Устройство дискретного фазирования

 

О П И С А Н И Е (ц803115

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.03.79 (21) 2739484/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н 04 L 7/04

Гооударстоонный комитет по делам иэооретений и открытий (53) УДК 621.394..662 (088.8) Опубликовано 07.02.81. Бюллетень №5

Дата опубликования описания 17.02.81

Т. Е. Герасименко, С. А. Корниенко и Б. С. (72) Авторы изобретения орольков (/тО :. .

1тд Тг, 1 тг, 1,..

"и - . (4; (y (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДИСКРЕТНОГО ФАЗИРОВАНИЯ

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в высокоскоростной аппаратуре передачи данных.

Известно устройство дискретного фазирования, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, фазовый дискриминатор и блок управления, выход которого подкЛючен к входу задающего генератора (1).

Однако такое устройство имеет невысокую точность фазирования.

LI ëü изобретения — повышение точности фазирования.

Для этого в устройство дискретного фазирования, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, фазовый дискриминатор и блок управления, выход которого подключен к входу задающего генератора, блок управления выполнен в виде двух элементов И, реверсивного счетчика, двух элементов И вЂ” НЕ и преобразовате-ля код-аналог, причем выход первого и второго элементов И через реверсивный счетчик подключены соответственно к входам первого и второго элементав И вЂ” НЕ, выходы которых соответственно подключены к входам первого и второго элементов И, а входы первого элемента И вЂ” НЕ соединены с входами преобразователя код-аналог, при этом другие входы элементов И и выход преобразователя код-аналог являются соответственно входами и выходом блока управления.

На фиг. 1 дана структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит задающий генератор 1, фазовый дискриминатор 2 и блок 3 управления, состоящий из элементов И 4 и 5, элементов И вЂ” НЕ 6 и 7, реверсивного счетчика 8 и преобразователя 9 код-аналог.

Устройство работает следующим обра 0М

На один из входов фазового дискриминатора 2 поступают принимаемые посылки, на другой вход — последовательность посылок от задающего генератора 1. В зависимости от знака рассогласования (отставание или опережение) по фазе формируется сигнал на одном или другом выходе дискриминатора 2 (фиг. 2 а, и), при этом реверсивный счетчик 8 соответственно будет производить счет или в направлении сложения или

803115 о

29

23 зо зз

4S

$5 в направлении вычитания. Кодовый п-разрядный сигнал с выходов п-разрядного реверсивного счетчика 8 преобразуется с помощью преобразователя 9 в аналоговый сигнал, который используется для управления частотой задающего генератора 1. При этом частота задающего генератора 1 принимает 2 различных значения. В случае большого отставания по фазе, когда значения частот задающего генератора 1 могут значительно разойтись, на одном выходе фазового дискриминатора 2 формируется серия подряд идущих сигналов (фиг. 2 а).

Если их количество превышает емкость реверсивного счетчика 8, который работает в этом случае на сложение, то на выходе элемента И вЂ” НЕ 6 формируется сигнал, фиксирующий наличие всех единиц на прямых выходах реверсивного счетчика 8 (фиг. 26, в, г). Этот сигнал поступает на элемент И 4 (фиг. 2 д) и запрещает прохождение сигналов опережения с выхода фазового дискриминатора 2, тем самым дальнейший счет реверсивного счетчика 8 в том же направлении прекращается (фиг. 26, в, г), величина аналогового сигнала на выходе преобразователя 9, а, следовательно, и частота задающего генератора 1 не меняется (фиг. 2 д) и остается приближенной к значению частоты задающего генератора 1. При отсутствии ограничения по счету элементы И 4 и И вЂ” НЕ

6 после заполнения реверсивного счетчика

8 (все единицы на прямых выходах) происходит его сброс в нулевое состояние, хотя знак рассогласования еще не изменился.

Сброс реверсивного счетчика 8 равносилен изменению частоты на величину диапазона управления. При этом происходит возвращение частот принимаемого сигыала и задающего генератора 1 в первоначальное состояние, т. е. происходит вновь отставание по фазе. В случае большого опережения по фазе процесс протекает аналогично.

На другом выходе фазового дискриминатора 2 (фиг. 2и) формируется серия подряд идущих сигналов и, если их количество превышает емкость реверсивного счетчика 8, который в этом случае работает на вычитание, то на выходе элемента И вЂ” НЕ 7 формируется сигнал, фиксирующий наличие всех единиц на инверсных выходах реверсивного счетчика 8 (фиг. 2 е, ж, з). Этот сигнал поступает на элемент И 5 (фиг. 2к) и запрещает прохождение сигналов отставания с выхода фазового дискриминатора 2, тем самым дальнейший счет реверсивного счетчика 8 в том же направлении прекращается, и величина аналогового сигнала на выходе преобразователя 9, а следовательно, и частота задающего генератора 1 не меняется (фиг. 2л).

