Способ синхронной передачи дискретной информации в волоконно-оптических системах связи

Способ синхронной передачи дискретной информации в волоконно-оптических системах связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике передачи цифровых сигналов, в частности по волоконно-оптическим линиям связи, и может быть использовано в технике связи, радиолокационных комплексах и других радиотехнических системах. Цель изобретения - повышение быстродействия. Это достигается тем, что на цикловом периоде Т формируют информационный пакет в виде последовательности (N + 1) двоичной посылки , (N+ 1)-ю двоичную посылку, являющуюся инверсной суммой по модулю два N информационных двоичных посылок, вводят по моменту появления заданной начальной фазы цикловой последовательности импульсов синхронизации, формируют циклическую псевдослучайную М-последовательность, синхронно с информационным пакетом разделяют М-последовательность на периоды Т, при совпадении на данном периоде заданных начальных фаз М-последовательности и кадровой последовательности заменяют (N + 1)-ю посылку М-последовательности инверсной суммой по модулю два N предшествующих двоичных посылок, на остальных периодах ТМ-последовательности заменяют (N + 1)-ю пос лку суммой по модулю 2 и формируют скремблированный сигнал, синхронно на цикловом периоде Т суммируя по модулю два посылки информационного пакета и преобразованной М-последовательности. 12 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s Н 04 В 10/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРi ТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4667572/09 (22) 27.03.89 (46) 30,10.91. Бюл. ¹ 40 (72) П.А.Барабаш, В.И,Герасименко, В.Е,Голубков, С.С,Каринский, М,Н.Лурье и

М, Ю. Попков (53) 621.396.6(088.8) (56) Патент США N. 4451916, кл. Н 04 J 3/12, 1984. (54) СПОСОБ СИНХРОННОЙ ПЕРЕДАЧИ

ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ СВЯЗИ (57) Изобретение относится к технике передачи цифровых сигналов. в частности по волоконно-оптическим линиям связи, и может быть использовано в технике связи, радиолокационных комплексах и других радиотехнических системах. Цель изобретения— повышение быстродействия. Это достигается тем, что на цикловом периоде Т формируют информационный пакет в виде последовательности (N+ 1) двоичной посылИзобретение относится к технике передачи цифровых сигналов, в частности по волоконно-оптическим линиям связи, Целью изобретения является повышение быстродействия связи.

На фиг. 1 приведена структурная схема системы связи для реалазации способа; на фиг. 2 — структурная схема передатчика связи; на фиг, 3 — функциональная схема мультиплексора; на фиг. 4 — функциональная схема скремблера (дескремблера); на фиг. 5— эпюры и глаз-диаграммы напряжений, поясняющие работу передатчика; на фиг. 6— структурная схема приемника; на фиг. 7—

Б42„, 1688430 А1 ки, (N+ 1)-ю двоичную посылку, являющуюся инверсной суммой по модулю два N информационных двоичных посылок, вводят по моменту появления заданной начальной фазы цикловой последовательности импульсов синхронизации, формируют циклическую псевдослучайную М-последовательность, синхронно с информационным пакетом разделяют M-последовательность на периоды Т, при совпадении на данном периоде заданных начальных фаэ М-последовательности и кадровой последовательности заменяют (N + 1)-ю посылку

М-последовательности инверсной суммой по модулю два N предшествующих двоичных посылок, на остальных периодах ТМ-последовательности заменяют (N + 1)-ю пос лку суммой по модулю 2 и формируют скремблированный сигнал, синхронно на цикловом периоде Т суммируя по модулю два посылки информационного пакета и преобразованной М-последовательности, 12 ил. функциональная схема детектора синхронизации; на фиг, 8 — эпюры и глаз-диаграммы напряжений, поясняющие процесс установки цикловой синхронизации в приемнике: на фиг. 9 — функциональная схема управляемого синхронизатора; на фиг, 10 — эпюры и глаз-диаграммы напряжений, поясняющие процесс завершения установления синхронизма в приемнике; на фиг. 11 функциональная схема демультиплексора; на фиг. 12 — эпюры и глаз-диаграммы напряжений, поясняющие процесс разуплотнения переданной информации в демультиплексоре, 1688430, Система связи, реализующая способ, содержит передатчик 1, волоконно-оптическую линию связи 2, приемник 3, входной поток электрических сигналов 4. передаваемый оптический сигнал 5, принимаемый оптический сигнал 6, выходной поток электрических сигналов 7.

