Способ тактовой синхронизации и регенерации телеграфных сигналов и устройство для его осуществления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (54)5 Н 04 (7/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ flATEHTI-(ОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГOCflATEHò СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

8 (21) 4923897/09 (22) 21.02.91 (46) 23.07,93. Бюл. Иг 27 (71) Омский научно-исследовательский институт приборостроения. (72) Б.Н.Ярошевич и О.В.Парамэина (73) Омский научно-исследовательский институт приборостроения (56) Авторское свидетельство СССР

N 88009966220099, кл. Н 04 L7/02,,1979, (54) СПОСОБ ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ И РЕГЕНЕРАЦИИ ТЕЛЕГРАФНЫХ

СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в системах передачи дискретной информации. Цель — повышение точности синхронизации и регенерации. и уменьшение времени вхождения в синхронизм. Устройство содержит

„,5U„, 1830188 АЗ блок 1 выделения фронтов, сумматор, счетчик 3 адреса фронтов, усреднитель 4, блок 5 вычитания, регистр 6 считывания, блок 7 контроля сигналов, двоичный счетчик 8, первый и второй элементы И 9, 10, блок 11 сложения по модулю два, коммутатор 12, блок 13 переустановки системы отсчета, блок 14 управления. Способ тактовой синхронизации и регенерации телеграфных сигналов и устройство для его осуществления обеспечивают тактовую синхронизацию и регенерацию телеграфных сигналов беэ обратной связи по выходному сигналу с учетом качества (искажения фронтов) входного телеграфного сигнала, что повышает точность тактовой синхронизации и регенерации телеграфных сигналов. Кроме того, способ и устройство позволяют значительно уменьшить время вхождения в синхронизм, сократив его до нескольких посылок в пределах одной. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

1830188

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано в системах передачи дискретной информации, Цель — повышение точности синхронизации и регенерации и уменьшение времени вхождения в синхронизм, Для эффективной реализации предлага-. емого способа формирование команды для разрешения предустановки усреднителя, учета кодов адресов фронтов посылок при усреднении и переустановке начала отсчета кодов адресов фронтов телеграфного Сигнала предлагается производить при искажениях фронтов телеграфного сигнала меньше 20% от длительности посылок Т, а заданный интервал измерения среднего значения кодов фронтов телеграфного сигнала должен быть равен 2То, при атом нижний предел измерения среднего значения кодов фронтов телеграфного сигнала устанавливается равным 0,4-0,5 Т, à верхний 1,5 — 1,6 То.

Команду, возвращающую алгоритм работы в исходное состояние, предлагается вырабатывать при превышении максимального (определяется используемым кодом или другими требованиями) числа посылок одного знака, например 12, На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства тактовой синхронизации и регенерации телеграфных сигналов; на фиг,2 — то же, усреднителя, на фиг.3 — то же, блока контроля сигналов; на фиг.4 — то же, блока переустановки системы отсчета.

Устройство тактовой синхронизации и регенерации телеграфных сигналов содержит блок 1 выделения фронтов, сумматор 2, счетчик 3 адреса фронтов, усреднитель 4, блок 5 вычитания, регистр 6 считывания, блок 7 контроля сигналов, двоичный счетчик

8, первый и второй элементы И 9, 10, блок

1 сложения по модулю два, коммутатор 12, блок 13 переустановки системы отсчета, блок 14 управления, усреднитель 4 содержит сумматор 15, регистр i 6, умножитель 17, блок

7 контроля сигналов содержит счетчик 18 длительности ггосылки, счетчик 19 посылок, пер. вый компаратор 20, вычитатель 21, коммутатор

22, второй колпаратор 23, элемент сложения

llo модулю 2 24, первый регистр 25, второй регистр 26; блок 13 переустановки системы отсчета содержит сумматор 27, иычитатель

28, кол паратор 29 нижнего предела, компаратор 30 верхнего предела, элемент

ИЛИ 31, коммутатор 32.

Устройство тактовой синхронизации и регенерации телеграфных сигналов работает следующим образом, Входной телеграфный сигнал поступает параллельно как на первый вход блока 1 выделения фронтов, так и на второй вход регистра 6 считывания.

