Корректирующее устройство регенератора цифрового сигнала

 

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в регенераторах цифрового сигнала, работающих по симметричным кабельным линиям. Цель изобретения - увеличение точности коррекции при одновременном повышении отношения сигнал/шум на выходе регенратора цифрового сигнала при изменении длины участка регенерации . Корректирующее устройство содержит регулируемую искуственную линию 1, управляющий резистор 2, управляющий блок 3, блок 4 фильтрации, корректирующий усилитель 5 и пиковый детектор 6. Блоки 3 и 4 подключены в устройстве так, что при изменении длины участка регенерации ширина полосы пропускания блока 4 фильтрации устанавливается такой, чтобы обеспечивалось оптимальное соотношение между межсимвольной помехой и аддитивной смесью переходной помехи и теплового шума. 4 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s Н 04 В 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР г.P г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вх ход

Ã1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4674077/09 (22) 09.03.89 (46) 07.02.91. Бюл.hh 5 (72) П.П. Воробиенко, И,Ф. Забелин, А.А. Игошин, А.И. Милин, Л.Ф,Патоков и М.И. Струкало (53) 621.396(088.8) (56) Kohler R, Studer Ch, Der Zwischenversta

rker fur summetrlsche aderpaare II Haster

mlttellungen. 1982, М4. 97-103. (54) КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО РЕГЕНЕРАТОРА ЦИФРОВОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в регенераторах цифрового сигнала, работающих по симметричным кабельным линиям. Цель изобрете„„5U 1626396 Al ния — увеличение точности коррекции при одновременном повышении отношения сигнал/шум на выходе регенратора цифрового сигнала при изменении длины участка регенерациии. Корректирующее устройство содержит регулируемую искуственную линию 1, управляющий резистор 2, управляющий блок 3, блок 4 фильтрации, корректирующий усилитель 5 и пиковый детектор 6. Блоки 3 и

4 подключены в устройстве так, что при изменении длины участка регенерации ширина полосы пропускания блока 4 фильтрации устанавливается такой, чтобы обеспечивалось оптимальное соотношение между межсимвольной помехой и аддитивной смесью переходной помехи и теплового шума. 4 ил.

1626396

Изобретени относится к электросвязи и может быть использовано в регенераторах цифровых сигналов, работающих по симметричным кабельным линиям.

Цель изобретения — увеличение точности коррекции при одновременном повышении отношения сигнал/шум на выходе корректирующего устройства регенератора цифрового сигнала при изменении длины участка регенерации.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема корректирующего устройства регенератора цифрового сигнала; на фиг. 2 — структурная схема блока фильтрации и электрическая схема управляющего блока; на фиг, 3 — электрическая схема звена блока фильтрации; на фиг. 4 — электрическая схема управляющего двухполюсного блока.

Корректирующее устройство регенератора цифрового сигнала содержит регулируемую искуственную линию 1, управляемый резистор 2, управляющий блок 3, блок 4 фильтрации, корректирующий усилитель 5, пиковый детектор 6. На фиг. 1 позициями 7 и 8 обозначен соответственно входной и выходной блоки регенератора цифрового сигнала.

Корректирующее устройство регенератора цифрового сигнала работает следующим образом.

Поступающая из кабельной линии аддитивная смесь полезного искаженного сигнала и переходной помехи последовательно проходит через входной блок 7 регенератора, регулируемую искусственную линию 1, блок 4 фильтрации и корректирующий усилитель 5. С выхода корректирующего усилителя 5, который является выходом корректирующего устройства, эта смесь поступает на первые выходы пикового детектора 6 и выходного блока 8 регенератора.

