Способ передачи и приема асинхронных цифровых сигналов Советский патент 1982 года по МПК H04Q11/04 

(54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА АСИНХРОННЫХ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в системах передачи информация с цифровыми методами модуляции , а также в системах передачи дискретных сообщений. Известен способ передачи и приема асин фонных ци({)ровых сигналов, включающий на передаче сравнение фазы импуль сов информационных сигналов с (|)азой линейных импульсов, фс М1фование сигнала по результату сравнения и форм1фоваш1е группового сигнала из инфс маиионного сигнала и сигнала результатов сравнения, а на приеме - выделение инфс мационших сигнала и сигнала результатов сравнения ij. Однако при известном Способе имекл ся значительные фазовые флюктуации сигнала на выходе приемного устровства (джиттор), котсрые могут быть скомпенсированы введе1шем большой избыточноств в передаваемый сигнал (при офеделекной стабил1 ности генераторного оборудования) или значительным усложнением устройства. Цель изобретения - повышение, достоверности передаваемой информации. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу передачи и приема асинхронных цифровых сигналов, включающему на передаче qpSBHeHjie фазы импульсов информационных сигналов с фазой тшнейных импульсов, форм)фование сигна ла по результату сравнения и формирование группового сигнала ка инфс мационного сигнала и сигнала результатов сравнения, а на приеме - выделение информационнотх) сигнала и сигнала результатов сравнения, на передаче фсрм{фуют опорные импульсы, синхро1Шые с линейгными импульсами, осуществляют фазирс вание опорных импульсов и импульсов входного сигнала с задержкой на 1фемя формнровашш сигнала по результату срайиения, фазирование информационного сигвала опорными импульсами и стробировачие сфаэщ}ованного информационного сигнала линейными импульсами, а на приеме производят фазирование опорных импульсов в соответствии с сигналом о результатах сравнения, выделение последовательности импульсов из информационных сигналов и стробирование их оперными импульсами. На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема передающей части устройства, реализующего предложенный способ; на фиг. 2 - то же, приемной части устройства. Устройство, реешизующее предложенный способ, содержит вход 1 цифрового сигнала, блок 2 тайтовой синхронизации, вход 3 импул1 сов повышенной частоты (ИПЧ), дискрим1шатор 4, реверсив{шй счетчик 5, блок 6 управления делителем передачи, управляемый делитель 7 передачи, вход 8 канальных импульсов, определитель 9 крайних положений перед чи, вход 10 тактовых импульсов, регист 11 сдвига, элемент 12 сравнейия сосед них символов, элемент 13 совпадения, формирователь 14 команд, управляемый делитель 15 на 2, блок 16 установки нуля, блок 17 установки единицы, опред Л5ггель 18 перехода оперного импульса из одного крайнего состояния в другое, формирователь 19 команды смены знака сигнала, формирователь 2О сигналов управления, выход 21 цифрового сигнала, выход 22 сигналов команд, вход 23 цифрового сигнала приема, расширитель 24 импульсов сигнала, блок 25 ффмирования выходного , сигнала, управляемый делитель 26 приема, выход 27 сигнала, вьщелитель 28 сигналов команд, делитель 29 на 2 с вьщелением повторяющихся команд, вьщелитель 30 команды смены фазы сигнала, счетчик 31, вьщелитель 32 команды смены знака сигнала, блок 33 управления делителя приема определитель 34 крайних положений при ема. Способ осуществляется следующим обрабом. На передаче входной сигнал поступает в блок 2 тактовой синхронизации, ко тсрый вьфабатывает опорные импульсы, с помощью которых отслеживается сред нее положение импульсов входного сигнала. Положение опорных импульсов может изменяться за счет изменения пер ода в обе стороны не более, чем на период, импульсов промежуточной