Регенератор цифрового сигнала

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИА ЛИСТИК ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 НОЗ 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3620527/24-21 (22) 13.07.83 (46) 15.08.86. Бюл. № 30 (71) Одесский электротехнический институт связи им. А. С. Попова (72) И. Е. Байдан (SU), Г. А. Гильен (CU), Б. В. Карпухин, Н. С. Перевозчиков и О. О. Спозито (SU) (53) 621.374 (088.8) (56) Гуревич В. Э., Лопушнян Ю. Г., Рабинович Г. В. Импульсно-кодовая модуляция в многоканальной телефонной связи. М.:

Связь, 1973, с. 189, рис. 7, 6а.

Авторское свидетельство СССР № 993449, кл. Н 03 К 5/00, 1981. (54) (57) РЕГЕНЕРАТОР ЦИФРОВОГО

СИГНАЛА, содержащий усилитель-корректор с цепью АРУ в обратной связи, каскадно соединенный с элементом совпадения, выход которого соединен с входом формирователя выходного сигнала и с управляющим входом первого аналогового ключа, сигнальный вход которого соединен с первым входом элемента совпадения, а выход через формирователь порога и усреднитель порога соединен с управляющим входом цепи АРУ, а также второй и третий аналоговые ключи, сигнальные входы которых сооединены с выходом усилителя-корректора, а выходы соответственно через ячейки памяти соединены с входами вычтающего блока, выход которого через усреднитель подключен к управляющему входу управляемого генератора, прямой и инверсный выходы которого соответственно соединены с управляющими входами второго и третьего аналоговых ключей, и формирователь короткого импульса, выход которого соединен с вторым входом элемента совпадения, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены интегратор, четвертый аналоговый ключ и фазовращатель, при этом вход интегратора подключен к выходу усилителя-корректора, а выход — к первому входу элемента совпадения и сигнальным входам первого и четвертого аналоговых ключей, причем выход четвертого аналогового ключа соединен с общей шиной, а управляющий вход — с входом формирователя короткого импульса и выходом фазовращателя, вход которого соединен с прямым выходом управляемого генератора.

1251305

Изобретение относится к технике передачи цифровых (дискретных) сигналов по линиям связи и может быть использовано в качестве оконечных и промежуточных регенераторов линейного цифрового сигналы многоканальных систем передачи с импульсно-кодовой или дельта-модуляцией.

Целью изобретения является увеличение помехоустойчивости регенерыторы .за счет исключения Влияния неоптимальности Вpeмени опробования и уменьшение влияния высокочастотных шумовых помех в точке решения регенератора.

На фиг. 1 показана функциональная схема регенератора; на фиг 2 — Временные

I диаграMмы работы (или осциллогра>nмы) на эпюрах напряжений.

Регенератор цифрового сигнала состоит из усилителя-корректора 1, устройства АРУ 2 в цепи обратной связи, аналоговых клзочей 3- 6, интегратора 7, элемента 8 совпадения, первой 9 и второй 10 аналоговых ячеек памяти, вычитающегс блока 11, усреднителя 12, управляемого генератора 13. фазовращателя 14, формирователя 15 короткого импульса, формирователя 16 порога, усреднителя 17 порога и формирователя 18 выходного сигнала.

Причем усилитель-корректор 1, устройство АРУ в цепи обратной связи 2, первый ключ 3, формирователь 16 порога, усреднитель 17 порога, интегратор 7, четвертый ключ 6, элемент совпадения 8, формирователь выходного сигнала 18 образуют канал регенерации цифрового сигнала, а второй 4 и третий 5 аналоговые ключи, аналоговые ячейки 9 и 10 намни, вычитающий блок 11, усреднитель 12, управляемый генератор IÇ, 3. > фазовращатель 14 и формирователь 15 короткого импульса образуют устройство автоматического регулирвания фазы тактовых импульсов, выходы которого соединены с элементом 8 совпадения и с управлякпцим входом второго аналогового клк>ча 4.

При этом усилитель-корректор 1 с цепью

ЛРУ 2 в обратной связи каскадно соеди)>он с элементом 8 совпадения, выход которсго соединен с входом формирователя 18 )зыход>гого сигнала, с управляющим >зходом II!. рваго аналогового ключа 3, сигнальный ззход которого соединен с перззым Входом элемента 8 совпадения, а выход через формирователь 16 порога и усреднитель 17 iiopoгы соединен с управляк)щим входом цепи АРа

2, а также регенератор цифрового сигналы содержит второй и третий аналоговые ключи 4 и 5, сигнальные входы которых соединены с выходом усилителя-корректора 1, d выходы соответственно через ячейки 9 или

10 памяти соединены с входами вычит=:!ощего блока 11, выход которого через усреднитель 12 подключен к управляк)щему входу управляемого генератора 13, прямой и инВерсный выходы которого сок)тветствепш; соединены с управляющими входами пары аналоговых клзочей 4 и 5, и формирователь

1!> короткого импульса соединен с вторым входом элементы 8 совпадения. Кроме того, В регенератор введены интегратор 7, четВертыи аналоговый ключ 6 и фазовращатель 4 так, что вход и>пгегратора 7 присоедик выходу усилителя-коррректора 1, а

>з>>ход — к первому входу элемента совпа,,сния 8 и сигнальным входам первого 3 и Второго 4 аналоговых ключей, причем Выход четвертого аналогового ключа 6 соедиiivii с общей шиной, а управляющий вход к Входу формирователя 15 короткого импуль

: и и выходу фазовращателя 14, вход которого соединен с прямым выходом управляемого генератора 13.