Напряжение на первом выходе пикового детектора 6 пропорционально напряжению сигнала на выходе корректирующего устройства. С помощью управляемого резистора 2 изменяется ослабление регулируемой искусственное выравнивание электрической длины каждого участка регенерации. С помощью управляющего блок 3 изменяется ширина полосы пропускания блока 4 фильтрации, который осуществляет фильтрацию переходной помехи и теплового шума, В исходном состоянии, например, когда сигнал на входе регенератора, а следовательно, на выходе корректирующего устрой5

55 ства регенератора отсутствует (генератор отключен от линии), под воздействие сигнала на первом выходе пикового детектора 6 устанавливается такое значение сопротивления управляемого резистора 2, при котором ослабление регулируемой искусственной линии 1 соответствует расчетному значению для максимальной длины участка регенерации, т.е. регулируемая искусственная линия 1 имеет минимальное ослабление. Напряжение с первого выхода пикового детектора 6 поступает также на вход управляющего блока 3 и далее на дополнительные выводы управляемых двухполюсников первой группы управляющих звеньев 3.1...3N управляющего блока (фиг.

2), а также через инвертор на операционном усилителе на управляющие выводы управляемых двухполюсников второй группы управляющих звеньев 3.1...3.N. В результате устанавливатюся такие значения соротивлений управляемых двухполюсников в управляющем блоке, при которых ширина полосы пропуска ния Af фильтрующих звеньев 4.1...4,N блока фильтрации соответствует расчетному значению для максимальной длины участка регенерации, т.е. значение М минимально и равно М„„„, При поступлении сигнала на вход корректирующего устройства, что соответствует уменьшению длины участка регенерации, на его выходе появляется сигнал, пропорциональный начально установленным минимальным значениям ослабления регулируемой искусственной линии 3 и ширины полосы пропускания блока фильтрации. В этом случае уровень сигнала на выходе корректирующего устройства, т.е. на входе пикового детектора 6, превышает номинальный. Поэтому под воздействием выходного сигнала пикового детектора 6 сопротивления управляемого резистора 2 и управляемых двухполюсников в управляющем блоке 3 изменяют так, что ослабление регулируемой искусственной линии 1 и ширина полосы пропускания блока 4 фильтрации увеличиваются. При этом эа счет увеличения ослабления регулируемой искусственной линии 1 уровень на выходе устройства уменьшается. Расширение полосы пропускания блока 4 фильтрации приводит к уменьшению межсимвольной помехи и к увеличению переходной помехи теплового шума. Уровень сигнала на выходе устройства уменьшается до тех пор, пока он не приблизится к номинальному, а формы амплитудно-частотных характеристик регулируемой искусственной линии 1 и блока 4

1626396 фильтрации — к расчетным, при которых соотношение между межсимвольной помехой и смесью переходной помехи и теплового шума будет оптимальным, а помехоустойчивость регенератора — максимальной.

Работа устройства в случае увеличения длины участка регенерации начинается при уровне сигнала на его выходе, меньшем чем номинальный. Поэтому выходное напряжение пикового детектора 6 изменяет сопротивление управляемого резистора 2 и управляемых двухполюсников в управляющем блоке 3 (фиг. 2) так, чтобы ослабление регулируемой искусственной линии 3 и ширина поло;:ы пропускания блока 4 фильтрации уменьшались„В результате уровень сигнала на выходе корректирующего устройства увеличивается, Как и в предыдущем случае, регулирование заканчивается тогда, когда уровень на выходе корректирующего устройства достигает номинального значения, а соотношение между помехами станет оптимальным, что соответствует максимальному отношению сигнал/шум, т,е, максимальной помехоустойчивости регенератора цифрового сигнала.

Таким образом, ширина полосы пропускания блока 4 фильтрации зависит от длины участка регенерации. Причем для обеспечения оптимального соотношения между межсимвольной помехой и аддитивной смесью переходной помехи теплового шума при изменении длины участка регенерации в пределах !мин" 1макс оптимальная ширина полосы пропускания блока 4 фильтрации должна находиться в Обратной зависимости от длины l и изменяться от Ммакс к Л мин по закону

Лт =у(1) =(В-А агст9 (d (Ip) ) } где В,А,d, lo, m — положительные коэффициенты, значения которых и иближеннс равfoal П\

Л макс + Л мин ны. B=

«А а с «Х н

2arctg (12 d/ )

d =0,1 ; 10 =32 ; m =2,а значения

Лтмин и Лтмакс примерно равны соответственно 0,9fo и 1,5fo, где op — километрическое ослабление цепи передачи кабеля на полутактовой частоте fo цифрового сигнала.