частоты, следовательность которых подается на дискриминатер 4 и управляемый делитель 7 блока тактовой синхронизации. Причем при переходе опорных импульсов но одного крайнего полсщения в другое это изменение задерживается на время посылки команды, которое длится И периодов канальной частоты, последовательность которой подается на вход 8. AHCKpHMHHarqp 4 сравнивает положение фронтов входного сигнала с положением опорных импульсов, поступающих с выхода управляемого делителя 7 и вьщает данные о результатах сравнения в реверсивный счетчик 5 один раз за период канальной частоты. Точность сравнения определятеся периодом ИПЧ. Реверсивнь й счетчик 5 усредняет результаты сравнения дискрим{шатора 4 не менее, чем за У периодов канальной частоты, т.е. используется реверсивный счетчик на 1. Импульсы с реверсивного счетчика 5 подаются на блок 6 и формирователь 14 команд. На блок 6 угфавления делителем передачи подаются также импульсы с формирователя 14 команд и управляющее напряжение с определителя 9 крайних положений, В отсутствии управляюшлх напряжений с определителя 9 крайних положений импульсы с реверсивного счетчика 5 поступают Щ)ямо на управляемый делитель 7. При совпадении фаз опорных импульсов и тактовых импульсов, последовательность которых поступает на вход 1О, на вход управляемого делителя 7 импульсы с реверсивного счетчика 5, уменьшающие период опорных импульсов, не поступают. При опережении тактовыми импульсами оперных импульсов на один период с реверсивного счетчика 5 на утравляемый делитель 7 не поступают импульсы, увеличивающие период оперных импульсов. В обоих случаях вместо запрещенных импульсов на вход управляемого делителя 7 поступают импульсы с формирователя 14 команд. Управляемый делитель 7 изменяет период оперных импульсов на один период -ИПЧ. Направление изменения определяется видом сигнала блока 6 управления делителем. При поступлении входного сигнала на вход регистр 11 сдвига формирует символы сигнала длительностью ровно в период импульсов oпqpнoй частоты, которые поступают с выхода утфавляемого делителя 7. Выходной сигнал регистра 11 сдвига задержан приблизительно на один период 55 опорной частоты относительно входного. Кроме того, здесь же форм1фуется СКРнал, задержанный относительно входного на два периода опорной частоты. Элемент 12 сравнения соседних символов сравни вает символы сигналов, задержанных на один и на два периода опорной частоты, и выдает р улыаты сравнения в рователь 14 команд. Определитель 9 крайних положений сравнивает положение опорных импульсов с положением тактовых импульсов. При совпадении эти положений и 1ФИ оп ежении опорными импульсами импульсов тактовой частоты выдаются соответствующие сигналы на формирователь 14 команд и блок 6 у1ф вления делителем. В элементе 13 совпадения определяется вид сигнала в момент посылки тактового импульса, т.е. происходит опробывание импульсов с регистра 11 сдвига тактовыми импульсами. С выхода элемента 13 совпадения сигнал поступает на выход 21. формирователь 14 команд работает следующим образом. При отсутствии сигналов с реверсивного счетчика 5 и определителя 9 крайних положений управ ляемый делитель 15 на 2 вьздает последовательность чередующихся символов 01О1... на выход 22. Переход из одного состояния в другое происходит по гфиходу каждого канального импульса Блоки 16 и 17 установок нулевого и единичного состояний делителя на 2 уст навливают соответствующую фазу утфавляемого делителя 15. При отсутствии сигнала с определителя 9 крайних положений работа управляемого делителя 15 на 2 определяется импульсами с реверсивного счетчика 5. При поступления импульса с реверсивного счетчика 5 на блок 16, т.е. импульса, уменьшающего период oпqэнoй частоты, в последовательность команд, поступающих на выход 22, происходит, вставка двух нулей. При поступлении импульса на блок 17, т.