Устройство для дуплексной цифровой связи

 

Изобретение относится к электросвязи . Цель изобретения - ловьшение дальности передачи-и повышение помехоустойчивости при мультипликативной помехе. Устр-во содержит регенератор 1,а на каждой стороне: решающий блок 2,триггер 3, генератор 4 импульсов, передатчик 5, компенсатор 6, приемник 7, формирователь 8 импульсов, эл-т И 9 и счетчик 10. В устр-ве регенератор 1 является двусторонним ретранслятором цифрового сигнала по одной физической паре, что позволяет использовать его в линейных трактах для передачи цифровой информации на любые расстояния в двухпроводной системе связи. При зтом скорости передачи сигналов каждой стороны могут не совпадать, что не влияет на помехоустойчивость устр-ва, а также не требуется сложных адаптивных устр-в фазовой автоподстройки частоты, т.к. передатчик 5 и приемник 7 не имеют дополнительных связей, кроме информационных . Цель достигается введением регенератора 1, решающего блока 2, генератора 4 и приемника 7. Устрво по пп.2-5 ф-лы отличается выполнением передатчика 5, приемника 7, компенсатора 6 и регенератора 1. 4 з.п. ф-ль1, 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,„, 1408537 А 1 (sg 4 H 04 L 5/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

) ас

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4087620/24-09 (22) 05.06.86 (46) 07.07.88. Бюл. N -25 (7 1) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытньи производством при Белорусском государственном университете нм.В. И,Ленина (72) Н.П.Попков и В.Л.Кириллов (53) 621. 394. 61 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1195463, кл. Н 04 Ь 5/14, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУПЛЕКСНОЙ ЦИФРОВОЙ СВЯЗИ (57) Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения — повышение дальности передачи и повышение помехоустойчивости при мультипликативной помехе. Устр-во содержит регенератор

1, а на каждой стороне: решающий блок

2, триггер 3, генератор 4 импульсов, передатчик 5, компенсатор 6, приемник 7, формирователь 8 импульсов, эл-т И 9 и счетчик 10. В устр-ве регенератор 1 является двусторонним ретранслятором цифрового сигнала по одной физической паре, что позволяет использовать его в линейных трактах для передачи цифровой информации на любые расстояния в двухпроводной системе связи. При этом скорости передачи сигналов каждой стороны могут не совпадать, что не влияет на помехоустойчивость устр-ва, а также не требуется сложных адаптивных устр-в фазовой автоподстройки частоты, т.к. передатчик 5 и приемник 7 не имеют дополнительных связей, кроме информационных. Цель достигается введением регенератора 1, решающего блока 2, генератора 4 и приемника 7. Устр во по пп.2-5 ф-лы отличается выполнением передатчика 5, приемника 7, компенсатора 6 и регенератора 1. 4 з.п. ф-лы, 4 ил, 1408537 (Изобретение относится к электроСвязи и может быть использовано для

Передачи информации.

Цель изобретения — повышение даль5

4ости передачи и повышение помехоустойчивости при мультипликативной nogexe. !

На фиг.1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого I p

У устройства на фиг. 2 — структурная электрическая схема входного согласующего блока; на фиг. 3 — структур1 н ая электриче ская схема в ос стан ови-! еля линейного сигнала; на фиг.4 —,15 в: еменная диаграмма.

Устройство,для дуплексной цифровой с язи содержит регенератор 1, а на к ждой стороне — решающий блок 2, т иггер 3, генератор 4 импульсов,,20 п редатчик 5, компенсатор 6, приемник

7 формирователь 8 импульсов, элемент

И 9 и счетчик 10.

Передатчик содержит формирователь

1 линейного сигнала, элемент 2И-ИЛИ

1, делитель 13 частоты на два, прео разователь 14 параллельного кода в п следовательный.

Приемник содержит сумматор 15 по м дулю два, усилитель-ограничитель 3Р

1, входной согласующий блок 17, дет ктор 18 и счетный триггер 19.

Компенсатор содержит операционный у илитель 20, первый, второй, третий, четвертый резисторы 21-24 соответственно.

Регенератор содержит первый 25 и второй 26 компенсаторы и первый 27, вт орои 28 восстановители линейного сь гнала. 4О

Входной согласующий блок содержит сумматор 29, фиксатор 30 управляющего сигнала, усилитель 31 с автоматической регулировкой усиления, диффереНциатор 32 и фазовый фильтр 33.

