Регенератор цифровых сигналов

 

Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и точности регенерации сигналов. Регенератор содержит усилитель 1, два компаратора 2 и 15, формирователь (Ф) 3 выходных информационных импульсов, вьщелитель 4 так- . товых импульсов, источник 14 опорного напряжения и блок регулирования 5 порогового напряжения, состоящий из инвертора 6, двух эл-тов И 7 и 8,.реверсивного счетчика 9, делителя 10 частоты, блока коммутации 11 кодовой комбинации, Ф 12 кодовой комбинации начального числа, блок 13 памяти и ЦАП 16. Цель достигается путем осуществления автоматической регулировки уровня порогового напряжения компаратора 2. Для этого в компараторе 15 с помощью источника 14 устанавливается пороговое напряжение, точно равное половине амплитудного значения входного сигнала при номинальном коэф. усиления тракта. Использование в петле регулиров ания разомкнутого дискретного инерционного звена (блока регулирования 5) позволяет за один интервал усреднения получить оптимальное значение порогового напряжения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (/}

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И!

А1 (51) 4 Н 04 L 25/06

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4002324/24-09 (22) 27.12.85 (46) 07.05.87. Бюл. № 17 (72) С.А.Даниэлян и В.А.Хайтин (53) 621.394.646(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1146820, кл. Н 04 L 25/06, 1982. (54) РЕГЕНЕРАТОР ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к технике связи. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и точности регенерации сигналов. Регенератор содержит усилитель 1, два компаратора 2 и 15, формирователь (Ф) 3 выходных информационных импульсов, выделитель 4 тактовых импульсов, источник 14 опорного напряжения и блок регулирования 5 порогового напряжения, состоящий из инвертора 6, двух эл-тов И 7 и 8,.реверсивного счетчика 9, делителя 10 частоты, блока коммутации 11 кодовой комбинации, Ф 12 кодовой комбинации

"начального числа", блок 13 памяти и ЦАП 16. Цель достигается путем осуществления автоматической регулировки уровня порогового напряжения компаратора 2. Для этого в компараторе 15 с помощью источника 14 устанавливается пороговое напряжение, точно равное половине амплитудного значения входного сигнала при номинальном коэф. усиления тракта. Использование в петле регулирования разомкнутого дискретного инерционного звена (блока регулирования 5) позволяет sa один интервал усреднения получить оптимальное значение порогового напряжения. запе ф лыу 1 иле

1309326

Изобретение относится к технике вязи и может использоваться в системах связи с различными видами модуляции.

Цель изобретения — повышение пом»5 .хоустойчивости и точности регенерации сигналов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема регенератора цифровых сигналов. 10

Регенератор содержит входной усилитель 1, компаратор 2, формирователь

3 выходных информационных импульсов, вьщелитель 4 тактовых импульсов, блок

5 регулирования порогового напряже- 15 .ния, который содержит инвертор 6,первый 7 и второй 8 элементы И, ревер— сивный счетчик 9, делитель 10 частоты, блок 11 коммутации кодовой комбинации, формирователь 12 кодовой 20 комбинации начального числаи, блок

13 памяти, источник 14 опорного напряжения, дополнительный компаратор

15, цифроаналоговый преобразователь 16.

Регенератор работает следующим об- 25 разом.

Входная последовательность информационных импульсов, искаженная каналом связи и помехами, поступает на входной усилитель 1, где усиливается ЗО до уровня, необходимого для работы компаратора 2.

Сигнал с выхода компаратора 2 поступает на выделитель 4 тактовых импульсов и на формирователь 3 выходных 35 информационных импульсов, на стробирующий вход которого поступают короткие тактовые импульсы с выхода вьщелителя 4 тактовых импульсов.

В формирователе выходных информа- 40 ционных импульсов производится стробирование короткими импульсами тактовой частоты с выхода компаратора 2 в серединах принятых посылок. Для достижения максимальной помехозащищен- 45 ности необходимо осуществить автоматическую регулировку уровня порогового напряжения компаратора 2. С этой целью сигнал с выхода входного усилителя 1 также поступает на вход допол- 50 нительного компаратора 15, пороговое напряжение которого вырабатывается источником 14 опорного напряжения.

Опорное напряжение дополнительного компаратора 15 устанавливается рав-55 ным половине амплитуды входных сигналов при номинальном значении коэффициента передачи такта и остается неизменным во времени.

2.

С выхода дополнительного компаратора 15 импульсь> поступают на блок 5, в котором выполняются следующие one— рации.

Сигнал с выхода дополнительного компаратора 15 поступает на инвертор

6. Выходные сигналы дополнительного компаратора 15 и инвертора 6 поступают на первые входы первого 7 и второго 8 элемента И, на вторые входы последних поданы импульсы от генератора опорных импульсов, частота следования которых значительно превышает значение тактовой частоты. В результате на выходах первого 7 и второго 8 элементов отрабатываются пакеты импульсов, число импульсов в которых пропорционально длительности импульсов с вы-. хода дополнительного компаратора 15.

Выходы первого 7 и второго 8 элементов И подключены к входам прямого и обратного счета реверсивного счетчика 9, который устанавливается в исходное состояние импульсами с выхода делителя 10 частоты. Последний формирует интервал усреднения (Т ед»7т „т ) .

При установке реверсивного счетчика 9 в исходное состояние в него по импульсному сигналу делителя 10 частоты записывается кодовая комбинация

"начального числа", равная половине емкости счетчика. Полная емкость счетчика соответствует максимальной амплитуде входного сигнала при номинальном коэффициенте усиления тракта.