По каждому фронту входного сигнала блок 1 выделения фронтов формирует узкие импульсы. Порядок следования импульсов

ИФ1, ИФ2, ИФЗ и ИФ4 следующий. Первыми во времени формируются импульсы

ИФ1, поступающие на регистр 25 для записи сигнала, сигнализирующего о допустимости временных искажений посылок, и на регистр 26 для записи сигнала, характеризующего нечетное число посылок; вторыми

15 импульсы ИФ2, поступающие на второй элемент И 10 и далее на третий вход (перезаписи) счетчика 3 адреса фронтов, третьими — импульсы ИФЗ, поступающие на первый элемент И 9 и далее параллельно на

20 третий тактовый вход усреднителя 4 и на второй (счетный) вход двоичного счетчика 8 и, наконец, последними — импульсы ИФ4, поступающие на третий вход блока 7 контроля сигналов для сброса счетчиков 18 и 19.

Блок 7 контроля сигналов постоянно оцени- . вает приходящий сигнал. Предположим, что до определенного момента входной телеграфный сигнал не поступал, что равносильно сигналу "Отжатие" или "Нажатие". То есть с третьего выхода "к 8" (фиг.З) блока 7 контроля сигналов на первый вход двоичного счетчика 8 поступает сигнал "Сброс". При этом с выхода двоичного счетчика 8 на первый управляющий вход nepeoro коммутатора 12 подается как приоритетный сигнал— логический "0". Первый коммутатор 12 при этом подключает выход счетчика 3 адреса фронтов через первый вход "от 12" усредниталл 4 (фиг.2) на вход первого регистра 16. С началом поступления на информационный вход устройства фронтов телеграфного сигнала блок 1 выделения фронтов, как уже было сказано, будет формировать соответствующие импульсы; По первому же фронту входного сигнала импульсом ИФ4 произойдет сброс счетчиков 18-и 19, при этом сигналом с третьего выхода "к 8" блока 7 контроля сигналов разблокируется двоичный счетчик

8. В случае временных искажений телеграф50 ных посылок меньше К блок 7 контроля сигналов выдает по первому выходу "к 9" (фиг.З) логическую "1" на первый и второй элементы И 9, 10, Кроме того, в зависимости отдлигельности измеряемых от фронта

55 частей телеграфного сигнала блок 7 контроля сигналов по второму выходу. "к

11" (фиг.3) выдает также сигнал в виде логической "1", характеризующей нечетное число посылок одного знака, на вто1830188

10 рой вход первого блока 11 сло>кения по модулю два.

После чего импульсы с.выходов блока 1 выделения фронтов подаются соответственна: ИФ2 через второй элемент И 10 на третий вход (перезаписи) счетчика 3 ацреса фронтов, если с блока 11 сложения по модулю два поступает сигнал — логическая "1";

ИФЗ через первый элемент И 9 параллельно на усреднитель 4 и на счетный вход двоичного счетчика 8. В регистре 16 усреднителя

4 при этом, как усредненное значение, будет записываться код числа с выхода счетчика 3 адреса фронтов, соответствующий временному положению фронта входного телеграфного сигнала, Такой порядок установки усреднителя 4 будет происходить па двум первым фронтам входного телеграфного сигнала. После чего, как у,ке было сказано выше, двоичный счетчик 8 самаблокируется и выдает логическую "1" на коммутатОр 12, который подключает вход регистра

