Регенератор цифрового сигнала

Регенератор цифрового сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснин

Социалистичесник

Республик

М993449 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 070781 (21) 3313527/18-21 с присоединением заявки Нов

f5)) М К1т 3

Н 03 K 5/00

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30.0 133. Бюллетень Йо 4

Дата опубликования описания 300183

)53) УДК 621. 324 .. (088.8) .И.Е.Байдан, Ю.А.Павличенко, H ° И.Пильгун,и П.С.Терей(эико

/ й"

Одесский электротехнический институт связи им. A.Ñ.Ïoïoíà

{72) Авторы изобретения (71 ) Заявитель (54) РЕГЕНБРАТОР ЦИФРОВОГО СИГНЛЛА

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для передачи цифровых сигналов по линиям связи в качестве оконеч-. ных и промежуточных регенераторов линейного цифрового сигнала многоканальных систем высокочастотной передачи с импульсно-кодовой или дельта модуляцией.

Известный. регенератор цифрового сигнала, содержащий резонансный контур — выделитель тактовых импуль сов и формирователь хронирующих импульсов, основан на способе выделения тактовой частоты полосовым фильтром, который энергетически невыгоден, так как для формирования тактовых импульсов используется малая. часть энергии входного сигнала 1 ;

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регенератор цифрового сигнала, содержащий усилитель-корректор с цепью автоматической регулировки усиления в обратной связи, подключенной к формирователю порога через усреднитель порога, элемент совпадения, формирователь входного сигнала и формирователь короткого импульса, причем выход усилителя-корректора сое динен с первым входом элемента сов,падения, выход которого соединен с формирователем выходного сигнала, а второй вход элемента совпадения соединен с формирователем короткого импульса C2)

Малая помехоустойчивость этого регенератора обусловлена присущей .6му недостаточно узкой полосой .и нечеткостью настройки фильтра.

Цель изобретения — увеличение помехоустойчивости регенератора.

Указанная цель достигается тем, что в регенератор цифрового сигнала, содержащий усилитель-корректор с цепью автоматической регулировки уси= ления в обратной связи, подключен" ный к выходу формирователя порога через усреднитель порога, элемент совпадения, формирователь выходного сигнала и формирователь короткого импульса, причем выход усилителя- корректора соединен. с первым входом элемента совпадения, выход которого;сОеединен с формирователем выходного сигнала, а второй вход элемента совпадения соединен с формирователем короткого импульса, введены три аналоговых ключа,две ячейки памяти, вычитаюЗ0 щий блок, усреднитель и управляемый

993449 генератор,при этом входы всех аналоговых ключей соединены с первым входом элемента совпадения, выход первого аналогового ключа соединен с входом формирователя порога, а управляющий вход присоединен к выходу элемента совпадения, выход второго и третьего аналоговых ключей каждый соответственно:через ячейку памяти соединен с входом вычитающего блока, выход которого через усред- 1О нитель соединен с управляемым генератором, выходы которого соединены с управляющими входами второго и третьего аналоговых ключей и с вхоцом формирователя короткого импульса. 5 на фиг. 1 показана функциональая схема регенератора; на фиг. 2— временные диаграммы работы на эпюрах напряжений.

Регенератор цифрового сигнала состоит из усилителя-корректора,1, це" пи 2, автоматической регулировки усиления (ЛРУ) в обратной связи, первого 3, второго 4 и третьего 5 ана" логовых ключей, элементы 6 совпадения, первой 7 и второй 8 ячеек памяти., вычйтающего блока 9,усреднителя 10, управляемого генератора 11, формирователя 12 коротких импульсов, формирователя 13 порога, усреднителя

14 порога, формирователя 15 выходно- ЗО го сигнала. Причем усилитель-корректор 1, цепь 2, аналоговый ключ 3, элемент 6, формирователь 13 усреднитель 14,формирователь 15, образуют канал регенерации цифрового сигнала, 33 а второй 4 и третий 5 . аналоговые ключи, ячейки 7 и 8 памяти, вычитыющий блок 9, усреднитель 10, управляемый генератор 11 образуют схему следящей системы автоматического ре- 40, гулирования фазы, выход которой через формирователь 12 короткого импульса соединен с элементом 6 совпадения.

Регенератор цифрового сигнала работает следующим образом. 45

На вход регенератора,поступают искаженные линией связи и помехами импульсы 16 цифрового сигнала, примерная форма которых после усиления и коррекции в усилителе-корректоре 1 показана на эпюре lá. Линия внутри заштрихованной области на этом графике соответствует приблизительно среднему мгновенному значению сигнала. Скорректированный и усиленный сигнал поступает на вход ключей

3,4 и 5, а также на вход элемента

6 совпадения. На управляющие входы ключей 4 и 5 подаются опорные импульсы, эпюры которых соответственно 17 и 18 показаны на фиг. 2. Эти им- 60 пульсы поступают из. прямого и инверсного выходов управляемого генератора

11.

