Устройство для разделения трактов приема и передачи в системах дуплексной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электросвязи Цель - повышение точности разделения трактов приема и передачи путем уменьшения длительности эхо-сигнала. Устр-во содержит повторитель 1 напряжения, усилитель 2 передачи, симметрирующий трансформатор 3, сумматор 4, амплитуднофазовый корректор 5, балансный контур 6, инвентирующии усилитель 7 приема, корректор 8, резисторы 9, 10. Уменьшение длительности эхо-сигнала достигается идентификацией эхо-тракта и линейного тракта с дальнейшей их совместной коррекцией посредством корректора 8. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 04 В 1/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4657819/09 (22) 01,03.90 (46) 07.05.92. Бюл. М 17 (71) Одесский электротехнический институт связи им, А.С.Попова (72) Г.С.Гамидов, В,В.Пантелеев и С.А.Никулин (53) 621.395.34 (088.8) (56) Патент Японии М 62-315994, кл. Н 04 B 1/58, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ

ТРАКТОВ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ В СИСТЕМАХ ДУПЛЕКСНОЙ СВЯЗИ

„„5U(, 1732476 А1 (57) Изобретение относится к электросвязи.

Цель — повышение точности разделения трактов приема и передачи путем уменьшения длительности эхо-сигнала. Устр-во содержит повторитель 1 напряжения, усилитель 2 передачи, симметрирующий трансформатор 3, сумматор 4, амплитуднофазовый корректор 5, балансный контур 6, инвентирующий усилитель 7 приема, корректор 8, резисторы 9, 10. Уменьшение длительности эхо-сигнала достигается идентификацией эхо-тракта и линейного тракта с дальнейшей их совместной коррекцией посредством корректора 8. 2 ил.

1732476

10

20

30

45

55

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в двухпроводных дуплексных устройствах преобразования сигналов систем передачи данных.

Известны устройства, предназначенные для разделения сигналов передачи и приема в дуплексных системах связи.

Однако перечисленным устройствам: присущ следующий недостаток — малое переходное затухание (до 25 дБ) между трактами приема и передачи и, как следствие этого, уменьшение помехоустойчивости систем связи.

Отмеченный факт обусловлен отсутствием согласованности по входным сопротивлениям аппаратуры передачи данных с двухпроводной линией связи в рабочей полосе частот, приводящим к значительной длительности эхо-сигнала. Под эхо-сигналом в данном случае понимается часть энергетических составляющих передаваемого сигнала, которая проникает в тракт приема за счет, например, неидеальности дифсистемы (развязывающего устройства).

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее повторитель напряжения, инвертирующий усилитель передачи, симметрирующий трансформатор, сумматор, балансный контур и симметрирующие резисторы R.

Устройство работает следующим образом. Передаваемый сигнал данных через повторитель напряжения поступает на вход инвертирующего усилителя передачи с постоянным коэффициентом передачи. Полученный таким образом инвертированный сигнал данных и неинвертированный сигнал данных с выхода повторителя напряжения параллельно через сопротивления R подаются соответственно к первому и второму выводам первичной обмотки симметрирующего трансформатора. Вторичная обмотка симметрирующего трансформатора подключена к двухпроводной линии связи. Принимаемый из двухпроводной линии связи сигнал данных обратного направления снимается с второго вывода первичной обмотки симметрирующего трансформатора и подается на первый вход сумматора, Одновременно на первый (инверсный) вход сумматора поступает переходная помеха (эхо-сигнал) от собственного тракта передачи, вызванная отражениями несогласованности выхода аппаратуры данных с линией связи. На второй (прямой) вход сумматора поступает компенсирующий сигнал, который имитирует переходную помеху (эхо-сигнал), формируемый из передаваемых сигналов с помощью балансного контура, вход которого подключен к выходу повторителя напряжения. На выходе сумматора получается разностный сигнал, состоящий из двух составляющих — полезного принимаемого сигнала и нескомпенсированного остатка эхо-сигнала, который характеризует точность разделения трактов приема и передачи. Разностный сигнал далее подается к приемнику.

Недостатком известного устройства является малое переходное затухание (до 25 дБ), которое характеризует точность разделения трактов передачи и приема. Переходное затухание зависит от согласованности входного сопротивления линии и сопротивления балансного контура. Модуль входного сопротивления линии является частотно-зависимым — уменьшается с увеличением частоты. Кроме того, модуль входного сопротивления зависит от длины линии. Поэтому при передаче по двухпроводной линии цифровых сигналов достичь полного согласования сопротивления балансного контура и входного сопротивления линии не удается. Вследствие этого эхо-сигнал на входе сумматора имеет большую длительность (более 16 тактовых интервалов), что приводит к уменьшению переходного затухания, так как при этом формирование компенсирующего сигнала (точной копии эхо-сигнала) с помощью балансного контура не удается.

