Устройство символьной синхронизации

 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для тактовой синхронизации сигналов с относительной фазовой манипуляцией (ОФМ) при передаче дискретной информации короткими посылками . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем устранения неопределенности временного положения границ символов при синхронизации сигналов с ОФМ. Устройство символьной синхронизации содержит генератор 1 тактовых импульсов, делитель 2 частоты, анализаторы 3 и 4 синхронизма, согласованные фильтры 5 и 6, формирователь 7 синхросигнала , элементы ИЗиЭсиэлемент ИЛИ 10. В устройстве осуществляется сравнение числа откликов согласованного фильтра 5 в стробах, разнесенных на половину длительности символа, и определение истинного временного положения границ середин символов. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистичЕских

РЕСПУБЛИК (si)s Н 04 L 7!02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОП ИСАН И Е И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ-"

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

1 (21) 481 l 968/09 (22) 09,04.90

{46) 15.11.92, Бюл, t+42 (71) Конструкторское бюро Завода "Россия" (72) В.В.Кеда (56) Авторское свидетельство СССР

hL 11229944227766,, к л, H 04 1 7/02, 1987. (54) УСТРОЙСТВО СИМВОЛЬНОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ (57) Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для тактовой синхронизации сигналов с относительной фазовой манипуляцией (ОФ М) при передаче дискретной информации короткими посылками. Цель изобретения — расширение фун„.,!Ж„„1775869 А1 кцианальных воэможностей путе устранения неопределенности временного положения границ символов при синхронизации сигналов с ОЭМ, устройство символьной синхронизации содержит генератор 1 тактовых импульсов, делитель 2 частоты, анализаторы 3 и 4 синхронизма, согласованные фильтры 5 и 6, формирователь 7 синхросигнала, элементы И 8 и 9 с и элемент ИЛИ 10, В устройстве осуществляется сравнение числа откликов согласованного фильтра 5 в стробах, разнесенных на половину длительности символа, и определение истинного временного положения границ середин символов. 4 э, п.ф-лы, 3 ил.

1775869

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для тактовой синхронизации сигналов с относительной фазовой манипуляцией (ОФМ) в условиях передачи короткими посылками дискретной информации, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем устранения неопределенности временного положения границ символов при синхронизации сигналов с относительной фазовой манипуляцией (ОФМ}.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства в начале по-. сылки; на фиг. 3 — временные диаграммы работы устройства в конце посылки.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, делитель 2 частоты, анализаторы 3 и 4 синхронизма, согласованные фильтр, формирователь 7 синхросигнала, элементы И 8, 9, элемент ИЛИ 10.

Формирователь 7 состоит из триггера

11, элементов И 12-16, элемента ИЛИ 17.

Анализаторы 34 состоят из элементов И 1720, реверсивного счетчика 21, элементов

HE 22, 23, RS-триггера 24, формирователя

25 кода установки, элемента ИЛИ 28 и формирователя 27 импульса записи кода.

Делитель 2 состоит из последовательно соединенных счетчика 28 и дешифратора

29.

Согласованный фильтр 5 состоит из регистра сдвига 30 разрядностью 2l (где 2l=n;

n — коэффициент деления делителя 2) двух

21-входовых элементов И 31, 32 и элемента

ИЛИ 33.

Согласованный фильтр 6 состоит из 2разрядного регистра 34 сдвига, двух 2I-входовых элементов И 35, 36 и элемента ИЛИ

37.

Устройство работает следующим образом.

На информационный вход устройства и соответствующие информационные входы регистров 30, 34 поступает дискретизированный на два уровня сигнал с ОФМ с частотой следования символов Fo (фиг. 2а, За}. на диаграммах обозначения "1 "или "0" расположены в начале символов. Одновременно с генератора 1 тактовых импульсов на тактовые входы регистров 30 и 34 и счетный вход счетчика 28 поступают импульсы с частотой следования пГО (фиг, 2б, Зб). Тактовыми импульсами и регистры 30, 34 записываются реализации, поступающие на их информационные входы, зти же тактовые импульсы просчитываются счетчиком

28 и дешифрируются дешифратором 29, Согласованный фильтр 5 формирует на своем

10

20 выходе отклики, когда в двух половинах регистра 30 записаны реализации противоположного знака (фиг, 2в, Зв), а согласованный фильтр 6 формирует отклики (фиг. 2г, 3r}, когда во всех разрядах регистра 34 записаны реализации одного знака, Временные диаграммы фиг. 2 отражают реакцию устройства на появление сигнала на его входе. Отсутствию сигнала на начальном участке диаграммы соответствует постоянный уровень напряжения, хоть,в принципе, он может быть переменным, с произвольным моментом его смены, зависящем от уровня шумов в канале.

В начале диаграммы (фиг. 2г) на выходе согласованного фильтра 6 постоянно присутствует отклик.

