Устройство тактовой синхронизации регенератора (2 @ +1)- уровневого цифрового биполярного сигнала

 

УСТРОЙСТВО ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ РЕГЕНЕРАТОРА

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК оиЯ0 ао

З1511 Н 04 L 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3513175/18-09 (22) 09.11.82 (46) 23. 07. 84. Бюл. № 27 (72) В.M. Артеев и В.И. Шитников (53) 621.394.662.2(088.8) (56) 1. Патент Японии № 49-25365, кл. Н 04 В 3/53, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 11000088992200, кл. Н 04 L 7/02, 1982 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ РЕГЕНЕРАТОРА (2п+1)-УРОВНЕВОГО ЦИФРОВОГО БИПОЛЯРНОГО СИГНАЛА, содержащее последовательно соединенные преобразователь биполярного сигнала в однополярный сигнал и блок задержки, последовательно соединенные фильтр, фазовращатель и формирователь последовательностей тактовых импульсов, а также временной сумматор

Ф пороговый ограничитель уровня сигнала снизу и и-1 цепей обработки сигнала, каждая из которых состоит из последовательно соединенных расширителя импульсов и элемента запрета, причем два входа преобразователя биполярного сигнала в однополярный сигнал и два выхода формирователя последовательностейй такт овых импул ьс ов являются соотв етс твенно входами и выходами ус тройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности синхронизации, в каждую из и-1 цепей обработки сигнала введен усилитель с калиброванным коэффициентом усиления, при этом вход усилителя с калиброванным коэффициентом усиления подключен к выходу элемента запрета, а выход усилителя с калиброванным коэффициентом усиления каждой цени обработки сигнала подключен к соответст- д вующему входу временного сумматора, выход которого через пороговый ограничитель уровня сигнала снизу подсоединен к входу фильтра, входы расширителей импульсов п-1 цепей обработки сигнала подсоединены к выходу преобразователя биполярного сигнала в однополярный сигнал, а выход блока за. держки подсоединен к информационным входам элементов запрета и-1 цепей обработки сигнала и к п-му входу временного сумматора.

1104676

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в регенераторах (2п+1)-уровневого цифрового биполярного сигнала для синхронизации тактовых импульсов. 5

Известно устройство тактовой синхронизации регенератора многоуровневого цифрового биполярного сигнала, содержащее последовательно соединенные пороговый ограничитель уровня 10 сигнала снизу, дифференцирующий блок, двухполупериодный выпрямитель, блок ,задержки, временной сумматор и фильтр, последовательно соединенные пороговый ограничитель уровня сигнала сверху, дополнительный дифференцирующий блок и дополнительный двухполупериодный выпрямитель, при этом выход дополнительного двухполупериодного выпрямителя подсоединен к друго-,0 му входу временного сумматора f1j .

Недостатком известного устройства тактовой синхронизации регенератора многоуровневого цифрового биполярного сигнала является низкая точность25 синхронизации.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство тактовой синхронизации регенератора (2n+1)-уровневого цифрового биполярного сигнала, содержащее последовательно соединенные преобразователь биполярного сигнала в однополярный сигнал и блок задержки, последовательно соединенные фильтр, фазовращатель и формирователь последова35 тельностей тактовых импульсов, а также временной сумматор, пороговый ограничитель уровня сигнала снизу и и-1 цепей обработки сигнала, каждая

40 из которых состоит из последовательно соединенньи расширителя импульсов и элемента запрета, причем два входа преобразователя биполярного сигнала в однополярный сигнал и два выхода

45 формирователя последовательностей тактовых импульсов являются соответственно входами и выходами устройства, а вход порогового ограничителя уровня сигнала снизу первой цепи обработки подключен к выходу преобразователя биполярного сигнала в однополярный сигнал, в первой цепи обработки сигнала выход порогового ограничителя уровня сигнала снизу подсоединен к объединенным входам расширителя импульсов, и дополнительного блока задержки, выход которого подсоединен к входу временного сумматора, другой вход которого подключен к выходу элемента запрета, к входу элемента запрета подключен выход блока задержки, при этом вторая и каждая последующая цепь обработки сигнала содержит пороговый ограничитель уровня сигнала снизу, временной сумматор, блок задержки и дополнительный блок задержки, выход которого подсоединен к входу временного сумматора, вход блока задержки объединен с входом порогового отраничителя уровня сигнала снизу, выход которого подсоединен к объединенным входам расширителя импульсов и дополнительного блока задержки, а выход блока задержки подсоединен через элемент запрета к другому входу временного сумматора,при-. чем выход временного сумматора и-1-й цепи обработки сигнала подсоединен к входу фильтра. а выходы временных сумматоров других цепей обработки сигнала подсоединены к объединенным входам пороговых ограничителей уровня сигнала снизу и блоков задержки соответствующих цепей обработки сигнала (2) .

