Устройство тактовой синхронизации

 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в линейных регенераторах и оконечном оборудовании высокоскоростных цифровых систем передачи. Изобретение повьппает точность синхронизации путем повышения стабильности фазы тактовых импульсов, сокращает время синхронизации . Устройство содержит выпрямитель 1, два пороговых блока 2 и 3, полосовой фильтр 4, формирователь 5 тактовых импульсов, блок 6 выбор-v . ки-хранения, блок 7 выделения 1-и гармоники, фиксатор 8 максимума (ФМ), генератор 9 пилообразнрго напряжения. Цель достигается введением блока 7, ФМ 8, блока 9, генератора 9. ФМ 8 имеет два варианта выполнения: I содержит два амплитудных детектора (АД), компаратор, формирователь импульсов выборки: II содержит пере-, множитель, два ФНЧ, компаратор, формирователь импульсов выборки. ФМ, выполненный по варианту П, обеспечивает более высокую точность и быст-. ррдействие, так как постоянные времени ФНЧ ц и t могут быть выбраны вдвое меньшими, чем постоянные времени АД Ij к Рекомендаваны могут быть следующие соотношения t,«

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

»!»» !

» !»

ЖСГ,"!-...":, ...,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

IХ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3647607/24-09 (22) 29 .09 . 83 (46) 07.08.86. Бкл. 1!- 29 (72) А.В. Камьппков (53) 621.314.772 (088. 8) (56) Гуревич В.3. и др. Импульснокодовая модуляция в многоканальной телефонной связи . M. Связь, 1973, с. 188.

Быпянски П ., Ингрем Д. Цифровые системы передачи. М.: Связь, 1980, с. 197. (54) УСТРОЙСТВО ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ ! (57) Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в линейных регенераторах и оконечном оборудовании высокоскоростных цифровых систем передачи. Изобретение повъппает точность синхронизации путем ! повышения стабильности фазы тактовых импульсов, сокращает время синхронизации. Устройство содержит выпрямитель 1, два пороговых блока 2 и 3, „,SU„,, 1249713 A 1 (5р 4 H 04 Ь 7/02 полосовой фильтр 4, формирователь

5 тактовых импульсов, блок 6 выборки-хранения, блок 7 выделения l-й гармоники, фиксатор 8 максимума (ФМ), генератор 9 пилообразного напряжения.

Цель достигается введением блока 7, ФМ 8, блока 9, генератора 9. ФМ 8 имеет два варианта выполнения: I содержит два амплитудных детектора (АД), компаратор, формирователь импульсов выборки: П содержит пере-. множитель, два ФНЧ, компаратор, формирователь импульсов выборки. ФМ, выполненный по варианту П, обеспечивает более высокую точность и быстродействие, так как постоянные времени ФНЧ Г, и могут быть выбраны вдвое меньшими, чем постоянные времени АД, и 1„. Рекомендаваны могут быть следующие соотношения (10-100) Т, = (1,2-1,5) i, где

Т = 1/Е (f - тактовая частота). и = (5 50) Т, с„= (1,2 1,5)Т .

3 з.п. Ф-лы, 4 ил.

1 1

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в линейных регенераторах и оконечном оборудовании высокоскоростных цифровых систем передачи.

Цель изобретения - повышение точности синхронизации путем повьппения стабильности фазы тактовых импульсов и сокращение времени синхронизации.

На фиг,.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2— блок-схема фиксатора максимума (первый вариант выполнения); на фиг.3— блок-схема фиксатора максимума (второй вариант выполнения); на фыг.4—

Г

/ временные. диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство тактовой синхронизации

} содержит выпрямитель 1, первыи 2 и второй 3 пороговые блоки, полосовой фильтр 4, формирователь 5 тактовых импульсов, блок 6 выборки-хранения, блок 7 выделения первой гармоники, фиксатор 8 максимума и генератор 9. пилообразного напряжения.

Фиксатор 8 максимума по первому варианту содержит первый 10 н второй

II амплитудные детекторы, компаратор 2 и формирователь 13 импульсов выборки.

Фиксатор 8 максимума по второму варианту содержит перемножитель 14, первый 15 и второй 16 фильтры нижних частот, компаратор 17 и формирователь 18 импульсов выборки.

Устройство тактовой синхронизации работает следующим образом.

Искаженный в линии передачи циф-. . ровой сигнал (фиг.4а) поступает на вход выпрямителя I . .Выпрямленный сигнал (фиг.4 б) подается на сигналь ные входы первого 2 и второго 3 пороговых блоков. На управляющий вход второго порогового блока 3 подается сигнал сравнения (фиг.4в), вырабатываемый генератором 9 пилообразного напряжения. Поскольку сигнал сравнения непрерывно увеличивается по амплитуде, а импульсы, поступающие с выпрямителя 1, имеют форму отличную от прямоугольной, то выходной сигнал второго порогового блока

3 представляет собой последовательность прямоугольных импульсов с убывающими длительностями (фиг.4г)

Эти импульсы подаются на блок 7 выделения первой гармоники тактовой частоты, на выходе которого обра.зуется синусоидальное колебание так249713 т товой частоты (фиг.4д) с амплитудой„ зависящей от длительности поступаю- щих прямоугольных импульсов. Максимапьную амплитуду первой гармоники имеют импульсы с длительностью, равной половине периода следования с (в данном случае половина периода тактовой частоты)., выхода блока

