Регенератор цифрового сигнала Советский патент 1983 года по МПК H03K5/00 

генератор,при этом входы всех аналоговых ключей соединены с первым входом элемента совпадения, выход первого аналогового ключа соединен с входом формирователя порога, а управлянвдий вход присоединен к выходу элемента совпадения, выход второго и третьего аналоговых ключей . каждый соответственно- через ячейку памяти соединен с входом вычитающего блока, выход которого через усреД нитель соединен с управляемым генератором, выходы которого соединены с управляющими входами второго и третьего аналоговых ключей и с вхоцом формирователя короткого импульса I На фиг. 1 показана функциональная схема регенератора; на фиг. 2 временные диаграммы работы на эпюрах напряжений. Регенератор цифрового сигнала сое тоит из усилителя-корректора.1,.цепи 2, автоматической регулировки уси ления (АРУ) в обратной связи, первого 3, второго 4 и третьего 5 аналоговых ключей,элементы б совпадения первой 7 и второй 8 ячеек памяти., вы читающего блока 9,усреднителя 10, управляемого генератора 11,- формирователя 12 коротких импульсов, формирователя 13 порога, усреднителя 14 порога, формирователя 15 выходного сигнала. Причем усилитель-корректор 1, цепь 2, аналоговый ключ 3, элемент б, формирователь 13, усреднитель 14,формирователь 15; образуют канал регенерации цифрового сигнала а втрррй 4 и третий 51 аналоговые ключи, ячейки 7 и 8 памяти, вычитыющий блок 9, усреднитель 10, управля емый генератор 11 образуют схему следящей системы автоматического регулирования фйзы, выход которой чере формирователь 12 короткого импульса соединен с элементом б совпадения. Регенератор цифрового сигнала раб тает следующим образом. На вход регенератора .поступают искаженныелинией связи и помехами импульсы 16 цифрового сигнала, примерная форма которых после усиления и коррекции в усилителе-корректоре 1 показана на эпюре 1б. Линия внутри заштрихованной области на этом графике соответствует приблизи тельно среднему мгновенному значению сигнала. Скорректированный и усилен ный сигнал поступает на вход ключей 3,4 и 5, а также на вход элемента 6 совпадения. На управляющие входы ключей 4 и 5 подаются опорные импул сы, эпюры которых соответственно 17 и 18 показаны на фиг. 2. Эти импульсы поступают из. прямого и инвер ного выходов управляемого генератор Если опорные импульсы 17 и 1В, поступающие с прямого и инверсного ходов управляемого генератора 11 на управляющие входы ключей 4 и 5,расположены относительно импульсов 16. так,как показано на фиг,2 (т,е.фронты ровпадают с центрами импульсов 16), то при наличии каждого информационного импульса 16 на выходах клнзчей 4 и 5 формируются одинаковые в среднем (т.е. в clvIЫcлe математического ожидания) по площади пары импульсов 19 и 20. Следовательно, в усреднитель 10, ячейки 7 и 8, а также через вычитающий блок 9 в среднем поступает нулевой ток и заряд конденсатора vcреднителя 10 нfci изменяется, не изменяется при этом и частота управляемого генератора 11. В случае смещения фазы информационных импульсов 16 относительно опорных импульсов 17 и 18, например, в сторону опережения,.импульсы 19, сформированные из информационных, становятся шире в среднем импульсов 20. Преобладающий,- например, положительный ток с выхода вычитающего блока 9 повышает .напряжение конденсатора 10 так, чтобы изменением частоты подстраиваемого генератора 11 произошло смещение фазы опорных импульсов 17 и 18 также в сторону опережения до тех пор, пока фронты импульсов 17 и 18 снова станут совпадать с центрами информационных импульсов 16, Если при запаздывании информационных импульсов 16 относительно опорных 17 и 18 начинает преобладать, например, отрицательный ток на выходе вычитающего блока 9, напряжение на выходе усреднителя 10 понизится, что приведет к снижению, частоты и сдвигу фазы подстраиваемого генератора 11 в сторону запаздывания. Таким образом, система автоматического регулирования фазы, состоящая из 4 и 5, ячеек 7 и 8, вычитающего блока 9, усреднителя 10, генератора. 