е. импульса, увеличивающего период опфно частоты, а последовательность команд, поступающих на выход 22, вроисходит вставка двух единиц. Эти установки происходят на время длительности одного канального интервала. При отсутствии сигналов с реверсивного счетчика 5 И 1ФИ поступлении сигналов с определителя 9 крайних положений на соответствующие блоки 16 и 17 фаза управляемого делителя постоянна до тех пор (т.е. на выход 22 поступает последовательность либо нулей, либо единиц), пока это крайнее положение не снимается или не поступает сигнал с определителя 18 п ехода опорных импульсов из одного крайнего положения в другое на блоки 16 и 17 установок. Огфеделитель 18 перехода определяет смену состояний, формирует сигнал изменения состояния на время посылки , команд, т.е. 4-х канальных импульсов, подает его на блоки 16 и 17 установок и в формирователь 20 сигналов утравления, в котором по этому сигналу считается число канальных импульсов, выделенных для посылки команды, и в последний импульс вырабатывается сигнал в блок 6 управления делителем и сигнал в формирователь 19 команды смены знака сигнала для опроса сигналов с элемента 12 сравн ния соседних символов. При поступлении на блок 17 установки сигнала с огфеделителя 9 крайних положений (определена нулевая фаза) и сигнала с реверсивного счетчика 5, увеличивающего период опорных импульсов, она устанавливает фазу управляемого делителя 15, в единичное состояние, и на вькод 22 посылается команда из двух единиц. Аналогично, при определении максимальной фазы в огфеделителе 9 крайних положений и поступлении сигнала с реверсивного счетчика 5 об уменьшении периода опорных импульсов на блок 16 установки на выход 22 посылаются два нуля. При поступлении сигнала о максимальном крайнем положении с определителя 9 1файних положений и сигнала об уменьщешш периода опорных импульсов на блок 16 установки на выход 22 с управляемого делителя 15 на 2 поступает последовательность из и нулей. По этим же сигналам с оюределителя 18 перехода поступает сигнал в формирователь 2О сигналов угфавления, который в момент посылки И-ого нуля посылает сигнал в блок 6 управления делителем. Если огфеделено нулевое крайнее полоение сигналом с определителя 9 крайних положений и поступает сигнал об увеичении периода с реверсивного счетчика 5, то. блок 17 установки устанавливает азу управляемого делителя 15 на 2 в диничное состояние и на выход 22 ;посы- ается последовательность ш и- 1 едииц. В момент посылки И -ого символа оманды аналогично подается сигнал на лок 6 угфавления делителем К-ый сигал команды определяется сигналом с лемента 12 сравнения соседних симвоов, поступающего на формирователь 19 оманды смены знака сигнала. При налиии сигнала о смене знака и импульса с

формирователя 20 сигналов управления на блок 17 установки поступает сигнал, защзещающий установку угфавляемого делителя 15 на 2 в - единичное состояние на время посылки импульса команды. На выход 2S поступает ноль. При отсутствии сигнала с формирователя 19 команды смены знака на выход 22 .поступает единица. После посылки команды посылается сигнал, соответствующий сигнал с определителя 9 крайних положений, т.е.последовательность единиц. На Щ)иеме входной сигнал со входа 23 поступает на вход расширителя 24 импульсов сигнала, кoтqpый с помощью тактовых импульсов, поступающих со входа 10 тактовых импульсов, расщиряет длительность входных импульсов сигнала до величины тактового интервала. При поступлении сигнала о смене знака с выхода вьщелителя 32 команды о смене знака сигнала расширитель 24 меняет вид выходного сигнала с О на I или с I на О. С выхода расширителя 24 сигнал поступает на вход блока 25 формирования выходного сигнала, гфедназначенного для строб1фования расширенных импульсов сигнала с помощью . опорр ых импульсов, поступающих с управляемого делителя 26. Простробированный сигнал