Устройство синхронизации с фазовой автоподстройкой частоты

 

СВюз СоветСкки

Ссщкалкстическкк

Веспублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 090276 (21) 2322310/18-09 с присоединением заявки М (23) Приоритет— (43) Опубликовано051278. Бюллетень % 45 (45) Дата опубликования описания 10.12.78

<») 636812 (53) М. Кд.

Н 04 4 7/02

Н 03 К 5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.394.662 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Звездогляд, М. Л. Лурье, В. С. Найман и В. Л. Шарыгин

Pl) Заявитель (541 УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ С ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЛКОЙ

ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к технике связи, в частности к устройствам синхронизации с фазовой автоподстройкой частоты.

Известно устройство синхронизации с фаэовой автоподстройкой частоты, содержащее опорный генератор, последовательно соединенные делитель частоты, фазовый детектор и фильтр нижних частот, а также обнаружитель перерывов связи, один из входов и выход которого соответственно соединены с соответствующим выходом и входом переключателя импульсных сигналов.

Устройство содержит также два формиро-15 вателя импульсов, причем выход первого подключен к установочному входу делителя частоты, выход которого подключен ко входу второго формирователя импульсов (1) .

Однако известное устройство синхронизации с фазовой автоподстройкой частоты характеризуется большим времеменем вхождения в синхронизм и низкой помехоустойчивостью.

Целью изобретения является сокращение времени вхождения в синхронизм и повышение помехоустойчивости.

Для этого в устройство синхронизации с фазовой автоподстройкой частоты, содержащее опорный генератор, последовательно соединенные делитель частоты, фазовый детектор и фильтр нижних частот, а также обнаружнтель перерывов связи, один из входов и выход которого соответственно соединены с соответствующим выходом и входом переключателя импульсных сигналов, и два формиро" вателя импульсов, причем выход первого формирователя импульсов подключен к установочному входу делителя частоты, выход которого подключен ко входу второго формирователя импульсов, введены дополнительный генератор частоты, детектор расфазирования, дополнительный переключатель, элемент И и селектор импульсов. При этом выход опорного генератора подключен ко вхо- . ду дополнительного переключателя,между первым выходом и одним из управляющих входов которого включен обнаружитель перерывов связи. Второй выход дополнительного переключателя подключен к другому входу фазового детектора, к одному из входов элемента И, к другому входу которого подключен один иэ выходов детектора расфазирования. Ко входам последнего подключе" ны соответственно второй выход дополнительного переключателя, один из вы636812 ходов второго формирователя импульсов и соответствующий выход переключателя импульсных сигналов. При этом выход элемента И через первый формирователь импульсов подключен соответственно к установочному и синхронизирующему входам дополнительного генератора частоты, к управляющему входу которого подключен выход фильтра нижних частот. Информационный вход дополнительного переключателя через селектор импульсов соединен с соответствующим входом переключателя импульсных сигналов и первого формирователя импульсов, а второй выход второго формирователя импульсов подключен к другому управляющему входу дополнитель- 15 ного переключателя.

Сигнал

Синхронизаци

Номер (режима на фазовом детектор

Принудительная

Фаэовая

Принудительная

Фазовая

То же

То же ройство работает в режиме В, с фазовой синхронизацией.

В режимах С и Р на вход фазового детектора 3 подается принимаемый сигнал. В режиме С используется принудительная синхронизация для практически мгновенного приведения частоты дополнительного генератора частоты 9 к частоте принимаемого сигнала и ликвидации разности фаз их колебаний. После завершения подстройки фаз устрой65 ство переходит s режим З фаэовой

На чертеже приведена функциональная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство синхронизации с фаэовой автоподстройкой частоты содержит опорный генератор 1, последовательно соединенные делитель частоты 2, фазовый детектор 3 и фильтр 4 нижних частот, а также обнаружитель 5 перерывов связи, один иэ входов и выход которого соответственно соединены с соответствующим выходом и входом: переключателя 6 импульсных сигналов. Устройство содержит также два формирователя импульсов 7 и 8, причем выход первого формирователя импульсов 7 подключен к установочному входу делителя частоты 2, выход которого подключен ко входу второго формирователя импульсов 8. В устройство входят дополнительный генератор частоты 9, детектор расфазирования 10, дополниА Опорного генератора 1

