Способ передачи и приема асинхронных цифровых сигналов

 

О П И С A Н И Е ()936461

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистичесиик

Республик (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.09.76 (2l ) 2405081/18-09 с присоединением заявки И (23)Приоритет

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 17.06.82 (51)М. Кл.

Н 040 ll/04

9вудэрствеай кемктет

СССР ае йием изобретекк1 и еткриткв (53) УДК 621.З95. .44:621.37 .(088. 8) В. А. Гиринович, Н. В. Иерусалимская, М. Н. Колтунов и Г. В. Коновалов (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕД,АЧИ И ПРИЕМА АСИНХРОННЫХ

ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в системах передачи информации с цифровыми методами модуляции сыгы лов, а также в системах передачи дискретных сообщений.

Известен способ передачи и приема асинхронных цифровых сигналов, включающий на передаче сравнение фазы импульсов информационных сигналов с фазой ли10 нейных импульсов, формирование сигнала по результату сравнения и формирование группового сигнала из информационного сигнала и сигнала результатов сравнения, а на приеме — выделение информационного, сигнала и сигнала результатов сравнения (11.

Однако при известном способе имеются значительные фазовые флюктуации сигнала иа выходе приемного устройства (джиттер), которые могут быть скомпен сированы введением большой избыточности в передаваемый сигнал (прн определенной стабипьности геиераторного оборудования) кпи значительным усложнением устройCTBG.

Цель изобретения — повышение, достоверности передаваемой информации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу передачи и приема асинхронных цифровых сигналов, включающему на передаче сравнение фазы импульсов информационных сигналов с фазой линейных импульсов, формирование сигна; ла по результату сравнения и формирование группового сигнала иа информационного сигнала и сигнала результатов сравнения, а на приеме — вьщелеиие ииформационного сигнала и сигнала результатов сравнении, на передаче формируют опорные импульсы, синхронные с липей ными импульсами, осуществляют фвзирование опорных импульсов и импульсов входного сигнала с задержкой на время формирования сигнала по результату срав ненни, фазирование информационного сигнала опорными импульсами и стробировачие сфазированного информационного сит

936461 нала линейными импульсами, а на приеме производят фазирование опорных импульсов в соответствии с сигналом о результатах сравнения, вьщеление последовательности импульсов из информационных сигналов и стробирование их опорными импульсами.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема передающей части устройства, реализующего предложенный способ; на фиг, 2 — то же, приемной части устройства.

Устройство, реализующее предложенный способ, содержит вход 1 цифрового сигнала, блок 2 тактовой синхронизации, вход 3 импульсов повышенной частоты (ИПЧ), дискриминатор 4, реверсивный счетчик 5, блок 6 управления делителем передачи, управляемый делитель 7 передачи, вход 8 канальных импульсов, определитель 9 крайних положений передачи, вход 10 тактовых импульсов, регистр, 1l сдвига, элемент 12 сравнейия соседних символов, элемент 13 совпадения, формирователь 14 команд, управляемый делитель 15 на 2, блок 16 установки нуля, блок 17 установки единицы, определитель 18 перехода опорного импульса из одного крайнего состояния в другое, зо формирователь 19 команды смены знака сигнала, формирователь 20 сигналов управления, выход 21 цифрового сигнала, выход 22 сигналов команд, вход 23 цифрового сигнала приема, расширитель

24 импульсов сигнала, блок 25 формирования выходного, сигнала, управляемый делитель 26 приема, выход 27 сигнала, выделитель 28 сигналов команд, делитель 29 на 2 с выделением повторяющихся команд, выделитель 30 команды фо смены фазы сигнала, счетчик 31, выделитель 32 команды смены знака сигнала, блок ЗЗ управления делителя приема, определитель 34 крайних положений приема, 45

Способ осуществляется следующим образом.