расЩ1фяется до длительности тактового интервала и подается на выход 27. В вьще 1лителе 28 сигналов команд делитель 29 на 2 с вьщелением повторяющихся команд вьщеляет чередующиеся и повторяющиеся команды, подаются на блок 33, Вьщелитель 30 команды смены фазы сигнала и счетчик 31 со сбросом. Счетчик 31 со сбросом считает количество одинаковых символов, поступивших подряд, до значений не менее, чем И -1 { И число символов в команде) смены знака, и сбрасывается первым же символом обратного знака. Вьщелитель ЗО команды смены фазы сигнала вьщеляет И -1-ый повторяющийся символ, получе1шый с делителя 29 на 2 и устанавливает по нему значение крайней фазы сигнала. Если 1файняя фаза сигнала установлена, то 1ФИ гфиеме И- 1-ого, противоположного ранео принятым повторяющимся символом, с выхода вьщелителя. ЗО команд формируется сигнал переключения для блока 33 управления делителя. Этот сигнал форма- руется также при 1Ч)иеме сигнала с выхода вьщелителя 32 команды смены знака сигнала, который работает аналогично вьщелителю о смене фазы сигнала с -Ли разниией, что вьщеление выходного скгнала происходит при приеме нуля, когда делитель 29 на 2 стоит в положении И-2 и в выделителе 30 команды смены фазы сигнала установлена нулевая фаза.

Вьщелитель 32 управояет также сбросом счетчика. Блок 33 утфавления управляет прохождением сигналов на ухфавляемый делитель аналогично такой же схеме на передаче. ЕСЛИ опорные импульсы, поступающие с с выхода управляемого делителя не находятся ни в нулевой, ни в максимальной фазах (т.е. отсутствует сигнал с определителя 34 крайних положений), то все повторяющиеся команды управления с выхода делителя 29 на 2 поступают на вход утфавляемого делителя. При наличии сигнала о крайнем максимальном положении с выхода определителя на вход утфавляемого делителя не проходят импульсы с выхода делителя 29 на 2, увеличивающие период опорных импульсов, а 1фи наличии сигнала о крайнем нулевом положении импульсы, уменьшающие период опорных импульсов. Вместо них на вход управляемого делителя поступают импульсы сигнала переключения с вьрсода вьщелителя 30 командьи По этим сигналам утфавляемый делитель меняет период выходных опорных импульсов на один период ИПЧ, последовательность которых поступает со входа. Определитель 34 крайних положений сравнивает фазу опорных импульсов управляемого делителя 26 с фазой тактовых импульсов со входа Ю и вьщает сигналы об установке крайней нулевой или максимальной фазы в блок 33 управления делителя. Таким образом, предлагаемый способ упрощает канальное оборудование асинхронного ввода, обеспечивая приэто|9 высокую точность передачи фазы сигнала и малого коэффициента размножения ошибок. Формула изобретения Оюсоб передачи и 1фиема асинхронных цифровых сигналов, включающий на передаче сравнение фазы импульсов инфсрмационных сигналов с фазой линейных импульсов, формирование сигнала по ре&ультату сравнения и формирование группового сигнала из информационного сигнала и сипшла результатов сравнения, а на гфиеме - вьщеление ннформационного сигнала и сигнала результатов сравнения, отличающийс я тем, что, с целью повышения достоверности передаваемой информации, на передаче ф(фМ1фу от оперные импульсы, синхронные с линейными импульсами, осуществлянэт фазирование опорных импульсов и импульсов входного сигнала с задержкой на время формщ}ования сигнала по результату сравнения, фазирование информационного сигнала опорными импульсами и стробирование сфаа1фованно946110 го инфсрмашюнного сигнала линейными импульсами, а на гфиеме производят фазирование cнIqэныx импульсов в соответствии с сигналом о результатах сравне5 ния, выделение последовательности импульсов из информационных сигналов и стробиро ание их опорными импульсами. Источники информации, 15)инятые во внимание при экспертизе О1. Патент США № 3136861, кл. 179-15,1 1962. (прототип).