Передатчик 1 содержит синхронизатор

8, мультиплексор 9, скремблер 10, сумматор

11 по модулю два, оптоэлектронный передатчик 12, высокочастотный и низкочастотный входные потоки информационных сигналов 13 и 14, высокочастотный и низкочастотный первичные сигналы 15 и 16 синхронизации, тактовую 17, цикловую 18 и кадровую 19 последовательности импульсов синхронизации, информационный пакет 20, преобразованная циклическая псевдослучайная М-последовательность (ПСП) импульсов 21, скремблированный электрический сигнал 22.

Мультиплексор 9 содержит ры истры 23 и 24 сдвига, сигналы высокочастотного и низкочастотного входных потоков 25 и 26. сумматоры 27 и 28 по модулю два, групповой электрический сигнал 29.

Скремблер 10 содержит регистры 30 и

31 сдвига, элемент 32 совпадения, сумматоры 33 и 34 по модулю два, сигнал 35 начальной установки, циклическую ПСП импульсов

36, маркерную последовательность импульсов 37 синхронизации.

Приемник 3 содержит оптселектронный приемник 38, выделитель 39 тактовой частоты, управляемый синхронизатор 40, детектор 41 синхронизации, дескремблер 42, сумматор 43 по модулю два, демультиплексор 44, счетчик 45 частоты ошибок, синхронизатор 46, блок 47 задержки, скремблированные электрические сигналы

48 и 49, тактовую последовательность импульсов 50 синхронизации, цикловые последовательности импульсов 51-54 синхронизации, кадровые последовательности

55 и 56 импульсов синхронизации, сигналы

57 и 58 коррекции, преобразованную циклическую ПСП импульсов 59, дескремблированный электрический сигнал 60, сигнал 61 сбоев, сигнал 62 сброса, сигнал 63 управления режимом синхронизации, высокочастотные выходные потоки информационных сигналов 64 и 65, низкочастотный выходной поток информационных сигналов 66, высокочастотный и низкочастотный первичные сигналы 67 и 68 синхронизации, сигнал 69 частоты ошибок, Детектор 41 синхронизации содержит регистры 70 и 71 сдвига, сумматор 72 по модулю два, 0-триггеры 73 и 74, элемент 75 совпадения, элемент 76 разрешения кор5

55 рекции, скремблированный электрический сигнал 77, сигналы 78 и 79 контроля по четности, сигнал 80 сброса, Управляемый синхронизатор 40 содержит 0-триггер 81, элемент 82 селекции, счетчик-делитель 83 на десять, регистры 84 и 85 сдвига, счетчик-делитель 86 на пять, элемент 87 селекции, задержанный сигнал

88 коррекции, задающий сигнал 89, цикловую последовательность импульсов 90 синхронизации, периодическую последовательность импульсов 91.

Демультиплексор 44 содержит регистры 92-95 сдвига. сумматоры 96 и 97 по модулю два. групповой электрический сигнал

98, сигналы 99 и 100 высокочастотного и низкочастотного выходных потоков, сигнал

101 сбоев.

Способ осуществляют следу.ощим образом.

В системе связи, реализующей способ, передатчик 1 принимает от источника информации входной поток электрических сигналов 4, несущий в сопровождении с первичными сигналами синхронизации дискретную информацию, преобразует входной поток электрических сигналов 4 в один передаваемый оптический сигнал 5 и передает этот сигнал через одноволоконную оптическую линию связи 2 на приемник 3.

Приемник 3 при одновременном восстановлении синхронизации процесса передачи преобразует принимаемый оптический сигнал 6 в выходной поток электрических сигналов 7, идентичный входному потоку электрических сигналов 4, анализирует ошибки, возникающие при передаче информации, и передает выходной поток электрических сигналов 7 вместе с сигналами, несущими результаты анализа ошибок, получателю информации.

Входной поток электрических сигналов

4 состоит из высокочастотного 13 и низкочастотного 14 входных потоков информационных сигналов, несущих k N двоичных посылок информации в интервале времени

k Т, гдo ok и К вЂ” натуральные числа, причем

N — нечетное число, и из синхронных высокочастотному и низкочастотному входным потокам информационных сигналов 13 и 14 высокочастотного 15 и низкочастотного 16 первичных сигналов синхронизации, сопровождающих высокочастотный и низкочастотный входные потоки информационных сигналов 13 и 14. Синхронизатор 8 формирует синхронно высокочасто ному и низкочастотному первичным сигналам 15 и 16 синхронизации вторичные сигналы синхронизации, тактовую 17, цикловую 18 и кадро1688430 вую 19 последовательности импульсов синхронизации, имеющие периоды следования импульсов соответственно Т/(N+ 1), Т и КхТ, где К вЂ” натуральное число. При этом синхронизатор 8 формирует кадровую последовательность импульсов 19 синхронизации так, что ее начальная фаза формирования совпадает с заданной начальной фазой формирования цикловой последовательности импульсов 18 синхронизации, В частном случае, когда входной поток электрических сигналов 4 не содержит информации, меняющейся эа интервал времени, больший чем т.е, не содержит низкочастотного входного потока информационных сигналов