Укаэанную зависимость Л f = p (! ) обеспечивают блок 4 фильтрации (фиг. 2), выполненный в виде каскадного соединения N фильтрующих звеньев, управляющие входы которых подключены к выводам управляемых двухполюсников управляющего блока. Значения сопротивления управляе5

55 мых двуполюсников зависят от напряжения, поступающих на их дополнительные входы через развязывающие RC-цепочки с входа и выхода инвертора на операционном усилителе, а вход инвертора является входом управляющего блока. Пределы изменения ширины пропускания и коэффициент передачи фильтрующего звена нижних частот, структурная электрическая схема которого показана на фиг, 3, зависят от значений элементов R1, R2, С2 и пределов изменения параметра управляемых двухполюсников, подключенных к управляющему входу фильрующего звена и шине "Земля".

Расчет элементов блока 4 фильтрации и управляющего блока 3, обеспечивающих зависимость Л f = p (t ), может производиться в следующей последовательности.

Рассчитываются элементы блока фильтрации так, чтобы при изменении параметров управляемых двухполюсников в данных пределах ширина полосы пропускания блока фильтрации изменялась в пределах

Л (мин ", Л макс Далее управляемые двухполюсники заменяются переменным элементом, например резистором Rn, если они выполнены на диодах (фиг. 4), и рассчитывается зависимость полосы пропускания блока фильтрации от еели1ины сопротивления

Вд. После чего для длин участка регенерации с помощью переменного резистора

Йд устанавливается оптимальная (соответствующая зависимости Af = р(1) полоса пропускания блока фильтрации, фиксируется значение резистора Яд и рассчитывается либо определяется опытным путем напряжение на выходе пикового детектора. В результате получают требуемую зависимость параметра (сопротивления) управляемого двухполюсникэ от напряжения на входе управляющего блока и уд = ф (U ак.у ) которая обеспечивает оптимальную полосу пропускания блока фильтрации при изменении длины участка регенерации. Решая задачу аппроксимации зависимости

В уд = ф (U sx y ), определяют тип линейных элементов управляемого двухполюсника, величины управляющих напряжений, параметры инв ртора в развязывающих цепочках, Формула изобретения

Корректирующее устройство регенератора цифрового сигнала, содержащее регулируемую искусственную линию, управляемый резистор, пиковый детектор и корректирующий усилитель, выход которого подключен к первому входу пикового детек-. тора, первый выход которого подключен через управляемый резистор к первому входу

1626396

Зхо од

lup 2 регулируемой искусственной линии, второи вход которой является первым входом корректирующего устройства регенератора цифгового сигнала, вторым входом которого является вход опорного сигнала пикового детектора, второй выход которого является первым выходом корректирующего устройства регенгратора цифрового сигнала, вторым выходом которого является выход корректирующего усилителя, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения точности короекции при одновременном повышении отношения сигнал/шум на выходе корректирующего устройства регенератора цифрового сигнала при изменении длины участка регенерации, вве ены блок фильтрации и управляющий блок, выходы которого подключены к управляющим входам блока фильтрации, вход которого соединен с выходом регулируемой искуственной линии, а выход подключен к входу корректирующего усилителя, вход управляющего блока соединен первым выходом пикового детектора, при этом ширина полосы пропускания

Л f блока фильтрации изменяется в обратной зависимости от длины I участка регене5 рации в пределах fe ... +f axc по закону

Af = (В-А arctg (d (1-Io ) ) ), где В, А, d, Ip u m — положительные коэффициенты, приближенно равные

10 Я ма с +" Ммнм

2 Ь Гмакс Жмин

2arctg (12 d/àî )

4= 0,1 ао, Io — -32ао. m- 2 а +M8Kc и +l4HH значения равны соответственно 0,9fp и 1,5fp, где а р километрическое ослабление цепи передачи кабеля на полутактовой частоте fp цифрового сигнала.

1626396

ЬоЭ яыяо3 м

Составитель Ш. Эвьян

Техред М. Моргентал

Корректор С. Лисина

Редактор 8. Данко

Заказ 286 Тираж 386 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101