Устройство цикловой синхронизации
Изобретение относится к электросвязи . Цель изобретении - повышение помехоустойчивое ги цнклоыи син роньзации. содержит приемник 1 двоичных сигналов, приемный цикловой распределитель 2, корреляционный детектор 3, узел 4 управлгния, счетчик 5, АЦП 6, пороговый блок 7, управляемый мультивибратор Я, блок 9 выделения переднего фронта импульса, управляемую линию 10 задержки, коммутатор 11 и г-р 12 сетки частот. 3 данном устр-ве чем дольше логическая 1 находится на выходе порогового блока 7, тем выше частота следования тактовых импульсов на третьем входе узла 4 управления. Этим достигается повышение точности вычисления корреляционной Функции для компенсации ухудшени. качест ва канала связи с целью повышения вероятности обнаружения синхросигнала, что г итоге повышает поме; v устойчивое i цикловой синхронизации. Устр-ьо по пп. 2-4 ф-лы отличается выполньнием узла 4, детектора 3 и линии Ю, даны их ил. 3 т.п. ф-лы, 4 ил. SS 1сл
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 Н 04 L 7/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4677686/09 (22) 11,04. 89 (46) 07,02.91. !>юп. )ã 5 (72) P. В. !)ари пя нон (53) 621 394. 662 (088, 8) (56) Патент С! !А !." 4541104, кл. Н 04 Ь 7/08, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ЦИЕЛОВОЙ СИНХРО1)ИЗАЦИИ (57) Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости 1 ш Е,. Изобретение от носится к электросвязи и предназначено пля использования н синхронных системах передачи данных. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости циклоной синхр >низации. На фиг. 1 представлен» структурная электрическая схем:. устройства цикловой синхрони зс<цпи; на фиг ° 2 схема узла управления; на
Устр Ойс тBo циклон(эп (Ei икр <)ни i (1ции содержит приемпик двоичных il гнп JIoB> прис.м1<ый пик 1 6, пороговый бло:; 7, управляемый мультинибратор 8, блок 9 выделения переднего фронта импульса, уп являемую линию 10 задержки, ком<"утасор !1 и генератор 12 сетки астот. Узел управления содержит RS-триггер ) 3, ключ 14, блок 15 считывания информации и блок !6 постоянной памяти, 1(оррсляционный детектор содержит регистр 1 7 сдвига, блок 8 у«п1(эж =ц11н и блок ) 9 суммирования. i Eið;«<.1яемая линия з адержки содержит р <, истр 0 сдвига и коммутатор 21. 1626431 пов из клнлпа связи, где m — длина блока информации в битах. Структура передавлемых данных Ilo каналу связи предстлнияет собой чередование (n+m) двоичных сигналов, где п — синхросигнал (синхрокод), представляющий собой псевдослучайную двоичную после35 довательпость, обладающую хорошим апериодIIM<=cKHM автокорреляционн.>м свойством, например, код Баркера, m — последовательность, последовательности Лежандра и Якоби и т.д. Узлом 4 управления тлктовь .е импульсы с вь>хода коммутлтора 11 подак>тся нл тактовые входы корреляционного детектора 3 и АПП 6. Поступающие из канала связи сигналы, кроме принятия их приемником 1 двоичных сигнал в, дискретизируются с частотой поступления импульсов из тактового вых. дл узла 4 управления и с выходя Л11П 6 в цифровом коде выдаются в корреляционный детектор 3, С вы:сода приемника двоичных сигналов двоичнля информация с синхроимпульсами поступает в приемный цикповой рас<>редепитепь 2, Корреляцис>нный детектор 3 вычисляет на каждом такте частоты дисретизлции корреляционную <1>y>I<.IIII» ирииим, o«o>.o иэ канала связи i игп,>пл с опорным сигналом У<.т1>с>и«т1«<цикл«вой синхронизации 1>лб<>т;>ет .<>сдую щим of>pлзом. 11ом><илпы члстот спедовлния импульсов рп >;>, «бразу>11<Сегг> сетку частот генер,>т»рл 1". сетки члс.