На передаче входной сигнал поступает в блок 2 тактовой синхронизации, который вырабатывает опорные импульсы, с помощью которых отслеживается среднее положение импульсов входного сигнала. Положение опорных импульсов может изменяться за счет изменения периода в обе стороны не более, чем на период, M импульсов промежуточной частоты,i последовательность которых подается на дискриминатор 4 и управляемый делитель 7 блока тактовой синхронизации.

Причем при переходе опорных импульсов из одного крайнего положения в другое это изменение задерживается на вре, мя посылки команды, которое длится периодов канальной частоты, последовательность которой подается на вход 8. Дискриминатор 4 сравнивает положение фронтов входного сигнала с положением опорных импульсов, поступающих с выхода управляемого делителя 7, и выдает данные о результатах сравнения в реверсивный счетчик 5 один раз за период канальной частоты. Точность сравнения определятеся периодом ИПЧ. Реверсивный счетчик 5 усредняет результаты сравнения дискриминатора 4 не менее, чем за р ппееррииооддоов в ккааннааллььнноой и ччаассттооттыы, т.е. используется реверсивный счетчик на И. Импульсы с реверсивного счетчика 5 подаются на блок 6 и формирователь 14 команд.

На блок 6 управления делителем передачи подаются также импульсы с формирователя 14 команд и управляющее напряжение с определителя 9 крайних положений. В отсутствии управляющих напряжений с < определителя 9 крайних положений импульсы с реверсивного счетчика 5 поступают прямо на управляемый делитель 7. При совпадении фаз опорных импульсов и тактовых импульсов, последовательность которых поступает на вход 10, на вход управляемого делителя 7 импульсы с реверсивного счетчика 5, уменьшающие периодопорных импульсов, не поступают. При опережении тактовыми импульсами опорных импульсов на один период с реверсивного счетчика 5 на управляемый делитель

7 не поступают импульсы, увеличивающие период опорных импульсов. В обоих случаях вместо запрещенных импульсов на вход управляемого делителя 7 поступают импульсы с формирователя 14 команд.

Управляемый делитель 7 изменяет период опорных импульсов на один период ИПЧ.

Направление изменения определяется видом сигнала блока 6 управления делителем.

При поступлении входного сигнала на вход регистр 11 сдвига формирует символы сигнала длительностью ровно в период импульсов опорной частоты, которые поступают с выхода управляемого делителя 7.

Выходной сигнал регистра 11 сдвига задержан приблизительно на один период опорной частоты относительно входного.

Кроме того, здесь же формируется сигнал, задержанный относительно входного на два периода опорной частоты. Элемент

5 936

12 сравнения соседних символов сравнивает символы сигналов, задержанных на один и на два периода опорной частоты, и выдает результаты сравнения в формирователь 14 команд. Определитель 9 s крайних положений сравнивает положение опорных импульсов с положением тактовых импульсов. При совпадении этих . положений и при опережении опорными импульсами импульсов тактовой частоты 10 выдаются соответствующие сигналы на

° формирователь 14 команд и блок 6 управления делителем. В элементе 13 совпадения определяется вид сигнала в момент посылки тактового импульса, т.е. происходит опробывание импульсов с регистра 11 сдвига тактовыми импульсами. С выхода элемента 13 совпадения сигнал поступает на выход 21.

46i

Если определено нулевое крайнее положение сигналом с определителя 9 крайних положений и поступает сигнал об увеличении периода с реверсивного счетчика

5, то блок 17 установки устанавливает фазу управляемого делителя 15 на 2 в единичное состояние и на выход 22:посылается последовательность иа yl- 1 единиц. В момент посылки In --ого символа команды аналогично подается сигнал на блок 6 управления делителем In-ый сигнал команды определяется сигналом с элемента 12 сравнения соседних символов, поступающего на формирователь 19 команды смены знака сигнала. При наличии сигнала о смене знака и импульса с

Формирователь 14 команд работает следующим образом. При отсутствии сигналов с реверсивного счетчика 5 и определителя 9 крайних положений управляемый делитель 15 на 2 выдает последовательность чередующихся символов 0101... на выход 22. Переход из одного состояния в другое происходит по приходу каждого канального импульса.