Регенератор рабогает следуюзцим обраЗо >1.

Откорректированный и усиленный сигнал

19 (фиг. 2) с Вь:ходы усилителя-корректора

1 (фиг. 1) поступает на вход интегратор>I 7, а также на входы аналоговых клю-!

oÉ 5 и 6. Ha ) 1раВ 1яющие Входы клюк и 4 и 5 поступают опорные импульсы

20 и 2! (фиг. 2) с прямого и инверсно о выходов управляемого генератора 13.

Б результате на выходах ключей 4 и 5 формируются импульсы 22 и 23 (средняя энергия), которые при помощи аналоговых ячеек 9 и !О памяти и вычитающего блока постоянно сравниваются. При равенстве последогзательностей 22 и 23 (средних энергий) в усреднитель 12 г выхода вычитаюи:,его блока 11 поступает «в среднем» нулевой гoK и Выходное напряжение усреднителя 12

;!с изменяет частоты управляемого генераторы 13. Это состояние соответствует совпадению фронтов онорных имгульсов 20 и 21 момента максиму lа информационных импульсов 19 (фиг. 2). В случае смещения

>ры)зы опорных импульсов 20 и 21 относи;елыю инзрормационных !9 средние значения энергии последовательностей 22 и 23 .>ычнут различаться, это различие будет выделено вычитающим блоком 1! и через усреднитель 12 изменит частоту управляеъ>ого генератора 13 так, чтобы фронты ()IIoplIh х импульсoB 20 и 21 вновь совпали с цен:-рами информационных импульсов 19.

Тгзким образом, работа схемы автопод -,п>йки фазы предлагаемого генератора

I .ìëoêàåT также, как в уc-.ðoéñòâå-прототипе.

Импульсы 20 ис>н>льзуются для формирования (с lloMoillI K) формирователя короткого импульса 15) импъльсов 26 (фиг. 1, 2).

; Iмпульсы 24 и 26 использукпси для управлении ана loãoâliì ключем 6 и элемента 8 совпадении соответственно, которые входят в

i!ñ Ill> регенерации цифрового сигнала.

Цепь регенерации работает следующим

<)I >I)330!51.

Откорректированные импульсы поступают ны >)ход и>зтеграторы 7, который при помо1>зи четвертого к,:Ioчы 6 включается импуль1251305

3 сами 20 на время 0,5 Т., т.е. при наличии максимума принимаемой токовой посылки сигнала.

Таким образом, в результате интегрирования определяется средняя энергия посылки за время 0,5 Т . В конце этого интер- 5 вала производится опробование полученного результата путем подачи на второй вход элемента 8 совпадения коротких импульсов 26.

Таким образом, метод однократного отсчета принимаемого сигнала заменен методом накопления и анализа энергии каждой посылки. В результате устраняется зависимость отношения сигнал/помеха от фазового сдвига между моментом опробования и моментом максимума сигнала, что уменьшает зависимость помехоустойчивости регенератора от фазовых дрожаний и неточности работы схемы выделения тактовой частоты.

Кроме того, на выходе интегратора 7 получается выигрыш в отношении сигнал/помеха, который тем больше, чем шире полоса частот помехи на входе интегратора. Напряжение порога формируется из средних зна чений единичных посылок информационного сигнала путем замыкания ключа 3 импульсами 27 (фиг. 2), поступающими с выхода элемента 8 совпадения. Импульсы 27 также управляют работой формирователя 18 выходного сигнала, выходной сигнал 28 которого поступает в линию.

Отношение сигнал/помеха на выходе интегратора 7 опредепяется по следующей формуле:

qвыл = 2TFqâõ, где q... — отношение сигнал/помеха на выходе интегратора 7 или на входе схемы 8 совпадения;

Т вЂ” период интегрирования, Т=0,5T-;

F — ширина полосы частот помехи;

q . .— отношение сигнал/помеха на входе интегратора 7 или на выходе усилителя-корректора l.

Отсюда видно, что выигрыш, получаемый при интегрировании тем больше, чем шире полоса частот помехи на входе интегратора 7.

Таким образом, по сравнению с регенератором-прототипом предлагаемый регенератор уменьшает влияние неоптимальности времени опробования на помехоустойчивость регенерации; снижает влияние высокочастотных помех, присутствующих на выходе усилителя-корректора, на достоверность принятия решения в решающем устройстве; увеличивает точность выделения порогового уровня за счет уменьшения влияния высокочастотных помех на цепь формирования порога.

Указанные преимущества позволяют существенно увеличить помехоустойчивость предлагаемого устройства по сравнению с прототипом.

2б

Сост!!вигель 1;. Суров

Редактор Н. Слобо. яник 1е рог! И. Нерее Корректор В. Ьутяга

Заказ 4425!57 1 краж 816 1 1 о л Г! и с H о е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нзобретени и и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рву»нская наб., д. 4 5

Филиал ПГ1П «Патент». !. Ужгород, ул. Проектная, 4