Устройство выделения тактовых импульсов

 

УСТРОЙСТВО ВЬЩЕЛЕНИЯ ТАКТО,ВЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащее послёдовательно соединенные блок добавлениявычитания , делитель частоты и фазовый дискриминатор, а также реверсивный счетчик, выходы переноса которого подключены к соответствующим входам блока добавления-вычитания, дополнительный вход которого является входом устройства выделения тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности выделения тактовых импульсов , введены последовательно соединенные элемент ИЛИ и блок привязки импульсов, последовательно соединенные входной счетный триггер и счетчик, а также первый, второй, третийи четвертый элементы И и асинхронный триггер, выход которого подсоединен к первым входам первого и второго элементов И, выходы которых подсоединены к соответствующим входам реверсивного счетчика, вторые входы первого и второго элементов И подключены к соответствующим выходам фазового дискриминатора и соответствующим входам элемента ИЛИ, выход Сброс блока привязс $ ки импульсов подсоединен к сбросовому входу счетчика, выходы которо (Л го поразрядно чере.з соответствующие третий и четвертый элементы И подсоединены к раздельным входам асинхронного триггера, при этом парафазный выход счетного триггера подсоединен к второму входу блока привязки импульсов. СЗд ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(5Ц Н 0 4 7/О 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21 ) 3417817/18-09 (22) 02.04.82 (46) 23.12.83. Бюл.@47 (72) Б.С. Данилов и B.В. Орлов (53) 621.396,223(088.8) (56) 1. Мартынов E.М. Синхронизаций в системах передачи дискретных сообщений. М., "Связь", 1972, с.53, рис ° 3 ° 9.

2. Шляпоберский В.И. Основы передачи дискретных сообщений. М., "Связь"

1973, с.275, рис.5.15. (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ ТАКТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащее последовательно соединенные блок добавлениявычитания, делитель частоты и фазовый дискриминатор, а также реверсивный счетчик, выходы переноса которого подключены к соответствующим входам блока добавления-вычитания, дополнительный вход которого является входом устройства выделения тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности выделения тактовых импульсов, введены последовательно соединенные элемент ИЛИ и блок привязки импульсов, последовательно соединенные входной счетный триггер и счетчик, а также первый, второй, третий и четвертый элементы И и асинхронный триггер, выход которого подсоединен к первым входам первого и второго элементов И, выходы которых подсоединены к соответствующим входам реверсивного счетчика, вторые входы первого и второго элементов И подключены к соответствующим выходам фазового дискриминатора и соответствующим входам элемента ИЛИ, выход "Сброс" блока привязки импульсов подсоединен к сбросовому входу счетчика, выходы которого поразрядно через соответствующие третий и четвертый элементы И подсоединены к раздельным входам асинхронного триггера, при этом па, рафазный выход счетного триггера подсоединен к второму входу блока привязки импульсов.

1062880

Недостатком известного устройства выделения тактовых импульсов является пониженная точность выделения тактовых импульсов, обусловленная нестабильностью фазы тактовых иглпуль сов при приеме сигналов данных, имеющих многопозиционную квадратурную амплитудную модуляцию и комбинированную амплитудно-фазо- 60 вую модуляцию с одной частично подавленной боковой полосой частот.

При использовании этих методов модуляции распределение временных моментов, соответствующих границам 65

Изобретение относится к радиотехнике и другим областям, связанным с передачей модулированных сигналов данных по каналам тональной частоты и, в частности, с выделением тактовых импульсов при прие- 5 ме сигналов, имеющих многопоэиционную квадратурную амплитудную модуляцию нли комбинированную амплитудно-фазовую модуляцию с одной частично подавленной боковой полосой час- 10 тот.

Известно устройство синхронизации, которое может использоваться в качестве устройства выделения тактовых импульсов, содержащее пбсле- 5 довательно соединенные задающий генератор, делитель частоты и фазовый дискриминатор, выход которого через управляющий элемент подключен к другому входу делителя частоты 11

Недостатком данного устройства синхронизации является пониженная точность выделения тактовых импульсов при приеме сигналов данных, имеющих многопозиционную квадра- 25 турную амплитудную модуляцию и комбинированную амплитудно-фазовую модуляцию с одной частично подавленной боковой полосой частот.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство синхронизации, которое может использоваться для выделения тактовых импульсов, содержащее последовательно соединенные блок добавления — вычитания,, делитель частоты и фазовый дискриминатор, а также реверсивный счетчик, выходы переноса которого подключены к соответствующим входам блока добавления-.вычитания, дополнительный вход которого является входом устройства выделения тактовых импульсов, при этом к дополнительному входу фазового дис- 45 криминатора подключен выход входного блока, а выходы фазового дискоиминатора через блок переменного коррекционного эффекта подключены к соответствующим входам реверсив — 50 ного счетчика 12, принимаемых посылок, имеет сложную конфигурацию, э начительно отличающуюся от нормального распределения. Нестабильность фазы тактовых импульсов, вызванная этим распределением границ, может быть лишь частично компенсирована путем усреднения импульсов управления реверсивным счетчиком.