14, выбирают К=1 и, соответственно, не формируют кадровую последовательность импульсов 19 синхронизации, Мультиплексор 9 формирует из высокочастотного и низкочастотного входных потоков информационных сигналов 13 и 14 синхронно тактовой 17. цикловой 18 и кадровой 19 последовательностям импульсов синхронизации путем уплотнения во времени информационного пакета 20 в виде кода "без возвращения к нулю" с длительностью каждой двоичной посылки ТI(Й + 1) и структурой, состоящей иэ последовательности циклов длиной N + 1 двоичных посылок, где

М + 1 избыточную двоичную посылку каждого цикла вводят в цикл по моменту появления заданной начальной фазы цикловой последовательности импульсов 18 синхронизации. При этом мультиплексор 9 формирует в каждом цикле информационного пакета 20 избыточную двоичную посылку цикла в виде инверсной суммы по модулю два предшествующих избыточной N двоичных посылок цикла. Скремблер 10 внутри своей структуры формирует синхронно тактовой последовательности импульсов 17 синхронизации в виде кода беэ "возвращения к нуле" циклическую ПСП импульсов 36 длиной М двоичных посылок с длительностью каждой двоичной посылки Т/(N + 1), где М и N + 1 — взаимно-простые числа, и также формирует по моментам одновременного совпадения заданных начальных фаз циклической ПСП импульсов 36 и цикловой и кадровой последовательностей импульсов 18 и 19 синхронизации маркерную последовательность импульсов 37 синхронизации (ее текущие импульсы) с периодом следования импульсов К М T. Затем скремблер 10 формирует синхронно тактовой 17, цикловой 18 и маркерной 37 последовательностям импульсов синхронизации из циклической ПСП импульсов 36 преобразованную циклическую ПСП импульсов 21 путем замены в циклической ПСП импуль5

55 сов 36 каждой К М (N i 1) двоичной посылки, следующей вслед за моментом формирования текущего импульса маркерной последовательности импульсов 37 синхронизации. на инверсную сумму по модулю два N двоичных посылок, предшествующих заменяемой К М (N< 1)двоичнойпосылки, и замены в циклической ПСП импульсов 36, кроме упомянутой К M (N + 1) двоичной посылки, каждой N + 1 двоичной посылки, следующей вслед за моментом появления заданной начальной фазы цикловой последовательности импульсов 18 синхронизации, на сумму по модулю два N двоичных посылок, предшествующих заменяемой

N+ 1 двоичной посылки. В сумматоре 11 по модулю два суммируют по модулю два текущую двоичную посылку информационного пакета 20 с текущей двоичной посылкой преобразованной циклической ПСП импульсов 21, образуя тем самым скремблированный электрический сигнал 22. Далее оптоэлектронный передатчик 12 преобразует скремблированный электрический сигнал 22 в передаваемый оптический сигнал 5, Благодаря тому, что к каждым N двоичным посылкам информации, передаваемых в информационном пакете 20, добавляется одна N + 1 избыточная двоичная посылка, в передатчике 1 формируется скремблированный электрический сигнал 22 с избыточностью R = 1/(N + 1), которая будет тем меньше, чем больше выбрано N.

Для того, чтобы вместе с избыточными двоичными посылками можно было передать весь объем информации, получаемый от источника информации (К N двоичных посылок за период времени К Т), длительность каждой двоичной посылки информационного пакета 20 и период следования импульсов тактовой последовательности импульсов 17 синхронизации выбраны равными Т/(N + 1), При этом период следования избыточных двоичных посылок в информационном пакете 20 получается равным Т, в связи с чем период следова- ия импульсов цикловой последовательности импульсов 18 синхронизации также равен Т, С помощью данного способа передачи можно передавать только такие информационные сигналы, длительность каждой двоичной посылки каждого из которых преобразуется к величине, кратной Т/N, но не большей Т, и к величине, кратной Т, но не большей К T. С помощью тактовой и цикловой последовательностей импульсов 17 и 18 синхронизации, имеющих периоды следования импульсов Т/(N + 1) и Т соответственно. целесообразно уплотнять в информацион1688430 ныл пакет 20 только те информационные сигналы, входящие во входной поток электрических сигналов 4, которые имеют длительность каждой двоичной посылки Т/N, 2 T/N,, (N-1) T/N, а с помощью цикловой и кадровой последовательностей импульсов

18 и 19 синхронизации, имеющих периоды следования импульсов Т и К Т соответственно, только те информационные сигналы, входящие во входной поток электрических сигналов 4, которые имеют длительность каждой двоичной посылки 2 Т, 3 Т, .... К Т.