11 непрерывно следит за средним . уходом фазы информационных импульсов и выставляет фронты опорных импульсов так, чтобы они совпадали со срединой приходящих информационных импульсов.. При появлении в цифровом сигнале большого количества пробелов-нулей аналоговые ячейки памяти с достаточ.ной точностью хранят информацию о предьщущем информационном сигнале, следовательно, генератор генерирует опорные колебания с прежней фазой Благодаря использованию униполярных транзисторов в качестве ключей и большого входного сопротивления вычитающего устройства время храненения получается довольно большим. Импульсы 17 используются для. формирования коротких импульсов 21, предназначенных для однократного отсчета информационного сигнала на ахоле элементу, б совпадения (фйльтрация сигнала от помех), а также для формирования напряжения порога с помсмцью ключа 3. При этом образуют ся две ветви. Первая ветвь предкаэначена дляформирования напряжения порога в цепи автсилат.ической регулировки, усиления, которое через усреднитель 14 порога с достаточно большой постоянной времени подается на регулирукадий элемент АРУ в цепи 2, .Как следует из схемы, ключ 3 замыкается только при наличии единиц So входном сигнале (в моменты сущест вования импульсов 22) и, следователь но, напряжение порога формируется только в моменты дискретизации цифрового сигнала и при наличии единиц во входном сигнале. Таким образом, все остальное время вход формировате ля порога заперт, помехи на его вход не попадают и напряжение порога не изменяется, что повышает помехоустойчивость регенератора. Во второй ветви происходит дискр тизация цифрового сигнала (или фильт .рация сигнала от помех) элементом совпадения б с помощью короткого им пульса 21 с выхода формирователя 12. После элемента 6 совпадения производится восстановление длительностиИЛИ восстановление стандартного цифрового сигнала 23 формирователем 15, Изобретение, по сравнению с извес ными существуиедимирегенераторами в .системах многоканальной связи ИКМ-12 ИКМ-30 и других, позволяет существенно повысить помехоустойчивость регенератора за счет увеличения точности определения фазы тактовых импульсов, а также за счет повьвиения точности определения порогового уров ня. Формула изобретения Регенератор цифрового сигнала, содержащий усилитель-корректор с цепью автоматической регулировки усиления в обратной связи, подклю- ченной к выходу формирователя порога через усреднитель порога, элемент совпадения, формирователь выходного сигнала и формирователь короткого импульса,причем выход усилителя-корректора соединен с первым входом lijle-мента совпадения, выход которого соединен с формирователем выходного сигнала, а второй вход элемента совпадения соединен с формирователе короткого импульса, отличающийся- тем, что, с. целью повышения помехоустойчивости, в него вве-; девы три аналогош зх ключа, .две;ячейки памяти, вычитающий блок, усреднитель и управляемый генератор, при этом входы всех аналоговых ключей соединены с первым входом элемента совпадения, выход первого аналогового ключа соединен с входом формирователя порога, а 1yпpaвляiби ий вход присоединен к выходу элемента сов- падения, выхода второго и третьего аналоговых ключей каждый соответственно через ячейку памяти соединен с входом шлчитакааего блока, выход которого через усреднитель соединен с управлявшим генератором, wixoaa которого соединены с управлякяфши входами второго и третьего анзшогоtejx ключей и с входом формирователя короткого импульса. Источники информации, ринятаге во внимание при эскпертизе 1.Гуревич В.Э. ,Лопушнян Ю.Г.абинович Г.В.Импульснокодовая модулягция в многоканальной телефонной связи. ,М., Связь, 1973, с. 203, рис. 7.9..2. Там же, с. 189, рис. 7,6 а.

t8

iru

II I

//

/Jn

фиг. 2