Кроме того, устройство отличается повышенной чувствительностью к импульсным помехам, возникающим в каналах тональной частоты. Импульсные помехи приводят к смещению (искажению) границ принимаемых посылок, Управляющие импульсы, соответствующие искаженным границам посылок, поступая на подстройку фазы тактовых импульсов, вызывают неправильную регулировку их фазы„ что ведет к нестабильности фазы тактовых импульсов.

Цель изобретения — повьгггение точности выделения тактовых импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство выделения тактовых импульсов, содержащее последовательно соединенные блск добавления-вычитания, делитель частоты и фазовый дискриминатор, а также реверсивный счетчик, выходы переноса которого подключены к соответствующим входаМ блока добавления-вычитания, дополнительный вход которо-, го является входом устройства выделения тактовых импульсов, введены последовательно соединенные эле:лент ИЛИ и блок привязки импульсов, последовательно соединенные входной счетный триггер и счетчик, а также первый," второй, третий и четвертый элементы И и асинхронный триггер, выход которого подсоединен к первым входам первого и второго элементов И, выходы которых подсоединены к соответствующим входам-реверсивного счетчика, вторые входы первого и второго элементов И подключены к соответствующим выходам фазового дискриминатора и соответствующим входам элемента ИЛИ, выход

"Сброс" блока привязки импульсов подсоединен к сбросовому входу счетчи— ка, выходы которого поразрядно через соответствующие третий и четвертый элементы И подсоединены к раздельным входам асинхронного триггера, при этом парафазный выхсд счетного триггера подсоединен к второму входу блока привязки импульсов.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства выделения тактовых импульсов, на фиг.2 — диаграммы, поясняющие работу устройства выделения тактовых импульсов, на фиг.3 — эпюра распределения вероятностей моментов

1062880 времени, соответствующих границам посылок при передаче сигналов с использованием комбинированной амплитудной и относительной фаэовой модуляцией и импульсов управления.

Устройство вЫцеления тактовых импульсов содержит фазовый дискриминатор 1, делитель 2 частоты, элемент

ИЛИ 3, элементы И 4 и 5, блок 6 привязки импульсов, триггеры 7 и 8, счетчик 9, содержащий -триггеров, 10 блок 10 элементов совпадения, реверсивный счетчик 1", блок 12 добавления-вычитания, входы 13-15 устройства.

Устройство выделения тактовых 15 импульсов работает следующим обРазом.

Дифференциалы переходов через нуль принимаемого сигнала в виде узких импульсов поступают на вход 13 фазового дискриминатора 1, где они 20 сравниваются по фазе с прямоугольным колебанием, снимаемым с выхода делителя 2 частоты. Импульсы с выходов фазового дискриминатора 1 (импульсы управления) поступают на д5 входы элемента ИЛИ 3 и элементов

И 4 и 5. При этом импульсы управления, объединенные в элементе ИЛИ 3, поступают на вход блока б привязки импульсов, в котором осуществляется привязка этих импульсов к ближайшим (по времени действия1 импульсам высокочастотной последовательности, подаваемой с выхода триггера 8, который обеспечивает разделение исХодной высокочастотной последовательности, поступающей на вход 14 устройства, на две последовательности, сдвинутые на половину периода следования.

Импульсы с выхода блока б привяз- 40 ки импульсов поступают на установочный вход счетчика 9, вызывая периодические переключения (смены состояний) его триггеров. При этом за счет использования сдвинутых импульсных последовательностей обеспечивается разнесение во времени моментов обнуления и моментов смены состояний триггеров счетчика 9.

Блок 10 элементов совпадения

50 вырабатывает импульсы, соответствующие границам сигнала "Фаэовая зона" (ФЗ), а триггер 7 формирует указанный сигнал в виде единого импульсного сигнала. При этом соответствующие соединения входов блока

10 элементов совпадения и выходов триггеров счетчика 9 обеспечивают получение сигналов ФЗ с длительностью, составляющей Т (10-Т) 20 с, середина которых расположена в конце 60 временного интервала, равного Т, от момента обнуления счетчика 9, где Т вЂ” период следования тактовых импульсов, соответствующих модуляционной скорости. 65

Количество триггеров в счетчике

9 6пределяется возможностью формирования сигнала ФЗ указанной длительностии.

