Преобразователь двоичного сигнала в балансный пятиуровневый сигнал

Преобразователь двоичного сигнала в балансный пятиуровневый сигнал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и)651491

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено01 04.77 (21) 2473778/18-09 (51) Я. Кл с присоединением заявки №

Н 04 L 3/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) ПриоритетовЂ

Опубликовано 05. 03.79.Бюллетень № 9 (53) УДК 621. 394.. 145 (088. 8) Дата опубликования описания 08.03.79 (72) Автор изобретения

В. А. Шувалов г1 1 О (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГО СИГНАЛА

В БАЛАНСНЫЙ ПЯТИУРОВНЕВЫЙ СИГНАЛ

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в цифровых системах передачи данных, оборудованных регенераторами пятиуровневого сигнала с синхронизированием.

Известен преобразователь двоичного сигнала в балансный пятиуровневый сигнал, содержащий конвертер и реверсивный счетчик (1).

Однако известный преобразователь имеет недостаточную помехозащищенность.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности.

Для этого,в преобразователь двоичного сигнала в балансный пятиуровневый сигнал, содержащий конвертер и реверсивный счетчик, введены первый блок задержки, формирователь, второй блок задержки с отводами, дешифратор и блок балансировки, причем выход конвертера непосредственно и через первый блок задержки подключен к входам формирователя, выход которого непосредственно и через второй блок задержки с отводами подключен к входам дешифратора, выход которого подключен к первому входу блока балансировки; выход которого через реверсивный счетчик подключен

2 к второму входу блока балансировки, третий вход которого соединен с одним из отводов второго блока задержки с отводами.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенного преобразователя; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь содержит конвертер 1, реверсивный счетчик 2, первый блок задержки 3, формирователь 4, второй блок задержки 5 с отводами, дешифратор 6 и блок балансировки 7, причем выход конвертера 1 непосредственно и через блок задержки 3 подключен к входам формирователя 4, выход которого непосредственно и через блок задержки 5 с отводами подключен к входам дешифратора 6, выход которого подключен к первому входу блока балансировки 7, вы. ход которого через реверсивный счетчик 2 подключен к второму входу блока балансировки 7, третий вход которого соединен с одним из отводов второго блока задержки 5 с отводами.

Преобразователь работает следующим образом.

651491

Входной двоичный сигнал А с тактовой частотой F в конвертере 1 преобразуется в четверичный безызбыточный сигнал а (фиг. 2)с тактовой частотой F/2; далее этот сигнал в формирователе 4 преобразуется в небалансный пятиуровневый сигнал у1, в котором запрещено появление некоторых характерных комбинаций. Дешифратор 6 обнаруживает в сигнале ys (полученном задержкой сигнала yi на 4 тактовых ингервала) небалансные комбинации, которые ответственны за накопление небаланса. Блок балансировки 7 при определенных услови-. ях (не всегда) заменяет обнаруженные небалансные комбинации сигнала ys и образует балансный пятиуровневый сигнал причем каждой небалансной комбинации отведена особая (ранее запрещенная) заменяющая комбинация противоположного знака (веса). Реверсивный счетчик 2 подсчитывает «цифровую сумму» выходного сигнала преобразователя S„-, значение которой и определяет условия замены небалансных комбинаций в блоке балансировки 7; замена осуществляется тогда, когда небаланс вышел бы за допустимые границы, если бы небалансная комбинация сигнала у была бы пропущена в сигнале S„-.

Рассмотрим работу преобразователя более подробно. Начальные условия (т. е. значения сигналов в первой колонке временной диаграммы, фиг. 2) могут быть выбраны произвольно за исключением того, что для сигнала уг не следует выбирать в качестве начального значение Рг или тг.

Работа конвертера 1, который преобразует входной сигнал А с тактовой частотой F в четверичный сигнал а с тактовой частотой F/2, не отличается от работы конвертера известного преобразователя.

Формирователь 4 образует сигнал yi u свой внутренний сигнал yi в зависимости от сигналов ао, а и внутреннего сигнала уг.

Сигнал уг получается внутри формирователя 4 путем задержки сигнала y, на один тактовый интервал. В выходном сигнале yi формирователя 4 не могут образоваться (запрещены) некоторые комбинации значений, которые далее используются для балансировки этого сигнала. В сигнале yi также не могут образоваться серии из более, чем трех нулевых значений (посылок) подряд.

Дешифратор 6 обнаруживает и дешифрует небалансные комбинации значений сигнала ys (т. е. комбинации, ответственные за накопление «цифровой суммы»); для этого он использует сигналы от у до уб и образует сигнал Z5. Если сигнал Z5 принял одно из нулевых значений, то это означает, что в сигнале ys последовательно во времени образуется такая же комбинация значений, какая определяет значение сигнала Хв..

Блок балансировки 7 производит балансировку пятиуровневого небалансного сиг4 нала у.-, путем замены небалансных комбинаций этого сигнала на балансирующие комбинации противоположного веса, ранее запрещенные в небалансном сигнале уз (вес комбинации равен сумме весов составляющих ее значений); после каждой замены режим блока балансировки 7 изменяется, как описано ниже.

Замена небалансной комбинации на ба лансирующую комбинацию далее называется подстановкой.

