехой. Таким образом, устраняется влияние импульсной помехи, поскольку она заменяется сигналом с выхода генератора случайных сигналов, статистика выходных сигналов которого соответствует статистике фоновой засветки. В процессе работы системы сигнал выхода второго нерекурсивного фильтр 14 поступает на управляющий вход дву стороннего ограничителя 7 для управления величиной .порогов ограничения и на управляющий вход генератора 16 случайных сигналов для управления параметрами выходного сигнала генератора 16 случайных сигналов. В наиболее распространенном случае статис тика сигналов на выходе шумового,фотодетектора 12 является пуассоновской, у которой дисперсия равна среднему значению, поскольку оценка среднего значения, получаемая на выходе второго нерекурсивного фильтра 14, является достаточной для управления параметрами двустороннего ограничителя и генератора 16 -случайных сигналов. Таким образом, в .предлагаемом устройстве повышается точность синхронизации, поскольку импульсная помеха заменяется сигналом от генератора случайных сигналов и не искажает сигнал на входе синхронизатора. Формула изобретения Устройство синхронизации по авт. св. 799158, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности синхронизации в условиях импульсных помех, в него введены блок запрета и последовательно соединенные ограничитель и ге| ератор случайных сигналов, выход которого через второй нерекурсивный фильтр подключен к своему дополнительному входу и входу ограничителя, другой вход которого объединен с выходом шумового фотодетектора и входом блока запрета, другой вход которого подключен- к выходу ограничителя, а выход блока запрета подсоединен ко входу второго нерекурсивного фильтра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 799158,кл. Н 04 L 7/02,Н 04 В 9/00, 1979 (прототип).