16 к выходу сумматора 15. то есть усреднитель 4 после предварительной установки переходит в типовой режим усреднения, как рекурсивный фильтр первого порядка. Далее с первого выхода угреднителя 4 (выхода первого регистра сдвига 16) коды чисел пода отся на второй выход блока 5 Bычитания, на первый вход которого, как уже было отмечено выше, подается цифровой сигнал с четвертого выхода блока 14 управления — в результате чего производится временная привязка сигнала с выхода блока 5 вычитания к усредненному положению фронтов входного сигнала, т.е. тактовая синхронизация. Блок 5 вычитания, имея выходной разряд, образующий частоту импульсов с г1ериодом следования Тр, формирует фронты считывания выходных импульсов со сдвигом То/2 относительно усредненного положения фронтов приходящего по основному входу телеграфного сигнала, которые (фронты считывания) подаются на тактовый вход регистра 6 считывания. Регистр 6 считывания при этом будет формировать выходную информацию с восстановленными по длительности посылками, В случаях, когда регистры 25 и 26 блока 7 контроля сигналов формируют логическую "1", что означает нечетное число посылок в измеряемых интервалах телеграфного сигнала и допустимость временных искажений посылок, тогда, учитывая прохождение логической "1" с первого выхода "к 11" блока 7 контроля сигналов через первый блок l1 сложения по модул1о два, в моменты появления импульсов ИФ2 второй элемент И 10 формирует импульсы для перезаписи счетчика 3 адреса фронтов, на который при этом

ЗО

55 подается результат сложения на сумматоре

2 кода числа К2, соответствующего Т„. и текущего кода числа с выхода счетчика 3 адреса фронтов. Та есть этими действиями производится дополнение кодов чисел, соответствующих нечетному числу 10cылОк, до кодов чисел, соответствующих четному числу посылок. 3ТО делается для тога, чтобы учесть все отсчеты измерений положений фронтов, соответствующих как четному, так и нечетному числу посылок одного знака Во входном си нале, Блок 13 переустановки системы отсче а постоянна контролирует с помощью компараторав 29 и ЗО значение усредненного положения фронтов с первого выхода усреднителя 4, а на выход третьего коммутатора 32 подае1ся выход трегьего сумматора 27. Р» случаях, кoгда срабатывает один из кампаратаров 29 или 30, то на выходе элемента ИЛИ 31 появляется логическая

"1", которая через первый выход "к 11" GRoка 13 переустановки сисгемы отсчета подается параллельно на втааой управляющий вход коммутатора 12 и На первый вход блока

11 сложения по модулю два, Причем, когда срабать1вает компаратар ЗО верхнего предела, -o его выходной сигнал переключит коммутатор 32 нг пропускание выходного сигнала вычитателя 28. В резульгате срабатывания блока 13 переус-анавки системы отсчета коммутатор 12 будет г1рапускать на свой выход сигнал с выхода " к l2 (фиг. 4), соответствующий сумме (с третьего сумматора 27) или разнослги (с третьего вычитателя

28). TO есть на следующем рабочем (имеется в виду, чта с первого выхода "к 9" блока контроля сигналов подается логическая "1" на первый и второй элементы И 9. 10) цикле произойдет переустановка как счетчика 3 адреса фронтов, так и усреднителя 4, Учитывая, что переустановка системы

Отсчета кратна ГО, то скачков фазы при этОм в выходном cIII нале не будет. Заметим. что в процессе работы производится синхронизация двоичного счетчика-делителя блока

14 управления ат и иг>ульсав счетчик«адреCB I pGHTOB 3.

И, наконец, устанавливая заданный код управления на выходе "Упа." блока l4, Ilpoизгодигся установка необходимого режима работы устроиства в целом, Формула изобретения

1. Способ гак гавай С11нхронизации и регенерации телеграфнь1х сигналов, ОсHOD3н

H I I I1 I > 2 0f O 0 i: e Д О В З Т С Л Ь Н 0 1 М 13 О Г О К Р а Т Н а М делении cliiналав опарнои частоты 10 пол у 1ения нескал1.ких сигналов. состояние к0Topbfx ааразует паследова1ельнасть кодов фазовых 30H. и ричеы си г13ал с II 13IUt3II чястОтай Образ ет непадстроеi(ну О та кто вуlo