7 выделения первой гармоники сигнал поступает на фиксатор 8 максимума, который вырабатывает стробирующий импульс (фиг.4ж) в момент t прохожцения огибающей синусоидапьного колебания тактовой частоты (фиг.4д) через максимум. Стробирующий импульс подается.на первый вход блока 6 выборки-хранения, который вырабатывает в момент его прихода постоянное пороговое напряжение путем запоминания мгновенного значения пилообразного напряжения, приходящего на второй вход блока 6 выборки-хранения от генератора 9 пилообразного напвяжения. Это постоянное пороговое напряжение подается на управляющий вход первого порогового блока 2, на выходе которого формируются прямоугольные импульсы с длительностью, равной половине периода тактовой частоты (юг.4з). Таким образом, пороговый блок 3, блок 6 выборкихранения, блок 7 выделения, фиксатор

8 и генератор 9 позволяют вырабаты- . вать оптимальное пороговое напряжение для первого порогового блока 2 (оптимальное в том смысле, что независимо от длительности и формы входных импульсов, как правило, в реальных линиях связи, превьппающих поло40 вину тактового .интервала и искаженных по форме (фиг.4а), íà его выходе образуются нормализованные по форме и длительности импульсы, имеющие максимально возможную мощность составляющей тактовой частоты при фик45 сированной амплитуде) . Импульсы с выхода первого порогового блока 2 поступают на полосовй фильтр 4, настроенный на первую гармонику тактовой частоты. Вьщеленный полосовым

50 фильтром 4 сигнал тактовой частоты подается на формирователь 5 тактовых импульсов, где формируется периодическая последовательность импульсов тактовой частоты необходимой длитель55 ности и амплитуды (фиг.4и).

При работе устройства с фиксатором 8 максимума, выполненным по пер: вому варианту (фиг.2), сигнал с выз 124971З хода блока 7 выделения первой гар1 ,моники (фиг.4д) подается на входы ! первого 10 и второго 11 амплитудных детекторов, которые. отслеживают его огибающую. Причем постоянная времени а „первого амплитудного детектора ,10 выбирается несколько меньшей, чем постоянная времени второго ампли1. тудного детектора 11. Благодаря этому сигналу на выходе первого ампли- 10 тудного детектора несколько опережает сигйал на выходе второго амплитудного детектора (фиг. 4е) . Компаратор 12 срабатывает в момент пересечния выходных сигналов детекторов 15 с некоторой задержкой относительно максимума огибающей сигнала (фиг.4 д,е) и запускает формирователь 13 импульсов выборки. Величина задержки определения максимума зависит от соотно- 20 шений между тактовой частотой f u

ГЪ Ъ

r постоянными времени и с

Могут быть рекомендованы следующие соотношения — (10 — 100) Т

25 =(1, 2" 1, 5) i,, Т= 1/f

При работе устройства с фиксатором 8 максимума, выполненным по вто-. рому варианту, сигнал с выхода блока 7 выделения первой гармоники подается на вход перемножителя 14, на дополнительный вход которого подается сигнал с выхода формирователя

5 тактовых импульсов. Первый 15 и 35 второй 16 фильтры нижних частот, включенные на выходах перемножителя

14, отслеживают огибающую сигнала (фиг.4д) . Причем постоянная времени

7 первого фильтра 1 5 нижних частот 40 выбирается несколько меньшей, чем постоянная времени 7.,, второго фильтра 16 нижних частот. Сигнал на выходе первого фильтра 15 нижних частот несколько опережает сигнал на 45 выходе второго фильтра 16 нижних частот (фиг.4е). Обработка в компараторе 17 и формирователе 18 аналогична обработке в компараторе 1 2 и формирователе 13. Фиксатор 8 мак- so симума, выполненный по второму варианту, имеет более сложную схему, чем фиксатор 8 максимума по первому варианту, но обеспечивает более высокую точность и быстродействие, 55 так как постоянные времени фильтров

15 и 16 нижних частот могут быть выбраны примерно вдвое меньшими, чем постоянные времени амплитудных детекторов 10 и 11, т.е.

7. = (5 50) Т-.. з (l,2 — 1,5)2s

Формула из обр ет ения

1. Устройство тактовой синхронизации, содержащее последовательно соединенные выпрямитель и первый пороговый блок, а также второй пороговый блок, полосовой фильтр и формирователь тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности синхронизации путем повьппения,стабильностифазы тактовых импульсов, в него введены последовательно соединенные блок выделения первой гармоники, фиксатор максимума и блок выборкч» хранения, а также генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с другим входом блока выборки-хранения и с управляющим входом второго порогового блока, сигнальный вход которого соединен с выходом выпрямителя, а выход — с входом блока выделения первой гармо-! ники выход блока выборки-хранения ! соединен с управляющим входом первого порогового блока, выход которого через полосовой фильтр соединен с входом формирователя тактовых им. пульсов, выход которого является вы. ходом устройства.

2. Устройство по п.l,, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что фиксатор ,максимума содержит объединенные по входу первой и второй амплитудные детекторы, выходы которых соединены с соответствующими входами компаратора, выход которого соединен с входом формирователя импульсов выборки, ° выход которого является выходом, а вход первого амплитудного детекторавходом фиксатора максимума.

3. Устройство по п, l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени синхронизации, выход формирователя тактовых импульсов соединен с другим входом фиксатора максимума.

4 . Устройство по п.3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что фиксатор максимума содержит перемножитель, 1первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и

".1

1249713 вторым фильтрами нижних частот, вы ходы которых соединены с соответствующими входами компаратора, выход которого соединен с входом формирователя импульсов выборки, выход которого является выходом, а два входа перемножителя - входами фиксатора максимума., а

Составитель А.Андрианов

Редактор A.Козориз ТехредВ.Кадар

Корректор В - Бутяга, Заказ 4339/59 Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, E-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г . Ужгород, ул. Проектная, 4