Недостатком известного устройства тактовой синхронизации регенератора (2п+1) -уровневого цифрового биполярного сигнала является низкая точность синхронизации.

Цель изобретения — повышение точности синхронизации.

Для достижения поставленной цели в устройство тактовой синхронизации регенератора (2п+1)-уровневого цифрового биполярного сигнала, содержащее последовательно соединенные преобразователь биполярного сигнала в однополярный сигнал и блок задержки, последовательно соединенные фильтр, фазовращатель и формирователь последовательностей тактовых импульсов, а также временной сумматор, пороговый ограничитель уровня сигнала снизу и и-1 цепей обработки сигнала, каждая из которых состоит из последовательно соединенных расширителя импульсов и элемента запрета, причем два входа преобразователя биполярного сигнала

t в однополярный сигнал и два выхода формирователя последовательностей тактовых импульсов являются соответственно входами и выходами устройства, в каждую из и-1 цепей обработки сигнала введен усилитель с калиброванным коэффициентом усиления, при этом вход усилителя с калиброванным коэффициен55 т.е.

2ь- s

3 1104 том усиления подключен к выходу элемента запрета, а выход усилителя с калиброванным коэффициентом усиления каждой цепи обработки сигнала подключен к соответствующему входу временного сумматора, выход которого через пороговый ограничитель уровня сигнала снизу подсоединен к входу фильтра, входы расширителей импульсов и-1 цепей обработки сигнала подсоединены к выходу преобразователя биполярного сигнала в однополярный сигнал, а выход блока задержки подсоединен к информационным входам элементов запрета и-1 цепей обработки сигнала и к и-му входу временного сумматора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства тактовой синхронизации регенератора (2п+1)-уровневого цифрового биполярного сигнала.

Устройство тактовой синхронизации регенератора (2n+1)-уровневого цифрового биполярного сигнала содержит преобразователь 1 биполярного. сигнала в однополярный сигнал, блок

2 задержки, расширители 3-6 импульсов, элементы 7-10 запрета, усилители 11-14 с калиброванным коэффициентом усиления, временной сумматор 15, пороговый ограничитель 1Ь уровня сигнала снизу, фильтр 17, фазовращатель 18 и формирователь 19 последовательностей тактовых импульсов.

Устройство тактовой синхронизации регенератора (2n+1)-уровневого цифро-З5 вого биполярного сигнала работает следующим образом.

Входной (2n+1)-уровневый цифровой биполярный сигнал в прямом и инверсном виде поступает на входы преобра. 40 зователя 1 биполярного сигнала в однополярный сигнал. На выходе преобразователя 1 биполярного сигнала в однополярный сигнал образуется последовательность однополярных импульсов

45 разного уровня (выпрямленный многоуровневый сигнал), амплитуда каждого из которых соответствует одному из уровней х=п, п-1, п-2,...,3,2,1, используемых в данном цифровом сигнале.50

Пороги срабатывания расширителей 3-6 импульсов установлены вычислениями по ф ормуле

2х-1

Р1- 2 Ф равными соответственно

2п-1

2,5 и 1,5.