тот, выбиран>тся «OI!lлсно теоремы Котельникова <1б отс четах дпя дискретизации сигна-! I;1 иостуилющегo из клнллл связи, причем мигп>млпьиое з нлчение часто гы в сетке частот дпя клнллл тонлльной частоты состлвляет 8 кГц. В исходном состоя>гии иа выходе порогового блока 7 — погическии "0", уиравляемь>й мультивибратор 8 находится в режиме ожидания (генерация импульсов отсутствует), а счетчик 5 — в "нулевом" состоянии, т. е. во всех его разрядах логические "0 "<, что соответствует следующему; коммутатором 11 на третий вход узла 4 уирлвления подключен из генератора 12 сетки частот отвод с м<нимальной члстотой следования импульсов, в управляемой линии 10 задержки установлена максимальная величина задержки, равная времени принятия приемником 1 двоичных сигналов тп-1 двоичных симво10 25 из узла 4 уирлвпения (с образцовым синхр<>сигналом) . При обнаружении синхросигналл на в11х«пе корреляционного детектора 3 имеет месT0 максимум корреляционной функции, что соответствует принятию приемником двоичных сигналов и двоичных символов синхрокода. Пороговым блоком 7 осуществляется формирование логической "1" на время превышения максимума корреляционной функции величины порогового значения, принятого в качестве срлвниваемой величины. Логическая "1" с выхода порогового блока 7 поступает в корреляционный детектор 3, узел 4 управления, управляемую линии 1О задержки, приемный цикловый распределитель ?, Управляемы>1 мультивибратор 8 и блок 9 выделения переднего фронта импульса, По этой логической "1" в приемном цикловом распределителе 2 осуществляется фазирование по циклам, в результате которого получателю информации начинается выдача блока информации из m бит, Эта логическая "1" записывается также в управляемую линию 10 задержки, Блок 9 выделения переднего фронта импульса 4орм><рует по переднему фронту логической "1" свой короткий импульс, Koторый сбрлсыв lt > счетчик 5 в нулевое состояние. На время присутствия логической "1" на входе управпяемогo мупьтивибратора 8, последнии ныдае; короткие импульсы нл счетный вход счетчика 5, который их подсчитывает, Время присутствия логической "1" на выходе порогового блока 7 зависит от ширины пика корреляционной <,?HêöHH, оиределяемои на уровне установленн >ге порога. Ширина пика корреляционной функции является косвенной характегистикой качества К- НаЛа СВЯЗИ, ". К КаК ПрИ XopoIIIH c кянллах искажения сигналов в них минимяльиь и пои обнаружении сннхросигналя на выходе корреляционного детектора 3 имеет место узкиг пик корреляционной функции м.>ксимально в-.зможной ве. пчины, а при плохих каналах имеет место явление "размыва" пика с одновременным уменьшением его вепичи><ы, Сл< довательно, состояние счетчика 5 определяет качество исиопьзуемогo клHàïа c âÿýè, С:>адним <1>ронто> импульса с вь.— х«д,l порог >вого блокл 7, т. е. с мосинхронизации и при выявлении максимума корреляционной функции описанный процесс вновь повторяется. Узел 4 управления работает следующим образом. 3 блоке 16 постоянной памяти в цифровом коде записан образцовый (опорный) синхр оси гнал, который и необходимо обнаружить в канале связи. В исходном состоянии на входах и выходе RS-триггера 13 — состояние логического "0", ключ 14 замкнут. Поступающие из коммутатора 11 тактовые импульсы через ключ 14 подаются на тактовые входы АЦП 6 и корреляционного детектора 3 и вход тактового управления блока 15 считывания ин20 формации. Каждым тактовым импульсом с выхода ключа 14 содержимое блока !6 постоянной памяти блоком 17 считывания информации поставляется в корреляционный детектор 3. Задним фронтом 25 импульса с выхода порогового блока 7 осуществляется переброс RS-триггера 13 в единичное состояние, Логическая 11 и ) с вь.хода КБ-триггера 13 закрывает ключ 14, запрещая тем самым тран3р слнци1 : та ..