Этим обеспечивается максимальная плотность упаковки в информационный пакет 20 информационных сигналов, подаваемых на вход системы связи. В соответствии со сказанным, необходимо взять такие параметры

N, К, Т, которые приемлемы для передачи имеющейся совокупности информационных сигналов. Кроме того, необходимо выбрать длину циклической ПСП импульсов 36

М, приняв компромиссное решениз, так как, с одной стороны, увеличение М ведет к улучшению качества операции скремблирования, к улучшению равенства вероятностей появления нулей и единиц в скремблированном электрическом сигнале 22а, а с другой стороны ведет к увеличению времени вхождения в синхронизм в приемнике 3, к усложнению генераторов циклических ПСП импульсов, Благодаря тому, что N+ 1 — четное число и каждая N + 1 двоичная посылка скремблирован ного электрического сигнала 22, за исключением упомянутой выше

К - M (N + 1) двоичной посылки, является контрольным разрядом по четности предшествующих N двоичных посылок, в последовательности, состоящей иэ N + 1 двоичных посылок скремблированного электрического сигнала 22, где N + 1 двоичная посылка — контрольный разряд по четности, всегда встречается хотя бы один ноль и хотя бы одна единица. Поэтому максимально возможная длина последовательности одинаковых по уровню двоичных посылок в скремблированном электрическом сигнале 22 ограничена числом 2 М

Исключением является область скремблированного электрического сигнала 22, где встречается нарушение (инверсия) контрольного разряда по четности (упомянутая

К М (И+1)двоичная посылка), Здесь, из-за нарушения контрольного разряда по четности, максимально возможная длина последовательности одинаковых по уровню двоичных посылок в скремблированном электрическом сигнале 22 увеличивается до

3 N+ 1, Однако это нарушение необходимо для того, чтобы в приемнике 3 по принятому

55 скремблированному электрическому сигналу можно было восстановить требуемую синхронизацию кадровой и ПСП последовательностей. Для восстановления цикловой синхронизации достаточно использование контрольных разрядов по четности скремблированного электрического сигнала 22, Пусть на вход передатчика 1 подаются следующие электрические сигналы: высокочастотный первичный сигнал 15 синхронизации с периодом следования импульсов 40 нс (частотой следования импульсов 25 МГц), низкочастотный первичный сигнал 16 синхронизации с периодом следования импульсов синхронизации 400 нс (частотой следования импульсов 2,5 МГц), высокочастотный входной поток информационных сигналов 13, состоящий из восьми высокочастотных входных информационных сигналов 25 с одинаковыми глаз-диаграммами, каждый иэ которых представляет собой код

"без возвращения к нулю" и имеет длительность каждой двоичной посылки 80 нс (скорость передачи информации 12,5 Мбит/с), низкочастотный входной поток информационных сигналов 14, состоящий из четырех низкочастотных входных информационных сигналов 26 с одинаковыми глаз-диаграммами, каждый иэ которых представляет собой код "без возвращения к нулю" и имеет длительность каждой двоичной посылки 400 нс (скорость передачи информации 2,5

Мбит/с), Для передачи такой совокупности сигналов выбраны следующие параметры;

N = 9, М -. 31, К = 5 и Т = 80 нс. Соответственно из высокочастотного и низкочастотного первичных сигналов 15 и 16 синхронизации известными способами синхронизатор 8 формирует тактовую последовательность импульсов 17 синхронизации с периодом следования импульсов 8 нс(частотой следования импульсов 125 МГц), цикловую последовательность импульсов 18 синхронизации с периодом следования импульсов

80 нс (частотой следования импульсов 12,5

МГц) и кадровую последовательность импульсов 19 синхронизации с периодом следования импульсов 400 нс (частотой следования импульсов 2,5 МГц). В конкретном примере реализации способа передачи тактовая последовательность импульсов 17 синхронизации формируется в виде меандра, а импульсы цикловой 18 и кадровой 19 последовательностей импульсов синхронизации вырабатываются с длительностью 8

Нс. Первая ступень уплотнения мультиплексора 9 выполнена на пятиразрядном регистре 23 сдвига, На входы параллельной записи "ОО" — "ОЗ" этого регистра подаются низкочастотные входные информационные

