Приемник биимпульсного сигнала

 

ПРИЕМНИК БИИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА , содержащий вьщелитель тактовых импульсов, вход которого объединен с информационным входом триггера, к синхронизирующему входу которого подключен выход формирователя импульсов , отличаюадийсятем , что, с целью снижения количества ошибок, связанных с переходом на обратную работу при приеме биимпульсного сигнала, введены дополнительный формирователь импульсов, элемент И и автогенератор, при этом выход выделителя тактовых импульсов через элемент И подключен к входу автогенератора , выход которого подключен к входу формирователя импульсов и дополнительного формирователя импульсов t выход которого подключен к другому входу элемента И. Ш а ю Фиг.1 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(59 Н 04 Ь 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ »

"°

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3501495/18-09 (22) 15.10.82 (46) 23.01. 84 Бюл. Р 3 (72) A.В.Курилов и A.Н.Инников (53) 621.394.14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 888866228833, кл . Н 04 Ь 3/02, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 497740, n.. Н 04 Ь 7/00, .1974 (прототип) . (54)(57) ПРИЕМНИК БИИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА, содержаций выделитель тактовых импульсов, вход которого обьединен с информационным входом триггера, к синхрониэирующему входу которого подключен выход формирователя импульсов, отличающийсятем, что, с целью снижения количества ошибок, связанных с переходом на обратную работу при приеме биимпульсного сигнала, введены дополнительный формирователь импульсов, элемент И и автогенератор, при этом выход выделителя тактовых импульсов через элемент И подключен к входу автогенератора, выход которого подключен к входу формирователя импульсов и дополнительного формирователя импульсов, выход которого подключен к другому входу элемента И.

1069181

20

60

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в цифровых системах передачи информации, н частности на оптических линиях связи.

Известно приемное устройство биИмпульсного сигнала, содержащее дифференцирующий блок и последовательно соединенные управляемый формирователь импульсон, элемент задержки и триггер, выходы которого подключены к управляющим входам управляемого формирователя импульсов, информационные входы которого подключены к соответствующим входам дифференцирующего блока (1) .

Недостатком приемного устройства является возможность возникновения пакетов ошибок при кратковременном переходе на обратную работу при воздействии шумов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является приемник биимпульснаго сигнала, содержащий выделитель тактовых импульсон, вход каторога соединен с информационным входом триггера, к синхронизирующему входу которого подключен выход Формирователя импульсов, а выход триггера через блок сравнения, к другому входу которого подключен вход выдели теля тактовых импульсов, подключен к одному из нхадон блока памяти, к другому входу которого подключен другой выход выделителя тактоных импульсов через дифференцирующий каскад (2j.

Недостатком известного устройства является возникновение пакетов ошибок за счет кратковременной обратной работы при приеме биимпульснога сигнала.

Целью изобретения является снижение количества ошибок, связанных с переходом на обратную работу при приеме биимпульсного сигнала.

Для зтогo н приемник бинмпульснога сигнала, содержащий вьщелитель тактаных импульсав„ вход которого соединен с информационным входом триггера, к синхранизирующему входу которого подключен выход формирователя импульсов, введены дополнительный формирователь импульсов, элемент

И и антагенератор, при этом выход вьделителя тактовых импульсов через элемент H подключен к входу автогене ратора, выход которого подключен к входу формирователя импульсов и дополнительного формирователя импульсан, выход которого подключен к другому входу элемента И.

На фиг. l приведена структурная электрическая схема приемника биимпульсного сигнала; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Приемник биимпульснага сигнала содержит выделитель 1 тактоных им15

25 пульсов, состоящий из дифференцирующего блока 2 и мультивибратора 3, формирователь 4 импульсов, дополнительный формирователь 5 импульсон, элемент И 6, антогенератор 7, состоящий иэ элемента ИЛИ 8 и фазасднигающего блока 9, и триггер 10.

Приемник биимпульcHoro сигнала работает следующим образом.

При отсутствии биимпульснаго сиг— нала на входе устройства импульсы на выходе выделителя тактовых импуль. сов 1 отсутствуют, так как на выходе дифференцирующего блока 2 импульсы отсутствуют и мультинибратар Э находится н нулевом состоянии, закрывая элемент И 6, и на вход элемента

ИЛИ 8 автогенератара 7 сигнала че поступает независимо от сигнала на выходе дополнительного формирователя 5 импульсов. Автагенератар 7 формирует последовательность импульсов со скважностью 2 и периодом T

T--2й;р =Т+2 ь, 1 1 где, = h — фазовый сдвиг сигнала с выхода элемента ИЛИ 8;

Т вЂ” периадтактанай частоты входного биимпульснorо сигнала;

Л вЂ” положительная величина, малая по сравнению с Т.. Таким образам, собственная частота автагенератара 7 немного меньше тактовой частоты входного сигнала, что необходимо для синхронизации антагенератара 7 последовательностью (регулярный или случайный) импульсон скважностью 2 и периодом Т, при поступлении их на вход элемента ИЛИ 8, который является входом синхронизации антагенератора 7.

