Устройство для регенерации цифрового сигнала и компенсации межсимвольных искажений

 

Изобретение относится к автоматике, а именно к устройствам передачи информации, и может быть использовано в качестве регенеративных трансляторов в цифровых системах передачи. Изобретение позволяет повысить точность компенсации искажений информации, в результате чего обеспечивается повышение информативности устройства. Устройство для регенерации цифрового сигнала и компенсации межсимвольных искажений содержит N блоков 1.1-1.N компенсации искажений, усилитель-корректор 2, блок 3 компенсации задержек, решающий блок 4, выходной усилитель 5, группу 6 решающих блоков 4, выпрямитель 7. Первый блок 1.1 компенсации искажений состоит из трех групп 8,10 и 11 элементов 9 задержки и двух программируемых логических матриц 12 и 13. Каждый из второго и N-го блоков 1.2-1.N компенсации искажений содержит программируемую логическую матрицу 14 и две группы 15 и 16 элементов 9 задержки. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК(59 4 Н 03 М 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3А."АЗИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4147207!24-24 (22) 14. 11.86 (46) 15.09.89, Бнл. 1- 34 (71) Одесский электротехнический институт связи им. А.С.Попова (72) В.И.Печерский и О.И.Корба (53) 621.395(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 832751, кл. Н 04 5 3/Об, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1172042, кл. Н 04 J 3/06, 1984.

„„Я0„„1508352 А 1

2 (54) устРОЙствО для РеГенеРАции щыРОВОГО СИГНАЛА И КОМПЕНСАЦИИ МЕЖСИМВОЛЬНЫХ ИСКАЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к автоматике, а именно к устройствам передачи информации, и может быть использовано в качестве регенеративных трансляторов в цифровых системах передачи. Изобретение позволяет повысить точность компенсации искажений )508352

1О информации, в результате чего обеспечивается повышение информативности устройства. Устройство для регенерации цифрового сигнала и компенсации межсимвольных искажений содержит N блоков 1.1-1.N компенсации искажений, усилитель-корректор 2, блок 3 компенсации задержек, решающий блок 4, выходной усилитель 5, группу 6 решаюИзобретение относится к автоматике, а именно к устройствам передачи информацйи, и может быть исйользовано в качестве регенеративных трансляторов в цифровых системах передачи. 20

Целью изобретения является повышение информативности устройства за счет повышения точйости компенсации искажений.

На фиг. 1 изображена функциональная блок-схема устройства, на фиг. 2 схема расположения Порогов решающих блоков и зон прийятия решений; на фиг, 3 - таблица истинности программируемых логических матриц. 30

Устройство содержит первый — N-й блоки I . 1-1.N компенсации искажений, 1 усилитель-корректор 2, . блок 3 компенсации задержек, решающий блок 4, выходной усилитель 5, группу 6 решающих 35 блоков 4 и выпрямитель 7. Первый блок

1.1 компенсации искажений состоит из

1 первой группы 8 элементов 9 задержки, второй 10 и третьей 11 групп элементов 9 задержки и первой 12 и вто- 40 рой 13 программируемых логических матриц, Каждый из второго и N-ro блоков 1.2 и 1.N компенсации искажений < содержит-„, программИруемую логическую матрицу 1"4 и первую 15 и вторую 16 группы элементов 9 задержки. На фиг.1 позициями 17 и 18 обозначены соответственно вход и выход устройства.

В устройстве первый блок 1.1 компенсации искажений выполняет функции двух корректоров: с обратной связью по решению и с прямыми связями по решению. Второй и каждый последующий блок 1.2-1.N эквивалентны по своим возможностям корректору с прямыми 55 связями по решению. Число блоков 1.11.N компенсации искажений зависит от необходимой достоверности регенерации сигналов принимаемой информации. щих блоков 4, выпрямитель 7, Первый блок 1.1 компенсации искажений состоит из трех групп 8,10 и 11 элементов

9 задержки и двух программируемых логических матриц 12 и 13. Каждый из второго и N-ro блоков 1.2-7.N компенсации искажений содержит программируемую логическую матрицу 14 и две группы 15 и 16 элементов 9 задержки. 3 ил.

Элементы 9 задержки, объединенные в группы 8,10,11,15 и 16 выполнены, например, на многокаскадном параллельном регистре сдвига.

Число разрядов в регистре (Группа 11) определяют, ис> одя из числа решающиХ блоков 4, а числб каскадов. регистра группы 11 в каждбм блоке 1.11.N компенсации — из числа компенсируемых отсчетов преддействия.

Числб разрядов регистра групп 8 и 10 регенерированных сигналов опре- . деляют как наименьшее большее целое от двоичного логарифма числа градаций передаваемых сигналов, а число каскадов регистра групп 8 и 10 в каждом блоке 1,1-1.К компенсации зависит от числа компенсируемых предшествующих и последующих отсчетов отклика тракта.