Для записи начального числа" в блок 11 коммутации подается кодовая комбинация от формирователя 12 кодовой комбинации "начального числа".

При поступлении импульса с выхода делителя 10 ча.стоты блок 11 коммутации, соединенный с реверсивным счетчиком 9, отпирается, и тем самым обеспечивается запись "начального числа".

Коэффициент деления делителя 10 частоты, подключенного к выходу дополнительного компаратора 15, выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить необходимую величину усреднения (выделение математического ожидания) и, следовательно, обеспечить требуемую величину точности и помехозащищенности регенерации посылок.

Предлагаемый регенератор с цифровым усреднением предназначен для использования только для симметричных цифровых каналов, в которых Р(1)

= Р(0), где Р(х) — вероятность появления посылок. Этому условию отвечают

3 l 3093 большинство источников сообщения и каналов связи.

Если выбрать интервал усреднения, задаваемый делителем 10 частоты

Т с >) i i„oc, то за достаточно большое время обработки среднестатистическое количество импульсов посылок

"1" и "0" одинаково.

При номинальном значении коэффициента передачи тракта за интервал 1р усреднения общее количество импульсов, поступивших по входам прямого и обратного счета, практически одинаково. Последнее имеет место и при низком отношении Е/N . !5

В результате накопленное в реверсивном счетчике 9 к концу интервала усреднения число близко к числу принудительно установленного в начале интервала усреднения и равного поло- 20 вине емкости реверсивного счетчика 9.

При нарушении оптимальности условий приема, например, из-за изменений интенсивности входного сигнала в выходном сигнале дополнительного компа- 25 ратора 15 появляется преобладание.

При наличии преобладаний среднестатистическое количество импульсов, по.ступающих по входам прямого и обратного счета от первого 7 и второго 8 30 элементов И, делается принципиально различным. В результате к концу интервала усреднения в реверсивном счет-. чике 9 накапливается число, отличающееся от величины начальной установки.35

Выходы реверсивного счетчика 9 подключены к блоку 13 памяти, запись в который производится к концу интервала усреднения по сигналам делителя 10 частоты. 40

Таким образом, число, хранящееся в блоке 13 памяти, отражает значение и знак рассогласования по цепи регулирования порога, причем изменение этого числа производится с темпом ин- 45 тервала усреднения. Интервал усредне ния должен выбираться в том числе с учетом интервала корреляции изменения уровня линейного сигнала.

Для обеспечения возможности регу- 5р лирования выход блока 13 памяти подключен к блоку цифроаналогового преобразователя 16, на выходе которого отрабатывается медленно меняющееся напряжение, поступающее на регулирую- 55 щий пороговый вход компаратора 2.

Блок 5 представляет собой разомкнутое дискретное инерционное. звено . в контуре авторегулирования.

26 4

Выбирая соо ветствующим образом частоту опорного генератора и емкость .. реверсивного счетчика 9, можно получить заданную линейность регулирования и, как следствие этого, точность установки уровня.

В дополнительном компараторе 15 с помощью источника 14 опорного напряжения устанавливается пороговое напряжение, точно равное половине амплитудного значения входного сигнала при номинальном коэффициенте усиления тракта.

Устанавливаемое в реверсивном счетчике 9 "начальное число" в цифровом кодовом виде также равно половине амплитуды входных импульсов при номинальном коэффициенте передачи тракта. Отсюда вытекает возможность повышения точности работы дополнительного компаратора 15, установив в качестве источника 14 опорного напряжения дополнительного компараторз 15 блок цифроаналогового преобразователя, идентичный блоку цифроаналогового преобразователя 16, вход которого постоянно подключен к формирователю 12 кодовой комбинации "начального числа".

Использование в петле регулирования разомкнутого дискретного инерционного звена позволяет весьма быстро, всего за один интервал усреднения, получить оптимальное значение порогового напряжения.

Формула изобретения

1. Регенератор цифровых сигналов, содержащий последовательно соединенные входной усилитель, компаратор и формирователь выходных информационных импульсов, а также выделитель тактовых импульсов, вход и выход которого подключены соответственно к выходу компаратора и второму входу формирователя выходных информационных импульсов, и блок регулирования порогового напряжения, выход которого подключен к второму входу компаратора, отличающийся тем, что, с целью повьппения помехоустойчивости и точности регенерации сигналов, введены дополнительный компаратор, первый вход и выход которого подключены соответственно к выходу входного усилителя и входу блока регулирования порогового напряжения, и источник опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу дополнительного компаратора, при этом блок

1309326

Составитель Н.Лебедянская

Редактор Н.Бобкова Техред M.Õoäàíè÷ Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 1805/56

Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 регулирования порогового напряжения содержит делитель частоты, первый элемент И и последовательно соединенные инвертор и второй элемент И, при этом входы делителя частоты и инвертора и первый вход первого элемента И объединены и являются входом блока регулирования порогового напряжения, а также последовательно соединенные формирователь кодовой комбинации "на- 1О чального числа", блок коммутации кодовой комбинации, реверсивный счетчик, блок памяти и цифроаналоговый преобразователь, выход которого является выходом блока регулирования 15 порогового напряжения, входом опорных импульсов которого являются объединенные вторые входы первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с входом добавления и вычитания реверсивного счетчика, первый и второй выходы делителя частоты подключены к управляющим входам блока коммутации кодовой комбинации и блока памяти.

2. Регенератор по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что к управляющим входам источника опорного напряжения подключены выходы формирователя кодовой комбинации начального числа.