Устройство для сопряжения с двухпроводной линией приемопередатчика данных

Устройство для сопряжения с двухпроводной линией приемопередатчика данных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электросвязи и обеспечивает повьшениа помехоустойчивости . Устр-во содержит передающий регистр 1, элемент 2И-ИЛИ 2, триггер 3, токовый формирователь 4, линейный трансформатор (ЛТ) 5, сог-. ласующий элемент 6, диоды 7 и 8, тактовый генератор 9, блок 10 согласования (БС), корректор 11, детектор 12, приемный регистр 13 и блок 14 синхронизации . БС 10 состоит из резис- .тора 15 согласования, операционного усилителя 16, резистора 17 обратной связи и резисторов 18 и 19. В режиме передачи передающий регистр 1 преобразует информационный параллельный побайтовый цифровой сигнал в последовательный двухуровневый цифровой сигнал. Частота прохождения прямого и инверсного преобразованных цифровых сигналов через элемент 2И-ИЛИ 2 различна. Символ 1 передается элементом сигнала с частотой „, а символ О - двумя элементами сигнала с частотой 2 fц. В зависимости от того, на каких входах токового формирователя 4 совпадают сигналы, формируются сигналы на его выходах и соответственно сигналы во вторичной обмотке ЛТ 5. В режиме приема цифровой линейный сигнал поступает на ЛТ 5 и на БС 10. При этом БС 10 осуществляет . подавление передаваемого в линию сигнала передатчика, который при приеме является сильной помехой,и пропускает пришедший с пинии связи сигнал . В корректоре 11 усиливается сигнал и компенсируются искажения. Детектор 12 формирует дискретный сигнал с высоким и низким уровнями. 1 3.п. ф-лы, 1 ил. с (Л оо со 4; 4;; 4

СОЮЗ CORETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 04 L 5/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4095456/24-09 (22) 28.07.86 (46) 07.05.88.Бюл. ¹ 17 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном университете им. В.И.Ленина (72) Н.П.Попков (53) 621.394.47 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1193834, кл. Н 04 L 5/14, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ С

ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИЕЙ ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИКА ДАННЫХ (57) Изобретение относится к электросвязи и обеспечивает повышение помехоустойчивости. Устр-во содержит передающий регистр 1, элемент 2И-ИЛИ 2, триггер 3, токовый формирователь 4, линейный трансформатор (lIT) 5, согласующий элемент 6, диоды 7 и 8, тактовый генератор 9, блок 10 согласования (БС), корректор 11, детектор 1 2, приемный регистр 13 и блок 14 синхронизации. БС 10 состоит из резистора 15 согласования, операционного усилителя 16, резистора 17 обратной

„„Я0„„1394447 А 1 связи и резисторов 18 и 19. В режиме передачи передающий регистр 1 преобразует информационный параллельный побайтовый цифровой сигнал в последовательный двухуровневый цифровой сигнал. Частота прохождения прямого и инверсного преобразованных цифровых сигналов через элемент 2И-ИЛИ 2 различна. Символ "1" передается элементом сигнала с частотой f а символ 01 — двумя элементами сигнала с частотой 2 f В зависимости от того, на каких входах токового формирователя 4 совпадают сигналы, формируются сигналы на его выходах и соответственно сигналы во вторичной обмотке

ЛТ 5. В режиме приема цифровой линейный сигнал поступает на ЛТ 5 и на

БС 10. При этом БС 10 осуществляет, подавление передаваемого в линию сигнала передатчика, который при приеме является сильной помехой,и пропускает пришедший с линии связи сигнал. В корректоре ll усиливается сигнал и компенсируются искажения.

Детектор 12 формирует дискретный сигнал с высоким и низким уровнями.

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1394447

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах передачи данных.

Цель изобретения — повыщение по5 мехоустойчивости.

Fla чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для сопряжения с двухпроводной линией приемопередатчика данных содержит передающий регистр 1, элемент 2И-ИЛИ 2, триггер 3, токовый формирователь 4, линейный трансфор— матор 5, согласующий элемент 6, первый 7 и второй 8 диоды, тактовый генератор 9, блок 10 согласования, корректор 11, детектор 12, приемный регистр 13 и блок 14 синхронизации.

Блок 10 согласования содержит ре- 20 зистор 15 согласования, операционный усилитель 16, резистор 17 обратной связи, первый 18 и второй 19 резисторы.

Блок синхронизации содержит триг- 25 гер 20, усилитель-ограничитель 21, формирователь 22 синхроимпульсов, элемент И 23 и счетчик 24.