Если опорные импульсы 17 и 18, поступающие с прямого и инверсного вы- 5 ходов управляемого генератора 11 на управляющие входы ключей 4 и 5,распопожены относительно импульсов 16 так,как показано на фиг.2 (т.е.фронты совпадают с центрами импульсов 16), то при наличии каждого информационного импульса 16 на выходах ключей

4 и 5 формируются одинаковые в среднем (т.е. в смысле математического ожидания) по площади пары импульсов

19 и 20. Следовательно, в усредни- тель 10, ячейки 7 и 8, а также через вычитающий блок 9 в среднем поступает нулевой ток и заряд конденсатора ус- реднителя 10 не изменяется, не изменяется при этом и частота управляемого генератора 11.

В случае смещения фазы информационных импульсов 16 относительно опорных импульсов 17 и 18, например, в сторону опережения,. импульсы 19, сформированные из информационных, становятся шире в среднем импульсов 20.

Преобладающий; например, положительный ток с выхода вычитающего блока 9 повышает напряжение конденсатора 10 так, чтобы изменением частоты подстраиваемого генератора 11 произошло смещение фазы опорных импульсов 17 и

18 также в сторону опережения до тех пор, пока фронты импульсов 17 и 18 снова станут совпадать с центрами информационных импульсов 16.

Если при запаздывании информационных импульсов 16 относительно опорных 17 и 18 начинает преобладать, например, отрицательный ток на выходе вычитающего блока 9, напряжение на выходе усреднителя 10 понизится, что приведет к снижению. частоты и сдвигу фазы подстраиваемого генератора

11 в сторону запаздывания. Таким образом, система автоматического регулирования фазы, состоящая из ключей 4 и 5, ячеек 7 и 8, вычитающего блока 9, усреднителя 10, генератора.

11 непрерывно следит эа средним уходом фазы информационных импульсов и выставляет фронты опорных импульсов так, чтобы они совпадали со срединой приходящих информационных импульсов.

При появлении в цифровом сигнале большого количества пробелов-нулей аналоговые ячейки памяти с достаточной точностью хранят информацию о предыдущем информационном сигнале, следовательно, генератор генерирует опорные колебания с прежней фаэойг

Благодаря использованию униполярных транзисторов в качестве ключей и большого входного сопротивления зычитающего устройства время храненения получается довольно большим.

Импульсы 17 используются для. фор- мирования коротких импульсов 21, предназначенных для однократного от счета информационного сигнала на

993449 эходе элемента 6 совпадения (фйльтрация сигнала от помех), а также для формирования напряжения порога с помощью ключа 3. При этом образуются две ветви. Первая ветвь предваз начена для формирования напряжения порога s цепи автоматической регулировки усиления, которое через усреднитель 14 порога с достаточно большой постоянной времени подается на регулирукщий элемент АРУ в цепи 2. ,Как следует из схемы, ключ 3 замыкается только при наличии единиц ! o входном сигнале (в моменты существования импульсов 22) и, следовательно, напряжение порога формируется 35 только в моменты дискретизации цифрового сигнала .и при наличии единиц во входном сигнале. Таким образом, все остальное время вход формирователя порога заперт, помехи на его вход ;р не попадают и напряжение порога не изменяется, что повыщает помехоустойчивость регенератора.

Во второй ветви происходит дискретизация цифрового сигнала (или фильт- 25 ,рация сигнала от помех) элементом совпадения 6 с помощью короткого им пульса 21 с выхода формирователя

12. После элемента 6 совпадения производится восстановление длитель- ЗО ности или восстановление стандартного цифрового сигнала 23 формирователем 15.

Изобретение, по сравнению с иэвестнйми существующими регенераторами в .системах многоканальной связи ИИМ-12М, HEM-30 и других, позволяет существенно повысить помехоустойчивость регенератора за счет увеличения точности определения фазы тактовых им-. пульсов, а также эа счет повыаенияточности определения порогового уровня.

Формула изобретения .Регенератор цифрового сигнала, содержащий усилитель-корректор с цепью автоматической регулировки усиления в обратной связи, подключенной к выходу формирователя порога через уареднитель порога, элемент совпадения, формирователь выходного сигнала и формирователь короткого импульса, причем выход усилителя-корректора соединен с первым входом эле-, мента совпаденйя, выход которого. соединен с формирователем -выходно- го сигнала, а второй вход элемента, совпадения соединей с формирователем короткого импульса, о т л и ч аю шийся - тем, что, с. целью повышения помехоустойчивости,.в него вве,дены три аналоговых ключа, две,ячейки памяти, вычитающий блок., усреднитель и управляемый генератор, при этом входы всех аналоговых ключей соединены с первым входом элемента совпадения, выход первого aaanorosoro ключа соединен с входом формирова" теля порога, а 1управляющий . вход присоединен к выходу элемента сов падения, выходы второго и третьего аналоговых ключей каждый соответственно через ячейку йамяти соединен с входом вычитающего блока, выход. которого через усреднитель соединен с управляемым генератором, вйходы которого соединены с управляющимивходами второго и третьего аналоговых ключей и с входом формирователя короткого импульса.

Источники информации, принятые во внимание при зскпертизе

1.Гуревич В.Э., Лопушнян Ю.Г.,Рабино-. вич Г.В.Импульснокодовая модуляция в многоканальной телефонной связи.,М., Связь, 1973, с. 203, рис. 7.9.;

2. 1ам же, с. 189, рис. 7,6 а.

993449

Составитель Л.Колосков

Редактор A.Âîðîâè÷ Техред.Е.Харитончик Корректор И.Шароши .Заказ 506/75 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открцтцй

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

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