1688430

5

15

55 сигналы 26 (четыре сигнала), а на пятый вход

"04" — контрольные разряды по четности этих сигналов, формируемые сумматором

28 по модулю два. Для повышения пропускной способности системы связи эти контрольные разряды могут быть заменены на дополнительный пятый низкочастотный входной информационный сигнал 26, если не требуется контроль по четности низкоча. стотного входного потока информационных сигналов 14, так как контроль по четности низкочастотного входного потока информационных сигналов 14 для осуществления .редлагаемого способа передачи не обязателен. Тактируется регистр 23 сдвига по срезу импульсов цикловои последовательности импульсов 18 синхронизации, На управляющий вход "SO" регистра 23 сдвига подается кадровая последовательность импульсов 19 синхронизации. При нулевом уровне на входе "SO" производится последовательный сдвиг данных, записанных в регистр 23 сдвига, а при единичном уровне — параллельная запись информации в регистр 23 сдвига. При этом при параллельной записи данные с входа "DO" переходят непосредственно на выход "00", Таким образом на выходе "QO регистра 23 сдвига образуется из низкочастотного входного потока информационных сигналов 14 групповой электрический сигнал 29, имеющий скорость передачи 12,5 Мбит/с и содержащий контрольные разряды по четности (заштрихованные двоичные посылки группового электрического сигнала 29, показанного на фиг. 5 в виде глаз-диаграммы), Аналогично работает вторая ступень уплотнения, выполненная на десятиразрядном регистре 24 сдвига. Этот регистр сдвига тактируется тактовой последовательностью импульсов 17 синхронизации и управляется по входу "SO" цикловой последовательностью импульсов 18 синхронизации, В регистре 24:двига уплотняются во времени восемь высокочастотных входных информационных сигналов 25, составляющих высокочастотный входной поток информационных сигналов 13, один групповой электрический сигнал 29 и контрольные разряды по четности этих сигналов, формируемые сумматором 27 по модулю два. В итоге на выходе регистра 24 сдвига формируется информационный пакет 20 (на фиг. 5 избыточные двоичные посылки информационного пакета 20, как разряды по четности, показаны заштрихованными). В данном примере информационный пакет 20 состоит из последовательности циклов длиной десять двоичных посылок и передает информацию совместно с избыточными двоичными по20

50 сылками (контрольными разрядами по четности со скоростью 125 Мбит/с. При весьма вероятном случае отсутствия входной информации (на вход системы связи подаются или одни нули, или одни единицы) информационный пакет 20 будет подобен цикловой последовательности импульсов синхронизации, что создает удобства для налаживания системы связи. Одновременно с уплотнением в мультиплексоре 9 скремблер

10 формирует из тактовой последовательности импульсов 17 синхронизации циклическую ПСП импульсов 36 в виде ПСП максимальной длины Для этого девятиразрядный регистр 30 сдвига скремблера 10 работающий в режиме последовательного сдвига данных, тактируется по ходу "С" тактовой последовательностью импульсов 17 синхронизации. Непосредственно генератор циклической ПСП импульсов 36 состоит из пяти разрядов "04 — "Q8" регистра 30 сдвига. два из которых ("Q4" и "06") охвачены обратной связью через сумматор 33 по модулю два и вход последовательной записи в регистр 30 сдвига "DL.". Для устранения залипания генератор циклической ПСП импульсов 36 на управляющий вход "SO" регистра 30 сдвига при включении аппарачрь системы связи подается сигнал 35 нлчальной установки единичного уровня. При наличии этого сигнала в разряды оегистра 30 сдвига "04" — "QR" записываются единичные уровни, присутствующие на входах

"04" — "D8" регистра 30 сдвига (на фиг. 4 еди, чный электрический уровень имеет обозначение "1", а нулевой — "0"). Тем самым запрещена последовательность пяти нулей и после момента окончания сигнала

35 начальной установки скремблер 10 начинает формировать циклическую ПСП импульсов 36 длиной М = 2 — 1 = 31 двоичных

5 посылок, Циклическую ПСП импульсов 36 можно снять с любого из выходов регистра

30 сдвига. При этом разница между выходными сигналами соседних р.-зрядов регистра 30 сдвига будет заклк. ться лишь в сдвиге циклической ПСП импульсов 36 на один такт, Начальная фаза циклической

ПСП импульсов 36 определяется по моменту появления в этой ПСП последовательности из пяти единиц. Синхронизатор 8 формирует кадровую последовательность импульсов