тевых имГГ/ль . Ов ез комму т; тора i — блок 5 считывания информации, корр сь, -яцис нный дат ект. р 3 и АПП 6. Задним фронтом импульса с выхода упрявля смой пиник 1С адержки осуществляется путем переброса RS35 тригг ра 13 восстановя, ние прежнего состояния - зла 4 управ-.ения и ег,, прежняя рябо.а. 4О Корреляпиончь!й детектор 3 работает следующим обр -зом, Информация с выхода аналого-ци<, poPoI преобразователя 6 записывается в регистр 17 сдвига. иа которого 45 с каждым тактовым импульсом информация с его отводов поступает в блок 13 умножения, который на каждсм такте осуществляет перемножение ин, рмагии из регистра 17 с„;ига и опорно5О ro сигнала иэ ъ зла 4 управления следующей выдачей результата в блок 20 суммирс вания. Ла гыхо.; - последнего имеет местс значение функции корреляции поступающего из канала связи сигнала и опо; ного сигнала, хранящегося в узле 4 управлентя. Задним фронтом импульса: з порогового блока 7 oc.— ществляется сброс состояния блока ?д суммирования. При отсутствии такто5 16?643 мента времени перехода из состояния ll логическои в состояние логического "0", в корреляционном детекторе 3 осуществляется сброс ранее вычисленного значения корреляционной функции, а узлом 4 управления прерывается подача тактовых импульсов в АЦП 6 и корреляционный детектор 3, чем достигается снижение вероятности ложного фазирования, так как отсутствует анализ сигналов в канале связи. Состояние счетчика 5 определяет величину задержки логической "!" в управляемой лигщи 10 задержки и частоту следования тактовых импульсов на третьем входе блока 4 управления, т.е, какой именно отвод генератора 12 сетки частот будет подключен коммутатором 11 к третьему входу узла 4 управления. Чем дольше логическая "1" находится на выходе порогового блока 7, тем выше частота следования тактовых импульсов на третьем входе узла 4 управления, чем достигается повышение точности вычисления корреляционной функции для компенсации ухудшения качества канала связи с целью повышения вероя;IIoc.r!! обнаружения синхросигнала, что в итоге повышает помехоустойчивость цикяовой синхронизации, Чем дольше логическая ll ll 1 находится на выходе порогового блока 7, т ем н а меньшее н р емя з ад ер кки перестраивается счетчиком 5 управJIB eMaH линия 1 0 задержки, т . е . н а величину э адерж ки, меньшую ч ем II ""-личина з ад ержки принятия m- д вои :— ных символов приемником дв ои ч ньиве сигналов, и о истечении к с орой и ипульс с выходя управляемой линии 0 задержки поступает в узел 4 у пр я вл ения, который с этого момента р азрешает трансляцию тактовых импул ь с о в, поступающих в него по т р с т ь ему входу в корреляционный детектор 3 и АЦП 6, ч ем достигается снижение в ер оя т но с тн ложно го ф аз и р о н а ни я и э з а от с у T c ò âè ÿ пои ск а си нхр о с и г и ал я в структуре блока информации из m бит, я также ll 1l в виду р а сши р ения о к н а п, I! l к а с и нх р осигнала повышается в е р о я т н о с т ь с б н ар уж ения си нх р о си г н ал а э а счет с нижения в ер о я т но с ти и р о пу с к я с и нхр осигнала в с т р у к т у р е и е р ед; я а .. мы х сигналов по к а н ал у с в я зп ., ял е е к орреляционным детектором 3 н я ч и н а е т с я НОВЫЙ ЦИКЛ ПОИСКЯ СИГНЯЛ:l:.IÈ!,ËËÂOI! 1626431 f;f>Ix ltb1ttóëüñoB корреляционный детектор 3 не работает, Управ:1яемая линия 10 -<а11ержки работает следующим образом, 1! мпул ь с л о т-и 1е с к ая " ") с выход» пор бегового блока 7 записывается в регистр 20 сдвига, в котором продвигается под воздействием собственных тактовых импульсов. Если на входе уп— равления коммутатора 2! — логические "0", то коммутатор 21 последний ствод регистра ?