Устройство в режиме передачи работает следующим образом, ЗО

Информация в виде цифрового двоичного сигнала по байтам заносится в передающий регистр 1. Тактовый генератор 9 выдает прямоугольные импульсы эталонной частоты Е с постоянной скважностью, которые поступают на тактируемый вход передающего регистра 1, Последний преобразует параллельный побайтовый цифровой сигнал в после-, довательный двухуровневый цифровой, сигнал, причем первый разряд каждого байта всегда имеет единичный бит (разряд ). Прямой и инверсный цифро вой сигнал поступает на соответствующие входы элемента 2И-ИЛИ 2, на другие входы которого поступает соответственно сигнал тактового генератора

9 с частотой f и сигнал с удвоенной частотой 2f . На выходе элемента 2ИИЛИ 2 формируется сигнал, в котором символ "1" передается элементом

50 сигнала частотой f, а символ "0"— двумя элементами сигнала частотой

2fz. Таким образом, элемент 2И-ИЛИ 2 выполняет функцию цифрового модулято. 55 ра.

С выхода элемента 2И-ИЛИ 2 сигнал поступает на вход триггера 3, который по переднему фронту каждого импульса меняет свое состояние (схема счетного триггера). Прямой и инверсный сигнал триггера 3 поступает на второй и третий входы токового формирователя 4, на первый вход которого поступает сигнал с выхода элемента 2И-ИЛИ 2. При совпадении высоких уровней на первом и втором входах на первом выходе — низкий уровень, а на втором вь|ходе — выI сокий уровень. В первичной обмотке линейного трансформатора 5 появляется ток в цепи: положительный потенциал источника — согласующий элемент 6 — средний вывод линейного трансформатора 5 — первый выход формирователя 4. Во вторичной обмотке линейного трансформатора 5 появляется положительный импульс. При совпадении высоких уровней на первом и третьем входах на втором выходе— низкий уровень, на первом — высокий.

Путь тока в первичной обмотке линейного трансформатора 5 меняется на противоположный, а во вторичной обмотке линейного трансформатора 5 появляется отрицательный импульс.

Если на первом входе — низкий уровень, то на первом и втором выходах формирователя 4 высокий уровень, в обмотках линейного трансформатора 5 ток отсутствует: и в линии — сигнал нулевого уровня.

Таким образом, формируется цифровой линейный сигнал, спектр которого оптимально согласован с характеристикой линии связи. Диоды 7 и 8 устраняют импульсную помеху во время работы передатчика. Сопротивление элемента 6 выбирается равным волновому сопротивлению линии связи.

Устройство в режиме приема работает следующим образом.

Во вторичную обмотку линейного трансформатора 5 с линии связи поступает цифровой линейный сигнал, который также поступает на вход блока

10 согласования. Принимаемый сигнал в линии связи претерпевает изме1 нения по уровню и по форме (межсимвольные искажения, фазовые и другие) .

На второй вход блока 10 согласования поступает также сигнал, который формируется в линейном трансформаторе 5 в режиме передачи и для режима приема является сильной помехой. В блоке

10 согласования операционный усилитель 16 выполнен с дифференциальным

3 13944 каскадом на входе, поэтому он усиливает разностные входные напряжения (сигнал .с линии) и подавляет синфазные (сигнал передающего режима устройства) °

Сигнал, сформированный в линейном трансформаторе 5 в режиме передачи, воздействует на инвертирующий вход операционного усилителя 16 и-на не- lp инвертирующий вход через резистор 15 согласования и является синфазным напряжением для обоих входов. Поэтому на выходе операционного усилителя

16 этот сигнал подавлен практически 15 полностью. В этом случае для инвертирующего входа операционного усили-, теля 16 коэффициент передачи К»

= R /К1 (где R„резистор 17 обратной связи, R — первый резистор 18) .

Для инвертирующего входа коэффициент передачи К = Roc/К,+ 1 (при

R ñ= R1,и К, =-1 К = 2), а напряжения в точках А и Б блока 10 согласования U>= U,, U Б U„, /2. Поэто-. 25 пер му напряжение на выходе операционного усилителя 16 U!,„„= К,. Uä + К q U =

11 Пп р+ 2 U„ p/2 = 0. Приходящии сигнал с линии связи воздействует только на неинвертирующий вход опера- 30 ционного усилителя 16, так как выходное сопротивление вторичной обмотки линейного трансформатора 5 близко к нулю и инвертирующий вход операционного усилителя 16 для сигнала с линии связи имеет нулевой потенциал. В результате на выходе операционного усилителя 16 присутствует только уси.-ленный сигнал, приходящий с линии. В этом случае напряжение на инверсном входе операционного усилителя 16 равно 04= О, так как внутреннее сопротивление R „, выходного каскада (передатчика) очень мало по сравнению с сопротивлением R резистора 15 сог- 4> ласования и сопротивлением R линии связи. В то же время, так как К,= К„, то напряжение на единичном входе операционного усилителя П = П„„„/2 (Где