19 так, что каждый ее импульс совпадает с одним из импульсов цикловой последовател ьности импульсов 18 синхронизации. Поэтому для формирования маркерной последовательности импульсов 37 синхронизации достаточно использовать кадровую последовательность импульсов 19 синхронизации и циклическую ПСП импуль1688430

12 сов 36, совпадение начальных фаз которых определяется элементом 32 сов«аде:<ия, выполненным на вентиле "И", Соответственно на выходе элемента 32 совпадения формируется маркер«ая последовательность импульсов 37 синхронизации. На выходе "С<0" регис<ра 31 сдвига формируется преобразованная циклическая ПСП импульсов 21, Для этого регистр 31 сдвига тактируется тактовой последователь«остью импульсов 17 синхронизации и управляется цикловой последовательностью импульсов

18 синхронизации, Во время дейс1вия текущего импульса цикловой последовательности импульсов 18 синхронизации по срезу тактовой последовательности мпульсов 17 синхронизации в девять разряд < регистра

31 сдвига записываются с рс< истра 30 сдвига девять следу<ощих друг за другом двоичных посылок циклической Г,СП импульсов

36. В десятый разряд регис<ра ": сдвига в это время записывается двоична., пооь<:<ка, формируемая сумматором 34 по модулю два как сумма по модулю два указанных дег чти двоичных пось<лок циклической Пг П импульсов Зб, Эта сумма по модулю два инвертируется при появлении о <"..ðcд«ого импульса маркерной последовательности импульсов 37 синхронизации. После окончания текущего импульса цикловой последовательности импульсов 18 синхронизации происходит последовательный сдвиг данных, записанных в регистр 3 сдвига. Так формируется преобразованная циклическая ПСП импульсов 21. На фиг. 5 каждая десятая двоичная посылка преобразованной циклической ПСП импульсов 21 показана закрашенной, Это означает, что она получена суммированием по модулю два предшествующих девяти двоичных посылок циклической ПСП импуг<ьсов 36. Кроме того, на фиг. 5 показана одна из этих двоичных пось<лок заштрихованной, ч10 означает инверсию суммы по модулю два предшествующих девяти двоичных посылок циклической ПСП импульсов 36. Б преобразованной циклической ПСП импульсов 21 в

-"оответствии с периодом следования импульсов маркерной последовательности импульсов 37 эта инверсия суммы по модулю два встречается только один раэ за К М .<й+

-<- 1) = 1550 тактов длительностью по 8 нс и ее можно назвать маркером преобразованной циклической ПСП импульсов 36. На фиг.

5 показаны фрагменты циклических Г1СП импульсов 36 и 21, соответствующие моменту появления маркера, При этом циклическая ПСП импульсов 36 снимаемая с выхода

"Q0" регистра 30 сдвига, опережает формируемую преобразованную циклическую

ПСП импульсов 21 на один такт. Далее в сумматоре 11 по модулю два производится суммирование по модулю два сформированного в мультиплексоре 9 информационного г:акета 20 с преобразованной циклической

ПСП импульсов 21, В итоге получается скремблированный электрический сигнал

22, показанный на фиг. 5, в котором каждая десятая двоичная посылка, содержащая избыточную двоичную посылку информационного пакета 20 и не синфазная маркеру (т.е, заштрихованная на фиг 5), есть инверсная сумма по модулю два предшествующих девяти двоичных посылок скремблированного электрического сигнала 22, а каждая двоичная посылка, синфазная маркеру(т.е. закрашенная на фиг. 5), есть сумма по модулю два предшествующих маркеру девя-.и двоичных посылок скремблированного электрического сигнала 22. Все эпюры напряжений и глаз-диаграммы на фиг. 5 и последующих фиг, показаны беэ учета задержек в функциональных элементах, так как формирование всех сигналоз производится синхронно тактоьой последовательности импульсов 17

СИНХРОНИЗаЦИИ, Г1риемник 3 работает следующим образом.

Оптоэлектронный приемник 38 преобразует принятый оптический сигнал 6 в скремблированные электрические сигналы

48 и 49, идентичные скремблированному электрическому сигналу 22. Выделитель 39 так твой частоты, выполняемый обычно в виде генератора тактовой частоты, управляемого напряжением, «кольца фаэовой автоподстройки частоты, генерирует тактовую последовательность импульсов 50 синхронизации, идентичную тактовой последовательности импульсов 17 синхронизации. и синхронизирует тактовую последовательность импульсов 50 синхронизации относительно скремблированного электрического сигнала 48 по моментам смены в нем электрических уровней. Управляемый синхронизатор 40 формирует синхронно тактовой последсвательности импульсов 50 синхронизации цикловые последовательности импульсов 51 — 54 синхронизации и кадровые последовательности импульсов 55 и 56 синхронизации, идентичные цикловой 18 и кадрОВОй 19 последовательностям импульсов синхронизации соответственно. Дескремблер 42 внутри своей структуры формирует синхронно тактовой последовательности импульсов 50 синхронизации циклическую