Блоки 16 и 17 установок нулевого и единичного состояний делителя на 2 устанавливают соответствующую фазу управляемого делителя 15. При отсутствии сигнала с определителя 9 крайних положений работа управляемого делителя 15

35 на 2 определяется импульсами с реверсивного счетчика 5. При поступлении импульса с реверсивного счетчика 5 на блок 16, т.е. импульса, уменьшающего период опорной частоты, в последова40 тельность команд, поступающих на выход

22, происходит вставка двух нулей. При поступлении импульса на блок 17, т.е. импульса, увеличивающего период опорной частоты, а последовательность команд, поступающих на выход 22, происходит

45 вставка двух единиц. Эти установки происходят на время длительности одного канального интервала. При отсутствии сигналов с реверсивного счетчика 5 и при поступлении сигналов с определителя 9 крайних положений на соответствующие блоки 16 и 17 фаза управляемого делителя постоянна до тех пор (т.е. на выход 22 поступает последовательность либо нулей, либо единиц), пока это край- нее положение не снимается или не поступает сигнал с определителя 18 перехода опорных импульсов иэ одного «райнего положения в другое на блоки 16 и 17 установок.

Определитель 18 перехода определяет смену состояний, формирует сигнал изменения состояния на время посылки, команд, т.е. 4-х канальных импульсов, подает его на блоки 16 и 17. установок и в формирователь 20 сигналов управления, в котором по этому сигналу считается число канальных импульсов, вьщеленных для посылки команды, и в последний импульс вырабатывается сигнал в блок 6 управления делителем и сигнал в формирователь 19 команды смены знака сигнала для опроса сигналов с элемента 12 сравнения соседних символов. При поступлении на блок 17 установки сигнала с определителя 9 крайних положений (определена нулевая фаза) и сигнала с реверсивного счетчика 5, увеличивающего период опорных импульсов, она устанавливает фазу управляемого делителя 15, в единичное состояние, и на выход 22 посылается команда из двух единиц. Аналогично, при определении максимальной фазы в определителе 9 крайних положений и поступлении сигнала с реверсивного счетчика 5 об уменьшении периода опорных импульсов на блок 16 установки на выход 22 посылаются два нуля.

При поступлении сигнала о максимальном крайнем положении с определителя 9 крайних положений и сигнала об уменьшении периода опорных импульсов на блок 16 установки на выход 22 с управляемого делителя 15 на 2 поступает последовательность из H нулей. По этим же сигналам с определителя 18 перехода поступает сигнал в формирователь 20 сигналов управления, который в момент посылки -ого нуля посылает сигнал в блок 6 управления делителем.

7 9364 формирователя 20 сигналов управления на блок 17 установки поступает сигнап, запрещающий установку управляемого делителя 15 на 2 в. единичное состояние на время посылки И-oro импульса команды. На выход 22 поступает ноль. При отсутствии сигнала с формирователя 19 команды смены знака на выход 22,поступает единица. После посылки команды посылается сигнал, соответствующий сигналу10 с определителя 9 крайних положений, т.е; последовательность единиц. Ha приеме входной сигнал со входа

23 поступает на вход расширителя 24 импульсов сигнала, который с помощью lS тактовых импульсов, поступающих со входа 10 тактовых импульсов, расширяет длительность входных импульсов сигнала до величины тактового интервала. При поступлении сигнала о смене знака с щ выхода выделителя 32 команды о смене знака сигнала расширитель 24 меняет вид выходного сигнала с 0 на 1 или с 1 на О. С выхода расширителя 24 сигнал поступает на вход блока 25 формирова- 25 ния выходного сигнала, предназначенного для стробирования расширенных импульсов сигнала с помощью.опорных импульсов, поступающих с управляемого делителя 26. Прострсбированный сигнал расширяется до длительности тактового m«« тервала и подается на выход 27. В выде лителе 28 сигналов команд делитель 29 на 2 с выделением повторяющихся команд выделяет чередующиеся и повторяющиеся команды, которые подаются на блок 33, вьщелитель 30 команды смены фазы car нала и счетчик 31 со сбросом. Счетчик