Положение стробов на выходах делителя 2 (фиг. 2е, ж, з) определяется произвольным состоянием счетчика 28. Первый выход делителя — "0"-строб (соответствует нулевому состоянию 28), второй — промежуточный строб (соответствующий любому числу в счетчике 28, кроме нуля и n/2. В описываемом варианте устройства соответствует числу "2" в счетчике), третий — п/2-строб (соответствующий числу в счетчике и/2). В это время триггер 11 формирователь 7 находится в "единичном" состоянии, которое

30 подтверждается импульсами установки на его — входе, поступающими с выхода обнуления анализатора 4. Благодаря этому элемент И 12 находится в состоянии, открытом для прохождения сигнала с согласованного фильтра 5, первый отклик которого (фиг. 2в) проходит на установку в нулевое состояние счетчика 28, вызывая появление "0"-строба на выходе дешифратора 29 (третий импульс от начала на фиг. 2E). Совмещение нэ эле40 менте И 13 импульса установки делителя 2 и "0"-строба приводит к обнулению триггера

11 (фиг. 2д), что переводит устройство в режим анализа наличия сигнала, в течение которого отключен вход установки делителя 2.

Кроме установки делителя 2 сигнала с выхода элемента И 12 поступает на вход установки анализаторов 3 и 4, в которых, пройдя элемент ИЛИ 26, осуществляет запуск формирователя 23. Формирователь 27 формирует импульс записи в счетчик 21 с задержкой для разнесения его по времени с импульсом на входе сложения счетчика

21. Этим импульсом осуществляется запись кода, поступающего на счетчик с формирователя 25 кода установки (в данном примере записывается в счетчик число 5, см. фиг. 2 и, л). С этого момента оба анализатора 3 и 4 анализа переходят в режим анализа на позициях стробов, определенных произведенной установкой.

1775869 фильтра 5 был реакцией на середину символа (фиг. 2а, в), то большее число откликов должно совпадать с "0"-стробом (фиг, 2е) и меньшее — с пятым стробом (фиг. 2>к). В счетчике 21 анализатора 3, который решает задачу различных границ и середин символов, происходит нарастание числа (фиг. 2и).

Аналогичные операции анализа, но уже по определению наличия сигнала, осуществляются в анализаторе 4. При наличии сигнала число откликов согласованного фильтра 5, соответствующих границам и серединам символов, больше, чем число промежуточных стробов делителя. На вход сложения анализатора 4 через элемент ИЛИ 10 будет поступать больше счетных импульсов, чем на вход вычитания — проме>куточных стробов, В счетчике 21 анализатора 4 происходит нарастание числа (фиг. 2n).

До появления сигналов переноса или заема на выходе счетчика 21 открыты для прохождения счетных импульсов элементы

И 17, 18 и закрыты элементы И 19, 20. Импульс с входа сложения при наличии сигнала переноса не проходит через элемент И 17 на вход сложения счетчика 21, а через элемент И 19 устанавливает в "единичное" состояние триггер 24, анализатора 4 (фиг.2м)„ фиксируя наличие сигнала на управляющем выходе устройства. Одновременно импульс с элемента И 19 через ИЛИ 26 поступает на формирователь 27, где по его спаду формируется импульс записи, и в счетчик 21 записывается код "5" (фиг. 2л), Аналогичные операции переполнения счетчика 21 наблюдаются в анализаторе 3, в результате чего происходит операция различения границ и середин символов, подтверждается

"единичное" состояние триггера 24, анализатора 3 позволяющее выбирать для считывания информации n/2-стробы делителя 2. Сигнал с прямого выхода триггера

24 анализатора 4 разрешает прохождение импульсов считывания на выход синхронизации (фиг. 2н), Информация, подлежащая считыванию (фиг. 2г), поступает с согласованного фильтра 6 на информационный выход устройства.

Если первая установка была произведена правильно, т.е. в соответствии с моментом смены уровней, определяемым серединой символа или его границей, то последующие отклики согласованного фильтра 5 должны с большой вероятностью попадать в "0"-й и и/2-й (пятый) стробы, поступающие с делителя 2 на элементы И 8, 9. Вполне закономерно, что отликов согласованного фильтра 5 на середины символов 10 должно быть больше, чем на границы. По-. скольку, первый отклик согласованного

На фиг. 3 показана реакция ус ройства на окончание приема информационной посылки. Окончание манипуляции (фиг. За) завершается последним откликом согласованного фильтра 5, после чего появляется постоянный уровень напряжения с согласованного фильтра 6 (фиг. Зг), Г!рекращается поступление счетных импульсов на входы сложения и вычитания анализатора 3, счетчик 21 останавливается в состоянии, соответствующем накопленному числу (фиг, Зи).

Также прекращается поступление счетных импульсов на вход сложения анализатора 4, и содержимое счетчика 21 уменьшается на каждом такте за счет поступающих на вход вычитания промежуточных стробов (фиг.

Зл). При достижении счетчиком 2 аналиэато,"а 4 нулевого состояния, сигнал с выхода заема через инвертор 23 запрещает прохождение импульсов на вход вычитания, фиксируя нулевое состояние счетчика. Одновременно с этим импульс с входам вычитания анализатора 4, проходит через элемент И 20 на Р-вход триггера 24 и переводит его в нулевое состояние. "Нулевой" уровень напря>кения на управляющем выходе свидетельствует об отсутствии сигнала на информационном входе устройства. Импульс с элемента И 20, поступая так же на— вход триггера 11, переводит его в "единич- . ное" состояние (фиг. Зд), а все устройство— в режим ожидания сигнала.