ПСП импульсов, идентичную циклической

ПСП импульсов 36, и маркерную последова тельность импульсов синхронизации, идентичную маркерной последовательности

1688430

10 импульсов 37 синхронизации. Для формирования маркернои последовательности импульсов синхронизации в дескремблер

42 поступает кадровая последонатеьлность импульсов 55 синхронизации. формируемая упрэнляе .ым синхронизатор«м 40 так, что ее начальная фаза совпадает с заданной начальной фазои цихлоной последовательности импуль он 52 синхронизации, Затем дескремблер 42 формирует синхронно тактовой 50, циклоной 52 и маркернои последонэтельностял< импуль ов синхронизации из циклической ПСП импульсон преобразованную циклическую ПСП импульсов 59, иденти ную преобразованной циклической ПСП ил<пульсов 21. В сул<мэтор43 по <;одулю два суммируют по модулю два текущую двоичную посылку скремблированного электрического си<нала 1 .< с текущей двоичной посылкой, преобразованной ц«к- ческой

ПСП импульсов 59. образуя ТрМ самым дескремблированный электрический сигнал

60, В демультиплексоре 44 при разуплотнении информации выделяют каждую N + 1 двоичную посылку дескремблированного электрического си< нала 60 по моменту появления в цикловой последователь ости ил<пульсов 54 синхронизации заданной начальной фазы. идентичной заданной начальной фазе циклоной последова гельности импульсов 18 синхронизации. При этом в демультиплексоре 44 формируют импульс ошибки при каждом несовпадении электрического уровня выделенной N 1 двоичной посылки дескремблиронанного электрического сигнала 60 с заданным уровнем избыточной двоичной посылки информационного пакета 20, т.е. при каждом несоответствии выделеннои N 1 двоичной посылки дескремблиронанного электрического сигнала 60 контрольному разряду по четности. Эти импульсы ошибок образуют на выход. лемультиплексора 44 сигнал 61 сбоен. Сч тчик 45 частоты ошибок считает количество импульсов ошибок. имеющихся в заданном интервале времени и сигнале 61 сбоев. Интервал времени, необходимый для подсчета заданной частоты ошибок, задается сигналом 62 сброса счетчика 45 частоты ошибок в исходное состояние. Сигнал 62 сброса формируется синхронизатором 46.

Если частота ошибок, измеренная счетчиком 45 частоты ошибок, превышает заданную величину, то счетчик 45 частоты ошибок подает на детектор 41 синхронизации сигнал 63 управления режимом синхронизации такого уровня, при котором разрешаетСя коррекция фаз формирования ци«ловыл 51—

54 и кадровых 55 и 56 последовательностей импульсов синхронизации и,,к .ческой

ПСП импульсов. Полу <ив разрешение на коррекцию фээ, детектор 41 синхронизации, выделяя синхронизирующую информацию из скремблировэнного электрического сигнала 48 синхрОнно тактовой 50 и цикловой 51 последовательностям импульсов синхронизации, формирует по выделенной синхрониэирующей информации сигнал 57 коррекции фаз формирования цикловых последовательностей импульсов 51-54 синхронизации и сигнал 58 коррекции фаз формирования кадровь<х последоеэ гельностей ил<пульсов 55 и 56 синхронизации и циклической ПСП импульсов. По сигналам

57 и 58 коррекции nr," изводится н упранляемом синхронизаторе 40 и дескрем лере 42 коррекция фаз формирования упомянуть<х сигналов. Таким образом, детектор 41 синхронизации синхронизирует цикловые 51-54 и кадровые 55 и 56 последовательности импульсов синхронизации и циклическую ПСП импульсов относительно скремблированного электрического сигнала 48. После коррекции фаз формирования упомянутых сигналов производится новый подсчет частоты ошибок в счетчике 45 частоты ошибок, Если при этом измеренная частота ошибок превышает заданную величину, то коррекция фаз упомянутых сигналов продолжается. Если измеренная частота ошибок уменьшилась до заданных величин, что означает. что дескремблированный электрический сигнал 60 стал идентичным инф .рмационному пакету 20, то установленные фазы формирования цикловых 5154 и кадровых 55 и 56 последовательностей импульсов синхронизации и циклической