U„« — напряжение, принимаемое с линии) ° Напряжение на выходе операционного усилителя 16, обусловленное воздействием на его неинвертирующий вход

Ug, равно U „„= К П 2 Ппц„/2

П„„„. Изложенные выкладки справедли 55 вы при условии, когда R; R „; R 1 R

jR °

Таким образом, на выходе блока. 10 согласования присутствует только сиг нал, пришедший с линии связи, а передаваемый в линию сигнал подавлен, что имеет важное значение при дуплексном режиме приема и передачи. В корректоре 11 сигнал усиливается на величину потерь в линии, компенсируются искажения схемами фазового фильтра и сумматором корректора 11. Суммарная передаточная характеристика канала и корректора 11 представляет фильтр нижних частот с линейной фазовой характеристикой в используемой для переда" чи частотнои полосе. Поэтому на выходе корректора 11 формируется сигнал с устойчивой нулевой линией с признаками тактовой частоты и с признаками информационных символов по уровню амплитуд сигнала.

Детектор 12 содержит схему селектора уровня (не показана), которая усиливает только сигнал большого уровня (единичные элементы сигнала), и схему амплитудного дискриминатора (не показана ), На выходе детектора

12 формируется дискретный сигнал, в котором единичные символы имеют высокий уровень, а нулевые символы — низкий уровень. Этот сигнал поступает на информационный вход приемного регистра 13. Сигнал поступает также на вход блока 14 синхронизации и затем на вход усилителя-ограничителя 21, в котором формируется двухуровневый сигнал с крутыми фронтами при переходе его через нулевой уровень. Затем этот сигнал поступает на формирователь 22 синхроимпульсов, в котором формируются короткие импульсы на каждом: тактовом интервале и через элемент И 23 поступают на тактируемый вход приемного регистра 13. В каждом байте первый бит всегда "l", после которого следует информационное слово. По этому единичному биту триггер 20 устанавливается в единичное состояние,. и элемент И 23 пропускает тактовые импульсы, по которым приемный регистр 13 записывает информационный байт. Счетчик 24 подсчитывает биты и по последнему биту каждого байта выдает импульс байтовой, синхронизации, по которому приемный регистр 13 осуществляет побайтовую перезапись информации.

Устройство позволяет передавать цифровые сигналы данных ЭВМ и другую информацию на большие расстояния без промежуточных усилителей (по ко1394447

Формула изобретения

Составитель О.Геллер

Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова рректор И. Николайчук

Заказ 2240/57 Тираж .660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 аксиальной паре с волновым сопротивлением 50 Ом на расстояния до 50 со. скоростью 1000 кбит/с), что обеспечивается высокой помехоустойчивостью устройства. При этом по одной физической паре передача может осуществляться как в полудуплексном режиме, так и в дуплексном, обеспечивая высо" кие экономические показатели систем 1ð цифровой связи.

1. Устройство для сопряжения с двухпроводной линией приемопередатчика данных, содержащее линейный трансформатор, первый и второй выводы первичной обмотки которого соединены с анодами соответственно перво" 20

Го и второго диодов, катоды которых подключены к первому выводу согласующего элемента, второй вывод которого подключен к среднему выводу первичной обмотки линейного трансформатора, 25 триггер, блок синхронизации, блок согласования, тактовый генератор, первый выход которого соединен с тактовым входом передающего регистра, приемный регистр, при этом катод первого диода является опорным входом устройства, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости введены токовый формирователь, корректор, детектор и элемент 2И-ИЛИ, выход которого соединен с первым входом токового формирователя и с входом триггера, единичный и инверсный выходы которого подключены соответственно к второму и третьему входам токового формирователя, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым выводами первичной обмотки линейного трансформатора, первый вывод вторичной обмотки которого соединен с первым входом блока согласования, выход которого через корректор соединен с входом детектора и-с первым входом блока синхронизации, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам приемного регистра, третий вход которого подключен к выходу детектора и к второму входу блока синхронизации, единичный и инверсный выходы передающего регистра соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 2И-ИЛИ, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам тактового генератора, при этом второй вывод вторичной обмотки ! линейного трансформатора и второй, вход блока согласования подключены к линии связи.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок согла-< сования содержит резистор обратной связи, резистор согласования, первый и второй резисторы и операционный усилитель, выход которого подключен к первому выводу резистора обратной связи, второй вывод которого соеди= нен с инверсным входом операционного усилителя и с первым выводом первого резистора, второй вывод которого подключен к первому выводу резистора согласования, второй вывод которого подключен к первому выводу второго резистора и единичному входу операционного усилителя, выход которого является выходом блока согласования, первым и вторым входами которого являются соответственно первый и второй .выводы резистора согласования, при этом второй вывод второго резистора подключен к шине нулевого потенциала.