Для уменьшения числа решающих блоков 4 в устройство введен двухполупериодный выпрямитель 7. Его наличие позволяет выбирать число решающих блоков 4, исходя только из половины произведения числа порогов решения в случае отсутствия межсимвольных искажений на число возможных значений

Mp>KcHMBîëüíoé помехи. Последнее, чис л,, ло зависит от количества мешающйх отсчетов бтклика, их значения и количества градации амплитуд передаваемых сигналов ° Величину порогов устанавливают до разности между величиной порогов в случае отсутствия межсимвольных помех и возможными значениями межсимвольной помехи при монтаже регенератора на линии связи.

Устройство работает следующим образом.

Входной усилитель-корректор 2 и блок 3 компенсации задержек частично компенсируют межсимвольные искажения, уменьшая число мешающих отсчетов от1508.35 . клика тракта передачи. Сигналы с вы- мента. Таким образом, каждую матрицу... хода блока 3 и выпрямителя 7 поступа- 13 и 14 программируют цля одновреме. ют на входы блока 4 и группы 6 решаю ной реализации функции корректора с щих блоков 4, которые фиксируют пре- - прямыми связями по решению и регене5 вышения амплитудой сигнала совокуп- ратора. Программирование матриц 13 ности. порогов решения, При превыше- и 14 производят, исходя из таблицы нии порога величина выходного сигнала истинности, в каждой строчке которой равна логической единице, в против- входными переменными являются возможном случае — нулю. Выбор таким обра- 10 Дые сочетаниЯ оЦенок предшествуюших зом числа решающих блоков 4 в группе и последующих влияющих регенерирован-

6 и их порогов позволяет предвари- ных сигналов, задержанные сигналы ретельно получить ряд выходных сигна- шения с выходов решающих блоков, а лов решающих блоков 4 несущих в себе выходными — значения оценок Регенериинформацию об оценке регенерируемого 15 Руемрго сигнала, наиболее веРоЯтными сигнала. Значения выходных сигналов для данного сочетания при регенерации решающих блоков 4 в тактовые момен- . B Ус овиях дополнительного влияния ты времени записывают в регистр сдви- аддитивных шумов.

ra (группа 11). В блоках 1.1-1.N ком- Логическая матрица 12 первого блопенсации путем логической обработки yp Ka 11 запрограммирована и работает программируемые логические матрицы аналогично за исключением того, что

12 - 14 выделяют информацию о значе- на «входы поступают только сигналы ниях регенерируемых сигналов. Значе- Р«««с выходов блока 4 и групп 6 ния оценок предшествующих и последую- H сигналы с выхода группы 8 об оценке щих текущему моменту регенерируемых 25 предшествующего регенерированного сигсигналов в двоичном виде записывают нала. Выходной сигнал матрицы 12 слув элементы 9 групп 8 и 10. В первом жит выходным сигналом корректора с обблоке 1.1 на соответствующие входы . ратной связью по решению и поступает программируемой логической матрицы 13 на элементы 9 гРУппы 8. За счет перпоступают выходные сигналы решающего 0 вого этапа одновременной коррекции блока 4 и группы 6, задержанные в и регенерации в матрице 12 в группу 8 группе 11 на число тактов, равное чис- корректора с йрямыми связями по решелу компенсируемых отсчетов преддейст- нию поступают сигналы с повышенной вия. На другие входы матрицы 13 по- верностью, и второй этап коррекции ступают в цифровом виде с выхода про- и Р ерации посредством матрицы 13 граммируемой логической матрицы 12

35 осуществляется более качественно. сигнвлы о значениях регенерированных Выходные сигналы с выхода матрипредшествующих сигналах и с выходов цы 14 последнего блока 1.N компенсаэлементов 9 группы 10 — о значениях ции поступают в выходной усилитель 5, регенерированных последующих сигна40 который преобразует его к величине лов. и форме линейного сигнала, передаваеПрограм ируемые логические матрицы мого по тРактУ к следУющемУ РегенеРа13 и 14 каждого блока 1.1-1.N компен- тору ° сации запрограммированы при изготов- . На фиг. 2 (устройство регенерирует ленни устройства на реализацию функ- двухуровневый сигнал с амплитудами

45 11 1i и и ции дизъюнкции и конъюнкции от вход- +1 и -1 ) в верхней части показа- ных сигналов таким образом, чтобы бы- Hbi шесть зон.принятия решения для чели реализованы определенные логичес- тырех (-0,7; -О, 1; О, 1; 0,7) значений кие функции. Для каждого конкретного максимальной помехи при коррекции сочетания указанных регенерированных двух отсчетов, а в нижней — четыре предшествующих и последующих влияющих зоны для двух (-0,3; 0,3) помех при

50 сигналов матрица выбирает,из совкуп- коррекции только одного преддействия. ности сигналов решений на входах толь- Для мнимого случая отсутствия межсимко тот, который соответствует наилуч- вольных помех и влияния аддидативных шему порогу решения для данного соче- шумов величина порога принятия решетания и значения межсимвольной помехи, ния равна нулевому порогу решающего преобразует его и выдает на своих вы- блока 4, поэтому величины порогов реходах в двоичном виде оценку регене- шающих блоков 4 группы 6 выбирают раврированного сигнала для текущего мо- ными значениям межсимвольных помех.