ПСП импульсов фиксируют. Для этого сигналом 63 управления режимом синхронизации формирование в детекторе 41 синхронизации сигналов 57 и 58 коррекции запрещается. При частоте ошибок. не превышающей заданную величину, демультиплексор 44 формирует на своем выходе из дескремблированного электр <ческого сигнала 60 синхронно тактовой 50, цикловым

53 и 54 и кадровой 56 последовательностям импульсов синхронизации путем разуплотнения во времени высокочастотный выходной поток информационных сигналов 64 и низкочастотный выходной поток информационных сигналов 66, идентичные высокочастотному входнол<у потоку информационных сигналов 13 и низкочастотному входному потоку информационных сигналов 14 соответственно. Так как в конкретном описываемом примере реализации приемника 3, работающего по предлагаемому способу передачи, получается, что форл<и рование высокочастотного выход15

1688430 ного потока информационных сигналов 64 в системе связи опережает формирование ниэкочастотног0 выходного потока информационных сигналов 66 ровно на шесть тактов цикловой последовательности импульсов 54 синхронизации, то в схему приемника 3 введен блок 47 задержки, выполненный на регистрах сдвига и, соответственно, тактируемый цикловой последовательностью импульсов 54 синхронизации. На выходе блока 47 задержки формируется высокочастотный выходной поток информационных сигналов 65, задержанный относительно высокочастотного входного потока информационных сигналов 13 настолько, насколько низкочастотный выходной поток информационных сигналов 66 задерживается в системе относительно низкочастотного входного потока информационных сигналов 14. Из восстановленных вторичных сигналов синхронизации тактовой 50, цикловой 54 и кадровой

56 последовательностей импульсов синхронизации синхронизатор 46 формирует высокочастотный 67 и низкочастотный 68 первичные сигналы синхронизации, идентичные высокочастотному 15 и низкочастотному 16 первичным сигналам синхронизации соответственно. Высокочастотный и низкочастотный выходные потоки информационных сигналов 65 и 66 совместно с высокочастотным и низкочастотным первичными сигналами 67 и 68 синхронизации образуют на выходе приемника 3 выходной поток электрических сигналов 7, идентичный входному потоку электрических сигналов 4. Выходной поток электрических сигналов 7 передается потребителю, Кроме того, счетчик 45 частоты ошибок передает потребителю результаты измерения частоты ошибок в виде сигнала 69 частоты ошибок. По этому сигналу потребитель получает информацию о качестве передачи, может выявить неисправность системы передачи. дать команду, по которой производится переключение на резервный канал связи.

В приводимом примере конкретной реализации приемника 3, работающего по данному способу передачи, дескремблер 42 построен по такой же схеме, какую имеет скремблер 10. Соответственно дескремблер

42 работает идентично скремблеру 10. Отличие заключается лишь в том, что на входы дескремблера 42 подаются сигналы синхронизации, формируемые в приемнике 3, а на вход "SO" регистра 30 сдвига вместо сигнала

35 начальной установки подается сигнал 58 коррекции. Перед началом обработки принятого скремблированного электрического сигнала 48 в детекторе 41 синхронизации

50 производится операция разрешения по времени, т.е. устраняется джиттер скремблированного электрического сигнала 48 относительно сформированной в выделителе 39 тактовой частоты тактовой последовательности импульсов 50 синхронизации, Для этого тактовой последовательностью импульсов 50 синхронизации в регистре 70 сдвига стробируется скремблированный электрический сигнал 48 в середине глаздиаграммы. Полученный при этом на выходе

"Q12" регистра 70 сдвига скремблированный электричесий сигнал 77 показан на фиг, 8. Алгоритмы поиска синхронизирующей информации в скремблированном электрическом сигнале 48 могут быть разнообразны, В данном примере он следующий.

Десять следующих друг за другом двоичных посылок скремблированного электрического сигнала 48, поступающие на вход последовательной записи "DL" регистра 70 сдвига, т,е, на вход детектора 41 синхронизации, развертываются во времени на выходах "03" — "012" регистра 70 сдвига синхронно восстановленной тактовой последовательности импульсов 50 синхронизации. Затем эти двоичные посылки суммируются по модулю два и инвертируются в сумматоре 72 по модулю два. Тем самым на выходе сумматора 72 по модулю два образуется сигнал 78 контроля по четности скремблирован ного электрического сигнала

48, Результат контроля по четности, синфазный установленной в управляемом синхрониэаторе 40 фазе формирования цикловой последовательности импульсов 51 синхронизации, запоминается в 0-триггере 73 в виде сигнала 79 контроля по четности. Исходное состояние 0-триггера 73 нулевое.

Если же в О-триггере 73 запоминается единичный уро