С Принимаемый сигнал

В режимах А, В на вход фазового детектора 3 подается сигнал опорного генератора 1 с частотой, равной номинальной частоте следования импульсов принимаемого сигнала, В режиме А происходит принудительная синхронизация колебаний дополнительного генератора частоты 9 сигналом опорного генератора 1, что приводит к мгновенному равенству их частот с последующей подстройкой разности фаэ колебаний, .После завершения подстройки фаэ усттельный 1ереключатель 11, элемент И

12 и селектор импульсов 13.

Выход опорного генератора 1 подключен ко входу дополнительного переключателя 11, между первым выходом и одним иэ управляющих входов которого включен обнаружитель перерывов связи

5. Второй выход дополнительного переключателя 11 подключен к другому входу фазового детектора 3, к одному из входов элемента И 12, к другому входу которого подключен один иэ выходов детектора расфаэирования 10. Ко входам детектора подключен соответственно второй выход дополнительного переключателя 11, один иэ выходов второго формирователя импульсов 8 и соответствующий выход переключателя импульсных сигналов 6. Выход элемента И 12 через первый формирователь импульсов 7 подключен соответственно к установочному и синхронизирующему входам дополнительного генератора частоты 9, к управляющему входу которого подключен выход фильтра нижних частот 4.

Информационный вход дополнительного переключателя 11 через селектор импульсов 13 соединен с соответствующим входом переключателя импульсных сигналов 6 и первого формирователя импульсов 7, а второй выход второго

Формирователя импульсов 8 подключен к другому управляющему входу дополнительного переключателя 11.

Устройство работает следующим образом. Устройство управления задает четь", е различных режима работы, определяемые сочетаниями логических уровней сигналов М и Н обнаружителя перерывов связи 5 и детектора расфаэирования 10, приведенных в таблице. б 3681? синхронизации, характериэуемыи повышенной помехоустойчивостью.

В исходном состоянии (режим А) уровни логических сигналов И и Н имеют единичные значения. Сигнал опорного генератора 1 через дополнительный переключатель 11 поступает на вход фазового детектора 3 и через элемент И 12 на первый формиронатель импульсов 7. Импульсом первого формирователя импульсов 7 происходит сброс колебаний дополнительного генератора частоты 9, а задержанным импульсом производится запуск колебаний дополнительного генератора частоты 9 и необходимая устанонка делителя частоты 2. В результате такой принудительной синхронизации происходит мгновенное приведение частоты дополнительного генератора частоты 9 к часто10

15 те опорного генератора 1.

Несмотря на укаэанное выше приведение частот, информация о расстройке частот не исчезает, а трансформируется в соответствующую разность фаэ колебаний. Эта разность фаз преобразовывается фазовым детектором в пропор,циональное напряжение. После окончания процесса подстройки фаэ устройство переходит в режим н фаэовой синхронизации.

Допустим, что принимаемый сигнал содержит маркерный импульс (МИ) с периодом следования пТа (где и-целое число), отличающийся от сигнальных импульсов каким-либо признаком, с помощью которого он выделяется селектором импульсов 13. Тогда сигнал на выходе селектора импульсов совпа- 35 дает по времени со следующим за ним сигнальным импульсом. Сигнал, воздействуя на дополнительный вход первого формирователя импульсов 7, вызывает появление на его выходе первого им- 40 пульса длительностью Та/2, которым на время между моментами 1 и 1Z блокируются колебания дополнительного генератора частоты 9.

В момент времени Z импульсом первого формирователя импульсов 7 происходит установка сигнала делителя час- 45 тоты 2 и запуск колебаний дополнительного генератора частоты 9.

Второй формирователь импульсов 8 .открывает дополнительный переклютель 11 только в течение длительности 50 импульсов, совпадающих с сигнальными.