Цель изобретения — повышение точности разделения трактов приема и передачи путем уменьшения длительности эхо-сигнала.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно включенные по входу повторитель напряжения и усилитель передачи, выходы которых параллельно через резисторы подключены соответственно к первому и второму выводам первичной обмотки симметрирующего трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к двухпроводной линии связи, а также сумматор, выход которого является выходом устройства, введены амплитудно-фазовый контур, инвертирующий усилитель приема, компромисный корректор и балансный контур, включенный между землей и средним выводом первичной обмотки симметрирующего трансформатора, второй вывод которой через последовательно соединенные инвертирующий усилитель приема и компромисный корректор подключен к неинвертирующему входу сумматора, инвертирующий вход которого соединен через амплитудно-фазовый контур с выходом повторителя напряжения, при этом балансный контур содержит последовательно сое1732476

55 диненные третий резистор, первый конденсатор и четвертый резистор, параллельно которому включен второй конденсатор, второй вывод которого подключен к общей шине, а второй вывод третьего резистора соединен со средним выводом первичной обмотки симметрирующего трансформатора.

Существенные отличия предложенного технического решения от известных заключаются в том, что в них для подавления переходной помехи (эхо-сигнала) необходимо достичь полного согласования входного сопротивления линии и сопротивления балансного контура, т,е. требуется равенство этих сопротивлений во всем рабочем диапазоне частот системы связи. В предложенном устройстве реализован метод уменьшения длительности эхо-сигнала путем идентификации эхо-тракта (тракта проникновения эхо-сигнала на вход приемника) и линейного тракта с последующей их совместной коррекцией, который не требует полного согласования входного сопротивления линии и сопротивления балансного контура.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для разделения трактов приема и передачи в системах дуплексной связи; на фиг. 2 — эпюры сигналов, по ясня ющие ра боту устройства.

Устройство для разделения трактов приема и передачи в системах дуплексной связи состоит из повторителя 1 напряжения, усилителя 2 передачи, симметрирующего трансформатора 5, первого 3 и второго

4 резисторов, сумматора 6, амплитудно-фазового контура 7; инвертирующего усилителя 8 приема, компромисного корректора 9 и балансного контура 10, включающего в себя третий 11 и четвертый 13 резисторы, а также первый 12 и второй 14 конденсаторы. При этом выход повторителя 1 напряжения подключен к входу инвертирующего усилителя

2 передачи, выход которых параллельно через- первый 3 и второй 4 резисторы подключены соответственно к первому и второму выводам первичной обмотки симметрирующего трансформатора 5, вторичная обмотка которого подключена в двухпроводной линии.

Между землей и средним выводом первичной обмотки симметрирующего трансформатора включен балансный контур 10.

Второй вывод первичной обмотки симметрирующего трансформатора 5 подключен к входу инвертирующего усилителя 8 приема, выход которого соединен с входом компромисного корректора 9, Выход компромисного корректора 9 соединен с

50 неинвертирующим входом сумматора 6. Выход повторителя 1 напряжения подключен к входу амплитудно-фазового контура 7, выход которого соединен с инвертирующим входом сумматора 6.

Кроме того, балансный контур 10 содержит последовательно соединенные последовательный контур, состоящий из третьего резистора 11 и первого конденсатора 12, и параллельный контур, состоящий из четвертого резистора 13 и второго конденсатора

14.

Устройство работает следующим образом.

Передаваемый сигнал данных поступает на неинвертирующий вход повторителя 1 напряжения, в качестве которого может использоваться операционный усилитель с соединенными между собой выходом и инвертирующим входом. Сигнал с выхода повторителя 1 напряжения подается на вход инвертирующего усилителя 2 передачи с постоянным коэффициентом передачи, равным единице.

Инвертированный сигнал данных и сигнал с выхода повторителя 1 напряжения через резисторы 3 и 4 подается соответственно к первому и второму выводам первичной обмотки симметрирующего трансформатора 5. Номиналы резисторов 3 и 4 выбираются равными половине модуля эквивалентного волнового сопротивления линии. Далее сигнал с вторичной обмотки симметрирующего трансформатора 5 поступает в двухпроводную линию.

Принимаемый сигнал, прошедший двухпроводную линию и искаженный вследствие неравномерности частотных характеристик кабеля, поступает через симметрирующий трансформатор 5 на вход инвертирующего усилителя 8 приема с единичным коэффициентом передачи, Одновременно на вход инвертирующего усилителя приема поступает эхо-сигнал из тракта передачи, вызванный несогласованностью по входным сопротивлениям линии и балансного контура 10. Балансный контур

10 реализуется в виде последовательного соединения параллельного и последовательного RS-контуров. Сопротивление балансного контура 10 выбирается таким, чтобы частотные характеристики двухпроводного дуплексного линейного тракта и эхо-тракта (тракта проникновения передаваемых сигналов на вход усилителя приема) были идентичными, что позволит уменьшить длительность эхо-сигнала путем совместной коррекции этих трактов с помощью компромисного корректора 9.