Блок балансировки 7 обладает внутрен:.ней памятью и может работать в двух режимах: прямом, в котором значения сигнала у выдаются, как значения (посылки)

15 сигнала у без изменения их знака, и инверсном, в котором значения сигнала у5 выдаются, как значения (посылки) сигнала ys с переменой их знака на противоположный. Вид режима блока определяется его внутренним сигналом г 6, значение 0 этого сигнала соответствует прямому режиму, а значение 1 — инверсному. Сигнал Р 6 не поступает на выход блока балансировки 7, а изменение режима происходит только при осуществлении подстановки. Кроме того, блок балансировки 7 может производить замену значений сигнала у прежде, чем выдать их, как значения (посылки) сигнала

ys замена производится только при осуществлении некоторых подстановок.

На фиг. 2 показано осуществление двух

ЗО подстановок. При первой подстановке (в 4, 5 и 6 тактовых интервалах) производится переключение режима блока балансировки 7, наличия,с 5-ro интервала, и замена значений сигнала у5 в 4, 5, 6 тактовых интервалах. При подстановке в 10, 11 и 12 такто, вых интервалах производится только переключение режима блока балансировки 7 (с инверсного на прямой), начиная с 1-го тактового интервала.

Замена небалансной комбинации, соот40 ветствующей Z4 (в 7 и 8 тактовые интервалы сигнала ys ), не производится.

Реверсивный счетчик 2 является цифровым счетчиком, который запоминает предыдущее значение «цифровой суммы» No u

45 вычисляет ее очередное значение N в соответствии с алгебраической формулой

Ns = Ne + (у5)>

: .где (ys) — вес очередного значения (посылки) сигнала ys. Сигнал Ns является внут ренним сигналом счетчика (не поступает на 0 выход счетчика), а на блок балансировки 7 поступает запомненное предыдущее значение «цифровой суммы» N5.

Балансный сигнал Sü (предпоследняя строка на фиг. 2) может принимать те же значения, что и сигнал у, т. е.Р, р, î, m, М; как функция времени, сигнал S соответствует последовательности значений этого сигнала (последняя строка на фиг. 2).

В последнем тактовом интервале (фиг. 2) многоточия поставлены для тех сигналов, 651491 — символ р или m сам является погторным, если ему непосредственно или через только один нуль предшествует ненулевой символ того же знака.

5:Предложенный преобразователь, по сравнению с известным, позволяет повысить по мехозащищенность сигнала путем полной балансировки пятиуровневого сигнала и отсутствия (до серий) нулевых посылок.

5 значения которых определяются (на каж дом тактовом интервале) по описанным вы ше правилам на основании уже известных значений остальных сигналов. Из балансного пятиуровневого сигнала преобразователя после передачи может быт восстановлен исходный двоичнь1й сигнал пу тем выполнения операций, обратных произ веденным в преобразователе: принятый ба лансный сигнал преобразуется в небаллнсный, далее восстанавливается четырехуровневый сигнал, и из него формируется переданный двоичный сигнал. Определение «цифровой суммы» при этом не требуется, так как балансирующие комбинации пятиуровневого сигнала могут быть опознаны без ее учета.

Восстановление четырехуровневого сигнала из небалансного пятиуровневого сигнала производится по плавилам: — символы P и М повторного знака. декодируются, как V, а те же символы неизменного знака декодируются, как Х; — символы р и m повторного знака декодируются, как U, а те же символы измененного знака декодируются, как W; — единственный нуль, или первый из трех нулей, или первый из двух нулей после повторного символа р или m декодируется, как V; — во всех остальных случаях нули декодируются, как U; — знак символа совпадает с знаком его веса; — символ имеет повторный знак, если предшествующий ему ненулевой символ имеет тот же знак;

10 Формула изобретения

Преобразователь двоичного сигнала в балансный пятиуровневый сигнал, содержащий конвертер и реверсивный счетчик, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, введены первый блок задержки, формирователь, второй блок задержки с отводами, дешифратор и блок балансировки, причем выход конвертера непосредственно и через первый блок задержки подключен к входам формирователя, выход которого непосредственно и через второй блок задержки с отводами подключен к входам дешифратора, выход которого подключен к первому входу блока балансировки, выход которого через реверсивный счетчик подключен к второму входу блока балансировки, третий вход которого соединен с одним из отводов второго блока задержки с отводами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Копеко Н., Sawai А. Feed back Balanced Соде for Multileve! РСМ transmission. — «lEEE Trans. Comm.» — vol. Com-17, 1969, № 5, р. 554 — 563. ,ЧЕ л/ 1 2 5 9 У ч«7 д 9 10 П 12 13 д ао 11 10 оа и и ааа1 10 и и оа01 и их и w wu÷ х ч1 ччи а, и и ччх и 1иччи ч х ччюи у, 0 р may pZ m,p,pZgz М Р,m,, у, oz 0 Р1 m Р pz mip1 Рг gz И p m

O Р 1У P 111PP g М Pm...

РтУ РтР О мрт р0 0ртрpтррамр ароартррПтрраМ

Уу Р 0 P О g Р 1п Р P 1т Р Р О у т р а Р 0 0 р m р р m p p

О 0 О 2„zg 0 2„» 0 0 Z g 0 а

)и 2 2 3 1.0-2 -1-3-Я -5 -2 -1

0 2 2 3 1 g -2 -1 -3-0 -5 -2-1

g g g g1 1111 f g 00

11НИИПИ Заказ 821/53 Тираж 7 4 Подоисное

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