Дополнительный формиронатель 5 формирует импульсы длительностью акала 0,5 Т сдвинутые на время 1 ц,= Г-ь относительно импульсон, поступающих на любой из входов элемента ИЛИ 8 антогенератора 7 (сигнала с выхода фазасдвигающего блока 9 или сигнала синхронизации, поступающего с выхода элемента И 6) .

Таким образом, если на выходе ныделителя тактовой частоты присутствует постоянная единица, то импульс с выхода дополнительного формирователя 5 через элемент И 6 проходит на нход синхронизации антагенератора 7, абеспечиная его запуск раньше,, чем поступит импульс с ныхоца фазасднигающего блока 9, за счет чего автогенератар 7 формирует последовательность импульсов с периодом -арсц= Т->z, т.е. с частотой больше тактовой частоты входного Сигнала.

1069181

При подаче на вход устройства биимпульсного сигнала (фиг. 2с ) дифференцирующий блок 2 формирует импульсы (фиг. 2 ), совпадающие с фронтами входного сигнала, иэ которых мультивибратор 3 формирует последовательность тактовых импульсов (фиг. 2 Б ) с длительностью 0,75 длительности тактового интервала, причем привязка фазы, тактовых импульсов к регулярной последователь- 10 ности импульсов (следующих через тактовый интервал на выходе дифференцирующего блока 2) осуществляются при появлении в биимпульсном сигнале первого же импульса или паузы, равных тактовому интервалу (что соответстнует изменению двоичного сигнала 1 0 или Π— 1) .

Тактовые импульсы длительностью

0,75 Т с выхода вьщелителя 1 тактовых импульсов поступают на нход элемента И 6, который открыт только в течение действия импульса, поступающего с выхода дополнительного формирователя 5 (фиг. 2 2 ) . B начальный момент эти импульсы имеют произвольное нзаимное положение ° Если импульс с выхода дополнительного формирователя 5 появился позже импульса с выхода вьщелителя 1 тактовых импульсов, то он полностью проходит через элемент И 6 (фиг. 2 q ) на вход синхронизации автогенератора

7, заставляя его работать на частоте больше тактовой (с периодом u„

->-z ) так что с каждым периодом им- 35 пульс с выхода дополнительного формирователя 5 (фиг. 2 ) приближается к переднему фронту тактового импульса с выхода выделителя 1 тактовых импульсов 1 (Фиг. 2 Ь ) до тех 40 ! пор, пока антогенератор 7 не начнет синхронизироваться цо переднему фронту тактовых импульсов с выхода выделителя 1 тактовых импульсов. При этом автогенератор 7 устойчиво синх- 45 ронизируется и формирует импульсы с частотой, равной тактовой частоте входного биимпульсного сигнала (фиг. 2 ) . Если в начальный момент приход импульса от дополнительного формирователя 5 совпал с паузой между тактовыми импульсами на выходе выделителя 1 тактовых импульсов, то перными на вход элемента ИЛИ 8 антогенератора 7 поступают импульсы с выхода фаз осдви гающе го блока 9, заставляя автогенератор 7 работать на частоте меньше тактовой (c периодом Т), так что с каждым периодом фронт импульса оТ фазосдвигающего блока 9 приближается к фронту такто- 60 ного импульса с ныхода выделителя 1 тактовых импульсон до тех пор, пока автогенератор 7 не засинхронизируется по переднему фронту тактовых импульсов от ньщелителя 1. тактовых импульсов. При этом антогенератор также как и в предыдущем случае устойчиво синхронизируетсн и формирует импульсы с частотой ранной тактовой частоте входного биимпульсного сигнала.

Формирователь 4 формирует импульсы (Фиг. 2 ), фронт которых совпадает с точкой оптимального стробирования входного биимпульсного сигнала (О, 25 Т от начала тактового интервала входного биимпульсного сигнала) .

Триггер 10 фиксирует на тактовый интервал значение биимпульсного сигнала в первой половине такта биимпульсн ого си гнала, обеспечивая его декодирование (фиг. 2 э ) . Триггер

10 срабатывает по переднему фронту импульса от Формиронателя 4 (например, триггер, построенный по схеме трех триггеров ) или по короткому стробимпульсу, формируемому по переднему Фронту импульса от формирователя 4.