Благодаря такой временной селекции резко уменьшается прохождение помех на фазовый детектор 3. Дальнейшая принудительная синхронизация дополнительного генератора частоты 9 происходит селектированными импульсами с выхода дополнительного переключателя 11, прошедшими элемент И 12, — пока не произойдет подстройка разности фаэ.

Подстройка происходит начиная с момента времени ., и на выходе детектора расфазирования 10 появляются импульсы нулевого у,>синя сигнала Н.

С момента времени t4 начинается режим <

Для того чтобы маркерный импульс не вызывал переход иэ режима З в режим С, в селекторе импульсов 13 предусматривается отключение его выхода от первого формирователя импульсов 7 при работе устройства в режиме 3

Если принимаемый сигнал не содержит н своем состанг;чИ, вход переключателя импульсных сигналов 6 соединяется с шиной 14 непосредственно. При этом переход из режима В в режим С осуществляется по любому импульсу (сигнала или помехи) на шине 14. Если переход был выэнан импульсом помехи, то после проведения обнаружителем перерывов связи 5 необходимого анализа селектируемой смеси сигнала с помехой вырабатывается сигнал на гереход н режим А. Если же переход был вызван сигналом, то устройство перейдет в режим D.

Предложенное устройство дает выигрыш во времени вхождения в синхронизм в 25 раз. Теоретический выигрыш во времени в полосе захвата и эффективной полосе шумов может достигать двух порядков.

При средней частоте импульсов помехи в принимаемом сигнале 10 кГц предельная фазовая ошибка устройства не превышает 0,9 мкс, что подтверждает высокие сглаживающие свойства устройства.

Время синхрониэма при наличии помех увеличивается менее чем в два раза. Техническая эффективность предложенного устройства заключается в получении синхронных и синфаэных с принимаемым сигналом колебаний, имеющих малую фазовую ошибку от импульсных помех и малое время восстановления синхрониэма.

Первый фактор понышает точность и помехоустойчиность систем передачи информации, а малое время восстановления синхронизма уменьшает вероятность потери информации при срыве синхронизма в кратковременном перерыве связи.

Формула изобретения

Устройство синхронизации с фазовой автоподстройкой частоты, содержащее опорный генератор, последовательно соединенные делитель частоты, фазовый детектор и фильтр нижних частот, а также обнаружитель перерывов связи, один из входов и выход которого соответственно соединены с соответствующим выходом и входом переключателя импульсных сигналов, и два формирователя импульсов, причем выход первого формирователя импульсов подключен б36812

Sso

Составитель Е.Прозоровская

Редактор И.Каркас Техред H.AHäðåé÷óê Корректор И. Гоксич

Заказ б971/50 Тираж 7бЗ Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Иинистров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб °, д.4/5

Филиал ППП Патент, r..Óæãîðîä, ул.Проектная,4

-к установочному входу делителя частоты, выход которого подключен ко входу второго Формирователя импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени вхождения н синхронизм и повыаения помехоустойчивости, введены дополнительный генератор частоты, .детектор расфазиронания, дополнительный переключатель, элемент

И и селектор импульсов, при этом выход опорного генератора подключен ко входу дополнительного переключателя, 10 между первым выходом и одним из управляющих входов которого включен обнаружитель перерывов связи, а второй выход дополнительного переключателя подключен к другому входу Фазового 15 детектора, к одному из входов элемента И, к другому входу которого подключен один из выходов детектора расфазирования, ко входам которого подключены соответственно нторой выход дополнительного переключателя, один,из выходов второго Формирователя импульсон и соответстнующий выход переключателя импульсных сигналов, причем выход элемента И через первый формирователь импульсов подключен соответственно к установочному и синхронизирующему входам дополнительного генератора частоты, к управляющему входу которого подключен выход фильтра нижних частот, информационный вход дополнительного переключателя через селектор импульсов соединен с соответствующим входом переключателя импульсных сигналон и первого формирователя импульсов, а второй ныход второго формирователя импульсон подключен к другому управляющему входу дополнительного переключателя °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство по заявке Р 2104783/09, кл. H 04 L, 7/02, 1975.