О сдвига проключает на второй вход узла управления 4. Если состояние счетчика 5 отлично от ну?IpBoI то в соотвегствии с состоянием счетчика 5 коммутатор 21 проключает из !< . последних Отг. дов регистра 20 сдвига соответствующий oз вод на второй вход узла 4 у11раlvlення. 20 !!аксимальное время задержки,, которое определяет длину регистра 20 сдвига, сосгавляет величину, равную времени приема пр11емником двоичных с сигналов m-1 двоичных симво11ов из / 3 канала связи. Частота следования импуг,ьсов с 1ыхода управляемого мультивибр,<гора 8 выбираетея из условия, чгс ппц <:.Ie.— аЛЬНОМ ВЫДЕЛЕНИИ СИНХрОСЬГНая:1, КОГда функция корреляции и.<<. ет максимально возможный максимум, управляемый му1ьг1.вибратор д не должен yc— петь cgopM;IpoBazb передний фр;нт <. всего короткого импульса. О о р м у л,. и з о б р е .r e а и я ! . . стройство ци1ловсй синхро1«I 1,11<ни, c < ТСЯ БIIОДОМ p"DТРОЙС ГБЯ > И itPHe .. L,èêë в< и рас 1ред< питель, выхо-, которогО Явля "Т .В Bbf1:Î УПРаB. 55 также аналого-цифровой преобразователь <,АЦП), вход ко<про< О .:седин<.н е входом п1 иемни< а 1, <Ои f:-я1х < и Г11 lлов, а выходы Л1!П < оединены с вторыми информационньп.;и входами корреляционного детектора, к тактовому входу Ко.горого и тактовому входу АЦП под;лючен тактовый выход узла управ.1ения, к первому входу которого, а гакжс к входам управляемой линии задержки, управляемого мультивибратора, блока выделения переднего фронта импульса, входу управления циклоВогп распределителя и входу сброса к<>рреляционного детектора подключен выход порогового блока, к входу коf.ро о подключен выход корреляционного детектора, при этом к второму и тре f l ему входам узла управления подключ< ны выходы соответственно управляемой ли11ии задержки и коммутатора, «одам управления которого и вход «м управления управляемой линии з адержки подключены выходы счетчика, к счетному входу и входу сброса которого подключены выходы соответственН< управляемого мультивибратора и :<ока выделения переднего фронта импупьса, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ш е е с я т M, что узел управленин выполнен в виде последовательи" соединенных RS-три1 гера и ключа, а также паследовате .но сОЕдниениых бпо<а постоянной памяти и блока счигшп 111ИЯ ИНфОРМаЦИИ, К ВХОДУ таКтОВОгс ".равления которого подключен зыхс» к:1 т,, при этом S u R-вход1t RSтр.<ггера и второй вам<од ключа являя те я .... Ответственно первым, вторым и тре ьим вхсдами узла управления, тактовым выходом и группой выходов коrîðorî являются выход ключа и выходи бло«-, счигь<вания информации. 3, Устройство по и, 1, о т л и— ю ш Р e e я reM, ч.о корреляцион-1ый детектор выполнен в виде г ос ле.-,>цательно соединенных егистра сдв <га,блока умножения и блока суммирования, выход которого является вы- д .м корреляционного детектора, te11 f! IMH и вторыг.".1 инфо )маL<иuнными входами ког срого являются соответ. твенно вторые вxоды блока, умно .",ения вход реги:.тр» сдвига, тзктов1й вх;.хз котс р< 10 c(динеH с тактовым 11>:одом блока умножения и является -,-11КТ<ЗИ.<М ВХОДОМ КОРРЕЛЯЦИОНКОГО ДЕтехт< ра входом сброса коз срого являет<. t вход "броса блок...суммирования. 1676431 1О 4. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что управляемая линия задержки выполнена в виде регистра сдвига, К последних отводов которого соединены с входами коммутатора, входы управления которого являются входами управления управляемой линии задержки, входом и выходом которой являются соответственно вход регистра сдвига и выход коммутатора. 1б2б431 Составитель Г. Лер ант они ч Техред М.Дидык Корректор М.Пожо Редактор Н. Лцола Заказ 288 Тираж 380 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