При наличии помех возможно дрожание импульсов входного сигнала и их дробление, и результате чего ноэ— можен переворот фазы íà 180 тактовых импульсов на выходе выделителя

1 тактовых импульсов.Это соответствует их сдвигу вперед или назад на 0,5 Т относительно среднего устойчивого положения, что получается за счет того, что мультинибратор 3 (ждущий) перескакивает на запуск от нерегу.-, лярной последовательности импульсон на выходе дифференцирующего бло,ка 2, сдвинутой на 0,5 Т относительно регулярной последовательности, которая запускает мультивибратор 3 н устойчивом со тоянии. Как отмечено выше, восстановление правильной фазы осуществляется прн появлении в биимпульсном сигнале первого же импульra или паузы, равных тактовому интервалу, что в реальных условиях происходит че.-ез несколько тактов. При перевороте фазы тактовых импульсов, поступающих с зыхода ныделителя 1 тактовых импульсов, эти импульсы поступают на вход элемента И 6, раньше, чем поступает импульс с ныхода дополнительного формирователя 5, что Вызывает переход автогенератора 7 на повышенную частоту. В результате к моменту восстановления фазы тактовых импульсон на выходе выделителя

1 тактовых импульсов импульсы на выходе автогенератора 7 имеют опережение на, где i — число тактов с момента срыва до момента восстановления. За счет этого, после восстановления фазы импульсов выделителя 1 тактовых импульсон, фронт тактовых импульсов будет поступать позже фронта импульса от Фаэосдвигающего блока 9, и аногенератор 7 перЕйдет на пониженную частоту до тех

10б9181

Составитель В.Евдокимова

Редактор A.Øàíäîp Техреди,гергель Корректор A.ÄBÿòêî

Заказ 11495/57 Тираж б 35 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Ыааент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 пор, пока не будет восстановлена устойчивая синхронизация автогенератора 7, что произойдет через ) тактов, причем = -ь-- — — ближайшее большее

Я.д целое.

Таким образом, перескок фазы вы- 5 делителя 1 тактовых импульсов не приводит к обратной работе, а только вызывает кратковременное изменение фазы импульсов, считывающих значение биимпульсного сигнала в первой половине такта в триггер 10, на величину <> за каждый такт и на величину СА за . тактов. Если 1- ь 2, Е то перехода на обратную работу не пронсходит. Вероятность того, что с момента срыва синхронизации до ее восстановления прошло больше 1. тактов (т.е. подряд . нулей или единиц} для симметричного канала равна =р, где p=0 5 — вероятность появления нуля или единицы. Вероятность перехода на кратковременную обратную работу для данного устройства является условной вероятностью того, что после перехода фазы тактовых импульсов на выходе выделителя 1 тактовых импульсов во входном сигнале следует серия. одинаковых элементов длиной больше, Ь= ДПри независимости этих событий вероятность перехода на обратную ра- 30 .боту для предлагаемого устройства в р " раэ ниже, чем у известного устройства и может быть пренебрежимо малой при Л> а< Т. Например, при

hg 0,05 Т эта вероятность для пред- 35 лагаемого устройства в 1000 раэ ниже, чем для известного и может быть, еще уменьшена с уменьшением

Следует отметить, что в известном устройстве каждый поворот фазы эыде- лителя тактовых импульсов 1 приводит к пакету ошибок иэ 1 импульсов с вероятностью р и для симметричного канала средняя длина пакета около 2. Таким образом, данное устройство уменьшает число ошибок за счет обратной работы примерно в

2 — р- раз, 1

Кроме того, тактовые импульсы от выделителя т.актовых импульсов 1, имеющие дрожание фазы больше Ь в сторону опережения и 2 а в сторону отставания от среднего положения в синхронизации автогенератора 7 не участвуют, так как автогенератор в этом случае запускается либо импульсом от дополнительного формирователя 5 или от фазосдвигающего блока 9 °

В результате дрожание фазы на входе автогенератора 7 не превышает значение и -2 ь, эа каждый такт при любых дрожаниях фазы импульсов на выходе выделителя 1 тактовых импульсов вплоть до поворота на 180, что рассмотрено выше. Таким образом, вероятность ошибки при заданном отношении сигнал — шум в предлагаемом устройстве также ниже, чем в известном эа счет более точного стробирования входного биимпульсного сигнала.

Таким образом, по сравнению с известным устройством предлагаемое устройство обеспечивает угленьшение количества ошибок, связанных с переходом на обратную работу, а также повышение устойчивости при дрожании фазы входного сигнала и уменьшение дрожания фазы входного сигнала.