1830188

50 частоту. выделении фронтов посылок телеграфного сигнала и фиксации состояния кодов в моменты воздействия фронтов посылок телеграфного сигнала, усреднении зафиксированных кодов, коррекции неподсгроенной тактовой частоты на значение фазы, соответству<ощее усредненному значению зафиксированных кодов и восстановлении фронтов посылок телеграфного сигнала путем считывания информации в моменты воздействия фронтов посылок скорректированной тактовой частоты, о т л ич а <о шийся тем, что, с целью повышения точности синхронизации и регенерации и уменьшения времени вхождения в синхронизм, период следования фазовь<х зон принимают равным длительности двух посылок телеграфного сигнала, измеряют временные иска>кения посылок телеграфного сигнала путем измерения модуля разности длительностей посылок телеграфного сигнала, составля<ощих сигналы одного знака от фронта до фронта посылок телеграфного сигнала и соответствующих неискаженных временных интервалов в моменты изменения знака этого сигнала, изменяют время усреднения при отсчетах этих измерений, составляющих меньше заданного значения, при этом с началом поступления телеграфного сигнала производится установка среднего значения кода адреса фронтов посылок телеграфного сигнала, равного коду адреса второго искаженного меньше заданного значения фронта пось<лок телеграфного сигнала, затем производят оценку среднего значения кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала с верхним и нижним пределами зна ения кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала, если среднее значение кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала больше верхнего установленного предела, производят вычитание иэ среднего значения кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала кода числа, равного длительности одной неискаженной посылки телеграфного сигнала, если среднее значение кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала меньше установленного предела, г<роизводят добавление к среднему значению кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала кода числа, равного длительности одной неискаженной посылки телеграфного сигнала, и затем производят переустановку начала отсчета измерения адресов фронтов посылок телеграфного сигнала vi среднего значения кода адреса фронтов посылок телеграфг<ого сигнала, при этом среднее значение кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала расположено внутри заданного интервала измерения, определенного указанными пределами, если непрерывная длительность телеграфного сигнала одного знака соответствует нечетному числу посылок телеграфного сигнала, то к измеренному коду адреса фронта посылок телеграфного сигнала добавляется число, соответствующее длительности одной посылки телеграфного сигнала, и в соответствии с этим кодом производится переустановка начала измерения кодов адресов фронтов посылок телеграфного сигнала и усреднение кодов, в случаях когда на заданное время прекращается поступление выходного телеграфного сигнала, формируется специальный телеграфный сигнал, подготавливающий начальную установку среднего значения кода адреса фронтов посылок, 2. Устройство тактовой синхронизации и регенерации телеграфных сигналов, содержащее блок выделения фронтов, последовательно соединенные счетчик адреса фронтов и усреднитель, а также регистр считывания. выход которого является выходом устройства, отл и ча ю ще ес я тем, что, с целью повышения точности синхронизации и регенерации и уменьшения времени вхождения в синхронизм, введены сумматор, блок вычитания. коммутатор, блок переустановки системы отсчета, блок управления, двоичный счетчик, блок сложения по модулю два, первый и второй элементы И и блок контроля сигналов, первый выход которого подкл<очен к первым входам первого и второго элементов И, при э1ом входом сигнала опорной частоты и управляющим входом устройства являются соответственно nepB;-. и второй входы блока управления, к третьему входу которого подклю <ен второй выход счетчика адреса фронтов, к первому входу которого подкл<очен выход сумматора, а первый выход счетчика адреса фронтов подключен к первым входам коммутатора и сумматора,.

10 реса фронтов и блока контроля сигналов, к третьему входу которого подключен четвертый выход блока выделения фронтов, а второй и третий выходы блока контроля сигналов подключены соответственно к второму входу блока сложения по модулю два и первому входу двоичного счетчика, причем четвертый выход блока управления подключен к первому входу блока вычитания, выход которого подключен к первому входу регистра считывания, второй вход которого соединен с первым входом блока выделения фронтов; а выход регистра считывания явля° ется выходом устройства, при этом первый выход усреднителя подключен к второму входу блока вычитания и входу блока переустановки системы отсчета, первый выход которого подключен к второму управляюще5 му входу коммутатора и первому входу блока сложения по модулю два. выход которого подключен к третьему входу второго элемента И, а выход второго элемента И подключен к третьему входу счетчика адреса фронтов, 10 при этом второй выход блока переустановки системы отсчета подключен к третьему входу коммутатора, выход и второй вход которого соединены соответственно с вторым входом и вторым выходом усреднителя.