В момент включения, когда реверсивный счетчик 8 находится в произвольном состоянии, а сигналы задающего генератора 1 рассогласованы по частоте и фазе относительно принимаемого сигнала на входе фазового дискриминатора 2, соотношение знаков рассогласования фаз hf и частот А о может быть различным, т. е. возможны следующие ситуации: знак рассогласования фаз таков, что при поступлении сигналов рассогласования с выхода фазового дискриминатора 2 на соответствующий вход реверсивного счетчика 8, который находится в произвольном состоянии, может произойти изменение частоты задающего генератора 1 так, что фазовое рассогласование будет уменьшаться; знак рассогласования фаз таков, что при поступлении сигналов рассогласования с выхода фазового дискриминатора 2 на соответствующий вход реверсивного счетчика 8, который находится в произвольном состоянии может произойти изменение частоты задающего генератора, так что фазовое рассогласование будет увеличиваться. В первом случае возможна ситуация, когда установившийся режим наступает до заполнения реверсивного счетчика 8. Здесь возможны два варианта: первый соответствует тому, что рассогласование по частоте и фазе одновременно становятся нулевыми, второй, более вероятный, соответствует тому, что нули частотного и фазового рассогласования не совпадают по времени. При этом изменениее частоты идет в одном направлении до момента, когда Л м = О и поскольку в этот момент фазовое рассогласование Ь<р остается того же знака, что и в начальный момент, частотное рассогласование, перейдя через нулевое значение, меняет знак и увеличивается в противоположном направлении до момента, когда станет равным нулю фазовое рассогласование. После того, как фазовое расаогласование Ь<рпереходит через нуль и поменяет знак, т. е. сигнал рассогласования появляется на другом выходе фазового дискриминатора 2, частота начинает меняться в обратном направлении и весь процесс повторяется в обратном направлении. Установившийся режчм будет заключаться в том, что частота задающего генератора колеблется около значения, соответствующего 4а = О, при этом амплитуда колебаний частоты равна удвоенному значению частотного интервала измеренному от точки, где рассогласование частоты после включения стало равным нулю, до точки. соответствующей отсутствию фазового рассогласования. Таким образом, частота задающего генератора 1 как бы сканирует, отклоняясь симметрично в обе стороны от точки, где Ьв = О.

В том же первом случае возможна иная ситуация, а именно — реверсивный счетчик

8 заполнен, а фазовое рассогласование еще не равно нулю.

Поскольку знак Ь |р остается прежним сигналы рассогласования продолжают при803115 ходить на тот же вход реверсивного счетчика 8, но его состояние не меняется, так как элемент И 5 (или И 4) закрыт сигналом элемента И НЕ 7 или И вЂ” НЕ 6.

Этот режим соответствует отсутствию регулирования, так как управляющее напряжение остается неизменным (в одном из двух крайних значений) даже при наличии сигналов рассогласования. Через время t =

= —,5-, где Ь сиз — величина рассогласо вания фаз в момент заполнения реверсивного счетчика 8, Ьо 3 — соответствующее частотное рассогласование, фазовое рассогласование h cp будет равно нулю, но так как рассогласование по частоте считается равным Ьсд э то Ь рпереходит через нуль и приобретает другой знак.

Сигналы рассогласования приходят на другой вход реверсивного счетчика 8, который начинает считать в обратном направлении. Этот момент соответствует включению регулирования частоты и ее изменение соответствует уменьшению Ь|р

Дальнейший процесс аналогичен рассмотренному выше случаю, когда нули частотного и фазового рассогласования по времени не совпадают в установившемся режиме, и частота задающего генератора 1 сканирует симметрично в обе стороны от точки, где Ла = О. При,этом амплитуда колебаний частоты равна 2Ьcoq так как частота меняется от значения, соответствующего разности частот Ьcoq до значения, соответствующего Ь со = О, и далее симметрично проходит тот же интервал до момента, когда фазовое рассогласование, теперь уже уменьшающееся, станет равным нулю. Далее процесс повторится в обратном направлении.

Когда изменение частоты соответствует увеличению фазового рассогласования (режим разрегули рова ния), устройство неизбежно входит в режим заполнения реверсивного счетчика 8, т. е. в режим отсутствия регулирования. С этого момента работа устройства протекает аналогично, т. е. через время t, где Ьц — величина рассог Р ласования фаз в момент заполнения реверсивного счетчика 8, a Daq — соответствующее частотное рассогласование, hy будет равно нулю и т. д.

Максимально возможный интервал сканирования частоты в установившемся режиме соответствует полному диапазону управления по частоте, в этом случае точка Ь а =

О и находится в середине интервала.

Следовательно, в установившемся режиме частота сканирует симметрично в районе точки Ьы = О, дискретность сканирования определяется числом разрядов реверсивного счетчика.

Поскольку частота задающего генерала тора 1 принимает с определенной дискретностью последовательно все значения частоты в диапазоне управления, то вероятность того, что в момент перерыва канала связи, частота задающего генератора 1 будет находиться вблизи точки Ьь = О.

Предложенное устройство позволяет повысить точность фазирован я уменьшить вероятность расфазирования при перерывах канала связи, т. е. уменьшить потери передаваемых данных.

Формула изобретения

Устройство дискретного фазирования, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, фазовый дискриминатор и блок управления, выход которого подключен к входу задающего генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности фазирования, блок управления вы5ф полнен в виде двух элементов И, реверсивного счетчика, двух элементов И вЂ” НЕ и преобразователя код-аналог, причем выход первого и второго элементов И через реверсивный счетчик подключены соответственно к входам первого и второго элементов И вЂ” НЕ, выходы которых соответственно подключены к входам первого и второго элементов И, а входы первого элемента И вЂ” НЕ соединены с входами преобразователя код-аналог, при этом другие входы элементов И и выход претр образователя код-аналог являются соответственно входами и выходом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание пря экспертизе

1. Гуров В. С. Основы передачи данных

45 по проводным каналам. М., «Связь», 1964, с. 235, рис. 7.9б (прототип).

803115

Редактор Т. Глазова

Заказ 10276I69

Составитель Т. Маркина

Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4