1508352

Первые 24 строчки таблицы истинности (фиг. 3) предназначены для реализации программируемых логических матриц 13 и 14, а последние 8 .строчек для реализации матрицы 12 первого блока 1.1. В колонках таблицы показаны возможные значения межсимвольной помехи, соответствующие им наборы влияющих предшествующих и последующих сим- 10 волов, случаи попадания отсчетов сигналов в определенные зоны принятия решения и соответствующие этим случаям значения выходных сигналов пороговых элементов. В йоследней колонйе показаны значения выходных сигналов программированных матриц, соответствующие значения регенерированных сигP налов для дайного сочетания влияющих сигналов и попадании отсчета сигнала в конкретную зону анализа.

Пример, заполнения таблицы и алгоритма работы матриц 13 и 14 для пер- вых шести строчек, которые соответствуют значению межсимвольной помехи 25

-0,7, появляются при значениях предшествующего и последующего сигналоВ, равных -1" (наличию двух логических

"0" на вторых входах матрицы), Дпя такого значения помехи величина поро- 30

ra решения выбирается равной -0,7, поэтому при попаданий отсчетов сигналов в зону 3" выносится решение о регенерации "-1" ("0" в двоичном виде), а при попадании в остальные зоны о регенерации "+1" ("1" в двоичном виде) . По этой причине в последней колонке только в третьей строчке имеется "0" а в остальных пяти из шести рассматриваемых — "1". Каждому случаю попадания сигнала в одну из шести зон соответствуют шесть наборов выходных сигналов трех решающих блоков. Остальные три группы строчек таблицы для.трех оставшихся значений 45 помех, по шесть строчек в каждой группе, заполняются аналогично.

Таблица истинности для матрицы 12 составлена из двух групп строчек, по четыре строчки в каждой, для двух значений помехи (-0,3; 0,3) и соот50 ветствующих двух. значений влияющих предшествующих символов. Каждая строчка в группе описывает случай попадания отсчета регенерируемого сигнала . в одну. из четырех зон и появления

55 при этом определенных значений блока

4 с порогом срабатывания 0,3. В последней колонке показаны значения регенерируемых сигналов на выходе мат. рицы 12.

Формула изобретения

Устройство для регенерации цифрового сигнала и компенсации межсимI вольных искажений," содержащее N блоков компенсации искажений, где N=1, 2,3,..., усилитель -корректор, выход которого соединен с входом блока компенсации задержек, решающий блок и выходной усилитель, выход которого является выходом устройства, вход усилителя-корректора является входоМ устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информаЪ тивнасти устройства за счет повьппения точности компенсации искажений, в устройство введены группа решающих блоков и выпрямитель, первый блок компенсации искажений, состоит из трех групп элементов задержки и двух программируемых логических матриц, выходы элементов задержки первой группы подключены к входам одноименных элементов задержки второй группы и к первым входам первой программируемой логической матрицй; выходы которой соединены с первыми входами второй программируемой логической матрицы и с входами соответствующих элемейтов задержки первой группы, выходы элементов задержки второй и третьей групп соединены соответственно с вторыми и третьими входами второй программируемой логической матрицы, каждый из остальных N-1 блоков компенсации сос- тоит из программируемой логической матрицы и первой и второй групп элементов задержки, выходы которых соединены соответственно с входами соот- ветствующих элементов задержки первой группы последующих блоков компенсации искажений и с соответствующими первыми и вторыми входами Й1 ограммируемой логической матрицы, .третьи входы которой объединены с входами соот1 ветствующих элементов задержки второй группы, выход второй программи- . руемой логической матрицы первого блока компенсации искажений и выходы программируемых логических матриц остальных блоков компенсации искажений, кроме последнего, соединены с входами соответствующих элементов задержки второй группы последующих блоков компенсации,искажений, выход программи1508352

10.руемой логической маТрицы последнего блока компенсации искажений соединен с соответствующими входами выходного усилителя выход блбка компенсации

У 5 задержек соединен с входами решающего блока и выпрямителя, выход которого соединен с входами решающих блоков группы, выходы решающего блока и решающих блоков группы соединены с,входами соответствующих элементов задержки третьей группы и с соответст-, вующими вторыми входами первой программируемой логической матрицы первого блока компенсации искажений, входы элементов задержки первой группы второго блока компенсации искажений подключены к выходам соответствующих элементов задержки третьей группы первого блока компенсации искажений.