676 4

Поясним работу устройства тактовой синхронизации регенератора и-уровневого цифрового биполярного сигнала на примерах поступления посылок максимального (n-го), минимального,единичного (1-го) и одного из средних, например, (п-2)-го уровней. При появлении в входном сигнале импульсной посылки максимального уровня и срабатывают все расширители 3-6 импульсов (так как их пороги ниже максимального уровня n) подавая при этом запрещающие расширенные импульсы на запрещающие входы элементов

7-10 запрета. В этом случае все элементы 7-10 запрета не пропускают информационный сигнал, подаваемый на нх информационные входы, и импульс максимального уровня и через блок 2 задержки и временной сумматор 15 проходит на вход порогового ограничителя 16 уровня сигнала снизу. Порог срабатывания порогового ограничителя 16 уровня сигнала снизу установлен таким образом, что на его выход проходит вершина импульсной посылки только максимального уровня и, Когда сигнал на выходе преобразователя биполярного сигнала в однополярный сигнал представляет собой импульсную посыпку минимального, единичного уровня (с весом 1), его воздействие через первый вход временного сумматора 15 на вход порогового ограничителя 16 уровня сигнала снизу не может вызвать появление выходного сигнала, поскольку амплитуда импульсной посылки минимального уровня мейьше порога его срабатывания . По этой же причине не формируются сигналы на выходах расширителей импульсов и разрешается прохождение импульсной посылки единичного уровня через элементы 7-10 запрета. Прошедшая через элементы 7-10 запрета импульсная посылка минимального (единичного) уровня поступает на входы усилителей 1114 с калиброванным коэффициентом усиления, которые увеличивают амплитуду и и указанной посыпки в и и-2 ° — и и раз соответственно. Прй этом

2 на выходе усилителя 14 с калиброванным коэффициентом усиления, обладающего наибольшим (из "разрешающих" работать в данном случае усилителей) коэффициентом усиления и, создается импульсный сигнал с амплитудой посылки максимального уровня n(1 n = n) 1104676

Сигнал такой величины, поступая через временной сумматор 15 на вход порогового ограничителя 16 уровня сигнала снизу, оказывается (как и в первом случае) больше порога срабаты- 5 вания порогового ограничителя 16 уровня сигнала снизу и из него выделяется вершина. При появлении в информационном сигнале импульсной посылки средней величины, например (и-2)-го уровня, срабатывают пороговые расширители 5 и 6, пороги срабатывания которых ниже уровня п-2, запрещая тем самым поступление информацион. ного сигнала через элементы 9 и 10 запрета на входы усилителей 13 и 14 с калиброванным коэффициентом усиления, исключая таким образом получение импульсов с амплитудой выше максимального уровня и на выходах усилителей

13 и 14 с калиброванным коэффициентом усиления. Также не срабатывают расширители импульсов 3 и 4, пороги срабатывания которых выше уровня п-2, разрешая тем самым поступление информационного сигнала через элементы 7 и 8 запрета: на входы усилителей 11 и 12 с калиброванным коэффициентом усиления соответственно.

Импульсная посыпка и-2 усиливается 30 по амплитуде усилителями 11 и 12 в и и — и раз соответственно, создавая и- на выходе усилителя 12 с калиброванным коэффициентом усиления импульсный сигнал с амплитудой посыпки максимального уровня и

n: (п-2) ° = и и-2

Работа при появлении в информационном сигнале посылки средней величины другого уровня происходит аналогично с обработкой посылки уровня п-2.

В результате на выходе временного сумматора 15 образуется последовательность выравнненных по амплитуде посыпок цифрового многоуровневого сигнала, в которой амплитуды посыпок различного уровня увеличены до максимального уровня, а на выходе порогового ограничителя 16 уровня сигнала снизу из указанной последовательности выравненных по амплитуде посылок формируется последовательность импульсов равной амплитуды и длительности, совпадающих по временному поло. жению с вершинами импульсных посылок каждого из возможных уровней в информационном сигнале. Дальнейшая об— работка производится посредством фильтра 17, фазовращателя 18 и формирователя 19 последовательности тактовых импульсов.

Таким образом, в предлагаемом устройстве тактовой синхронизации регенератора (2М )-уровневого цифрового биполярного сигнала за счет уменьшения числа блоков задержки в тракте передачи входного сигнала (по сравнению с известным) повышается амплитудная и фазовая стабильность выделения вершин посыпок многоуровневого сигнала, что повышает фазовую стабильность выделяемых тактовых им— пульсов,а следовательно, обеспечивает повышение точности их синхронизации.

1104676

Составитель В. Орлов

Редактор Е. Лушникова Техред M.Тепер Корректор С. Черни

Заказ 5323/44 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,. ул. Проектная, 4