В элементах И 4 и 5 осуществляется сравнение по фазе каждого импульса управления (с выходов фазового дискриминатора 1) с сигналом ФЗ (с выхода триггера 7) . При этом импульс управления соответствует текуцему дифференциалу, а сигнал ФЗ, сформированный по импульсу управления, соответствует предыдущему дифференциалу, поступившему ранее на один или несколько интервалов

Т в устройство.

В случае совпадения во времени указанных сигналов, импульс управления с выхода элемента И 4 или 5 следует на соответствующий вход реверсивного счетчика 11, который осуществляет усреднение во времени поступаюцих на его входы сигналов. Выходные сигналы реверсивного счетчика 11 воздействуют на блок

12 добавления-вычитания. При этом происходит добавление импульсов в высокочастотную последовательность импульсов, следующих на вход устройства, или исключение импуль— сов из этой последовательности.

В результате рассмотренной операции обеспечивается сдвиг фазы тактовых импульсов на выходе делителя 2 частоты и, следовательно, имеет место фазовая автоподстройка тактовых колебаний на выходе устройства.

При приеме посылки с границами, соответствующими моментам времени » и tn (фиг. 2 .в), в устройстве через интервал времени Т после поступления на его вход импульса управления, соответствующего границе 1 посылки, вырабатывается импульсный сигнал ФЗ (фиг.2r) .Если импульс, соответствующий границе tg этой посылки, совпадает по фазе с сигналом ФЗ, то он проходит на выход соответствующего элемента И 4 или 5 (фиг. 2д . Вероятность совпадения ФЗ симпульсом,,соответствующим границе посылки в момент времени 1, составит Г4(фиг.2б) . При этом на фиг.2 а представлены наиболее вероятностные положения границ принимаемых посылок.

Аналогичная ситуация наблюдается и в случае приема посылки с границами, соответствующими моментам времени(, и ty . Вероятность совпадения по фазе сигнала ФЗ с управляющим импульсом, соответствующим моменту времени 14 составит Р (фиг.2 б) .

При приеме посылки с границами tg и4 импульс, соответствующий границе 1 не совпадает по фазе с сигна1062880

Р Рр г 7. т,ь

Фиг с лом ФЗ и поэтому не проходит на под= стройку фазы тактовых импульсов.

Предлагаемая методика отбора импульсов управления позволяет значи тельно сузить функцию распределения вероятностей временных моментов соответствующих этим импульсам, которые проходят на выход элементов

И 4 и 5. На фиг.З приведено распределение вероятностей моментов времеии, соответствующих границам посы- 10 лок (кривая Ò при передаче сигналов

- ср,екоростью 4800 бит/с с использовайием комбинированной амплитудной и относительной фазовой модуляции и аналогичное распределение импуЛьсов 15 управления 1кривая П), полученное при использовании методики, примененной в предлагаемом устройстве.

На кривых 1 и 11 распределения вероятностей заштрихована область, соответствующая отклонению фазы тактовых импульсов на величину, не превышающую

I0Ú от их точного положения. Отношение площади заштрихованной части кривой к ее незаштрихованной части пропорционально вероятности отклонения от точного значения фазы управляющих импульсов, а следовательно, и фазы тактовых импульсов в пределах указанной 10: зоны. Расчеты показывают, 0

ВНИИПИ Заказ 10262/59

Тираж 677 Подписное

Филиал ППП "Патент", г,,Ужгород,ул.Проектная,4 что использование предлагаемого усТройства выделения тактовых импульсов позволяет повысить точность выделения тактовых импульсов в 2,5 раза по сравнению с известными„устройствами при многопозиционных комбинированных амплитудно-фазовых методах модуляции.

Предлагаемое устройство позволяет также понизить чувствительность фазы тактовых импульсов к .импульсным помехам, возникающим в каналах тональной частоты. Импульсные помехи приводят к смещению границ принимаемых посылок. Примером такого смещения границы может служить положение rpa/ ницы посылки в момент времени 1 (фиг.2. в). Управляющий импульс, соответствующий этой границе посылки, не совпадает по фазе с сигналом ФЗ (фиг.2 г)и, следовательно, не поступает на подстройку фазы тактовых импульсов.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства выделения тактовых импульсов заключается в том, что применение данного устройства позволяет эа счет снижения нестабильности тактовых импульсов значительно увеличить точность их выделения.