Формирователь 27 может быть выполнен, например, в виде двух последовательно включенных одновибраторов.

Формирователь 25 кода установки может представлять собой набор шин, часть которых(нули) подключены к оба,ей шине, а другая часть (единицы) — через резистор к источнику питания.

За счет использования дополнительного блока анализа, блока управления, дополнительных элементов И, ИЛИ удалось асущсствить сравнение откликов, согласованных фильтров в разнесенных на половину длительности символа стробах и определить истинное временное положение границ и середин символов при приеме сигналов с ОФМ.

Таким образом, устройство позволяет эффективно осуществлять символьную синхронизацию сигналов с ОФМ. Также устройство может быть применено для экспресс-контроля наличия сигнала в линиях связи.

Формула изобретения

1, Устройство символьной синхронизации, содержащее гечератор тактовых импульсов, делитель частоты, первый анализатор синхронизма, первый и второй

1775869 согласованные фильтры, информационные входы которых соединены между собой и являются информационным входом устройства, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем устранения неопределенности временного положения границ символов при синхронизации сигналов с относительной фазовой манипуляции, в него введены формирователь синхросигнала, второй анализатор синхронизма, элементы И и ИЛИ, при атом выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовыми входами первого и второго согласованных фильтров и делителя частоты, выход первого согласованного фильтра соединен с первыми входами первого и второго элементов И и первым входом формирователя синхросигнала, установочный выход которого соединен с входами установки первого и второго анализатора синхронизма и делителя частоты, первый выход которого через первый элемент И соединен с входом сложения первого анализатора синхронизма и с первым входом элемента ИЛИ, а второй выход делителя частоты через второй элемент И соединен с входом вычитания первого анализатора синхронизма и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сложения второго анализатора синхронизма, вход вычитания которого соединен с третьим выходом делителя частоты, первый и второй выходы которого, первый и второй выходы первого анализатора синхронизма, выход обнуления и выход второго анализатора синхронизма соединены с соответствующими входами формирователя . синхросигнала, выход которого, выход второго анализатора синхронизма и выход второго согласованного фильтра являются соответственно выходом синхронизации, управляющим выходом и информационным выходом устройства.

2; Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что формирователь синхросигнала выполнен в виде последовательно соединенных триггера режима, первого элемента

И и второго элементов И, третьего и четвертого элемента И, выходы которых через элемент ИЛИ соединены с первым входом пятого элемента И, при этом P-вход триггера режима соединен с выходом второго элемента И. второй вход которого соединен с первым входом третьего элемента И, причем второй вход первого элемента И, первые входы третьего и четвертого элементов

И, вторые входы третьего и четвертого элементов.И и второй вход пятого элемента И являются соответственно входами формирователя синхросигнала. выходами которо50

40 го являются соответственно выходы первого и пятого элементов И.

3. Устройство пои. 1. о тл и ч а ю ще ес я тем, что первый и второй анализаторы синхронизма выполнены идентично в виде первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами сложения и вычитания реверсивного счетчика, первые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно с S-входом и R-входом триггера, а также формирователя кода установки, выходы которого соединены с информационными входами реверсивного счетчика, вход записи которого соединен через формирователь импульса записи с выходом элемента И, выход переноса реверсивного счетчика соединен с вторым входом третьего элемента И и через первый элемент HE — с вторым входом первого элемента И, выход заема реверсивного счетчика соединен с вторым входом четвертого элемента И и через второй элемент НŠ— с вторым входом второго элемента И, выход третьего элемента И соединен с вторым элементом ИЛИ, причем первые входы пер ого и второго элементов И, первый вход элемента ИЛИ, выход четвертого элемента и прямой и инверсный выходы триггера являются соответственно входами сложения вычитания и выходов установки, выходом обнуления и первым и вторым выходами анализатора синхронизма.

4, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ < . ес я тем, что делитель частоты выполнен в виде последовательно соединенных счетчика и дешифратора, причем установочным и тактовым входами делителя частоты являются соответственно установочный и тактовый входы счетчика, а первым вторым и третьим выходами делителя частоты являются соответственно выход нулевой комбинации, выход, соответствующий состоянию счетчика n/2, где п — коэффициент деления частоты и промежуточный выход дешифратора.

5.Устройство поп. 1,о тл и ч а ю ще ес я тем, что второй согласованный фильтр выполнен в виде 2I-разрядного регистра сдвига (где! и/2), прямые выходы которого через первый элемент И соединены с первым входом элемента ИЛИ, а инверсный выходы — через вropoA элемент И с вторым входом элемента ИЛИ, сигнальный и тактовый входы регистра сдвига и выход элемента ИЛИ являются соответственно сигнальным и тактовым входами и выходом согласованного фильтра.

1775869

УОНШ

1775869! !

1 ! !

l

l !

I !

1!

Составитель В Кедо

Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Редактор

Заказ 4042 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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