Этому условию соответствует балансный

1732476

1 Нкаб

Zgy(f) = Znqq(f) +

55 контур, сопротивление которого описывается выражением где Zay(f) — сопротивление балансного контура;

Znuv(f) — входное сопротивление линии;

Нкао(1) — коэффициент передачи кабель- 10 ной линии.

Сигнал, имеющий составляющие принимаемого полезного сигнала и эхо-сигнала, через инвертирующий усилитель 8 приема поступает на вход компромисного 15 корректора 9, где производится совместная коррекция этих сигналов. Частотная характеристика компромисного корректора выбирается из условий минимизации межсимвольной интерференции в принима- 20 емом сигнале, например обратной частотной характеристики кабельной линии. Сигнал с выхода компромисного корректора 9 поступает на первый (неинвертирующий) вход сумматора 6. На второй (инверсный) вход 25 сумматора 6 поступает компенсирующий сигнал — копия эхо-сигнала, сформированная амплитудно-фазовым контуром 5 из передаваемых сигналов данных и снимаемых с выхода повторителя 1 напряжения, Про- 30 хождение принимаемого сигнала на вход амплитудно-фазового контура 7 практически отсутствует из-за низкоомного выходного сопротивления повторителя 1 напряжения. 35

Амплитудно-фазовый контур 7 обеспечивает равенство амплитуд и фазовых сдвигов компенсирующего сигнала и эхо-сигнала на соответствующих входах сумматора б. В сумматоре б производится 40 вычитание компенсирующего сигнала из смеси полезного принимаемого сигнала и эхо-сигнала, в результате чего на его выходе имеется. толька полезный принимаемый сигнал. 45

Таким образом, введение балансного контура 10, инвертирующего усилителя 8 приема и компромисного корректора 9 позволяет уменьшить длительность эхо-сигнала, что дает возможность формирования 50 точной копии эхо-сигнала с помощью частотно-независимого амплитудно-фазового контура 7 и в конечном счете приводит к увеличению переходного затухания между трактами приема и передачи.

В предлагаемом устройстве эхо-сигнал (фиг. 2д) имеет длительность в пределах одного тактового интервала и форму, близкую к передаваемому сигналу (фиг. 2а). Это позволяет формировать точную копию эхо-сигнала — компенсирующий сигнал (фиг. 2е) посредством амплитудно-фазового контура

7 путем задержки (на время т ) и уменьшения амплитуды передаваемого сигнала. Увеличение точности формирования компенсирующего сигнала приводит к увеличению переходного затухания между трактами приема и передачи системы связи.

Формула изобретения

Устройство для разделения трактов приема и передачи в системах дуплексной связи, содержащее повторитель напряжения, выход которого через амплитудно-фазовый корректор подключен к инвертирующему входу сумматора, симметрирующий трансформатор, первый вывод первичной обмотки которого соединен с первым выводом первого резистора, а вторичная обмотка симметрирующего трансформатора подключена к двухпроводной линии связи,отл ич а ю щееся тем, что, с целью повышения точности разделения трактов приема и передачи путем уменьшения длительности эхо-сигнала, введены усилитель передачи, инвертирующий усилитель приема, корректор, второй резистор и Ьалансный контур, при этом второй вывод первичной обмотки симметрирующего трансформатора соединен с входом инвертирующего усилителя приема и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с входами амплитуднофазового корректора и усилителя передачи, выход которого соединен с вторым выводом первого резистора, выход инвертирующего усилителя приема через корректор подключен к входу сумматора, при этом балансный контур содержит последовательно соединенные третий резистор, первый конденсатор и четвертый резистор, параллельно которому включен второй конденсатор, второй вывод которого подключен к общей шине, а второй вывод третьего резистора соединен со средним выводом первичной обмотки симметрирующего трансформатора.

1732476

ЮРрюа аж

p çæ Ô(ЯРЗ

Юрсес с ф ф же вюа и

Р ЛЖФ (sw 8e u

Жл7 щемф ф Яориаж7 .ГЫлз (оумя7м

4 З67ЖФ1 оу

Фк Ьа. у "ди Жм суме) фР Ь|Ф .ЮмлюмМу

,д ;д,фея ис 4 оРР лм б) Рцэр. 2

Составитель И.Елизаров

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор В.Данко

- Заказ 1590 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101