31 со сбросом считает количество одинаковых символов, поступивших подряд, до значений не менее, чем И-1 (И— число символов в команде) смены знака, и сбрасывается первым же символом обратного знака. Вьщелитель 30 команды смены фазы сигнала выделяет И-1-ый

45 повторяющийся символ, полученный с делителя 29 на 2 и устанавливает по нему значение крайней фазы сигнала. Если крайняя фаза сигнала установлена, то при приеме И- 1-oro, противоположного

SO ранее принятым повторяющимся символом, с выхода вьщелителя 30 команд формируется сигнал переключения для блока 33 управления делителя. Этот сигнал формируется также при приеме сигнала с выхода выделителя 32 команды смены знака

SS сигнала, который работает аналогично выделителю о смене фазы сигнала с й>й разницей, что выделение выходного сиг61 8 нала происходит при приеме первого нуля, когда целитель 29 на 2 стоит в положении И-2 и в вьщелителе 30 команды смены фазы сигнала установлена нулевая фаза.

Выделитель 32 управояет также сбросом счетчика. Блок 33 управления управляет прохождением сигналов на управляемый делитель аналогично такой же схеме на передаче.

Если опорные импульсы, поступающие с с выхода управляемого делителя не находятся ни в нулевой, ни в максимальной фазах (т.е. отсутствует сигнал с определителя 34 крайних положений), то все повторяющиеся команды управления с выхода делителя 29 на 2 поступают на вход управляемого делителя. При наличии сигнала о крайнем максимальном положении с выхода определителя на вход управляемого делителя не проходят импульсы с выхода делителя 29 на 2, увеличивающие период опорных импульсов, а при наличии сигнала о крайнем нулевом положении— импульсы, уменьшающие период опорных импульсов. Вместо них на вход управляемого делителя поступают импульсы сигнала переключения с выхода вьщелителя ЗО команды. По этим сигналам управляемый делитель меняет период выходных опор» ных импульсов на один период ИПЧ, последовательность которых поступает со входа. Определитель 34 крайних положений сравнивает фазу опорных импульсов управляемого делителя 26 с фазой тактовых импульсов со входа 10 и выдает сигналы об установке крайней нулевой или максимальной фазы в блок 33 управления делителя.

Таким образом, предлагаемый способ упрощает канальное оборудование асинхронного ввода, обеспечивая при этой высокую точность передачи фазы сигнала и малого коэффициента размножения ошибок.

Формула изобретения

Способ передачи и приема асинхронных цифровых сигналов, включающий на передаче сравнение фм ы импульсов информационных. сигналов с фазой линейных импульсов, формирование сигнала по результату сравнения и формирование группового сигнала из информационного сигнала и сигнала результатов сравнения, а на приеме — вьщеление информационного сигнала и сигнала результа936461

1О товсравнения, отличающийс я тем, что, с целью повышения достоверности передаваемой информации, на передаче формируют опорные импульсы, синхронные с линейными импульсами, осуществляют фазирование опорных импульсов и импульсов входного сигнала с задержкой на время формирования сигнала по результату сравнения, фазирование информационного сигнала опорными импульсами и стробирование сфазированноI го информационного сигнала линейными импульсами, а на приеме производят фазирование опорных импульсов в соответствии с сигналом о результатах сравие5 ния, выделение последовательности импульсов из ивформационных сигналов и стробирование их опорными импульсами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США l4 313б861, кл. 179-15,. 1962. (прототип).

Составитель B. Маврин

Редактор М. Бандура Техред К.Мыцьо Корректор A.,цэятко

Заказ 4261 78 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., n. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4