Восстановитель линейного сигнала содержит формирователь 34 линейного си1 напа, формирователь 35 импульсов, усилитель-ограничитель 36 и входной соГласующий блок 37.

Устройство работает следующим образом.

На одной стороне цифровая информация по байтам в параллельном коде заиосится в преобразователь 14 парал- 55 леМьного кода в последовательный и счИтывается в последовательном коде (фИг.4г) по тактам сигнала (фиг.4б) с выхода делителя 13 тактовой частоты на два. В элементе ?И-ИЛИ 12 осуществляется цифровая модуляция, т. е. формируется последовательность импульсов заданной длительности с дискретной скважностью (фиг ° 4д). Генератор 4 импульсов формирует несущую частоту f (фиг,4а). Эта частота задает скорость передачи (модуляции) цифрового сигнала. В формирователе

11 линейного сигнала последовательность импульсов преобразуется в цифровой линейный сигнал (фиг.4ж), спектр которого согласован с характеристикой канала конкретной линии связи. Сформированный линейный сигнал через резистор 22 согласования компенсатора

6 поступает в линию связи.

С линии на вход компенсатора 6 приходит сигнал, сформированный передатчиком 5 другой стороны, который в линии претерпел изменения по уровню и по форме в соответствии с характеристикой используемого канала.

В компенсаторе 6 операционный усилитель 20 выполнен с дифференциальным каскадом на входе. Благодаря этому он усиливает разностные выходные нац-. ряжения и ослабляет синфазные. Сигнал с передатчика 5, воздействующий на инвертирующий вход операционного усилителя 20 компенсатора 6 и на неинвертирующий вход его же через резистор 22 согласования, является синфазным напряжением для обоих входов.

Поэтому на выходе компенсатора 6 сигнал передатчика 5 подавлен (практически подавление может составить

90 дБ и более в зависимости от характеристик операционного усилителя 20).

Приходящий сигнал с линии, сформированный передатчиком другой стороны, воздействует только на неинвертируюший вход операционного усилителя 20, так как выходное сопротивление передатчика 5 близко к нулю и нивертирующий вход операционного усилителя 20 для сигнала другой стороны имеет нулевой потенциал. В результате на выходе компенсатора 6 присутствует только усиленный сигнал, приходящий с другой стороны.

С выхода компенсатора 6 сигнал поступает на вход приемника 7, в котором во входном согласующем блоке

17 восстанавливаются потери в линии (усилителем 31) и устраняются фазовые искажения схемами дифференциатора 32, фазового фильтра 33 и сумматора 29.

1408537

Усилитель 31 выполнен по схеме с АРУ, - управляющим сигналом которого является сигнал, сформированный фиксатором 30 управляющего сигнала. Суммарная передаточная характеристика канала и входного согласующего блока 17 представляет фильтр нижних частот с линейной фазовой характеристикой в используемой для передачи частотной 1р полосе. Поэтому на выходе входного согласующего блока 17 формируется сигнал (фиг.4з), огибающая которого .имеет устойчивую нулевую линыо с признаками тактовой частоты и с приз- 15 наками информационных символов по уровню амплитуд сигнала.

Детектор 18 выделяет импульсы при переходе сигналом установленного порогового уровня Б„ (фиг.4и), а счет- 2р ный триггер 19 по переднему фронту этих .импульсов меняет свое состояние (на выходе единичное или нулевое) (фиг.4к). С выхода входного согласующего блока 17 сигнал поступает также 25 на вход усилителя-ограничителя 16, в котором формируется сигнал с крутым фронтом при переходе через нулевой уровень (фиг.4л) и далее этот сигнал в сумматоре 15 по модулю Два .суммируется. с сигналом счетного триггера 19. Иа выходе сумматора 15 по модулю два формируется сигнал такто, вой ча.стоты (фиг.4м), который поступает на вход формирователя 8 (коротких) импульсов. Последний по зад35 нему фронту сигнала тактовой частоты формирует короткие импульсы (фиг.4н), которые поступают на второй вход элемента И 9, Информационный сигнал (фиг.4и) приемника 7 подключен к входу решающего блока 2 и к входу триггера 3.

В передатчике 5 каждый байт (слово) цифровой информации сопровожда- 45 ется отличительным признаком (например, перед началом информационного байта посылается дополнительный единичный бит),который используется для байтовой синхронизации при передаче.

По биту отличительного признака триггер 3 устанавливается в. единичное состояние, и элемент И 9 пропускает импульсы тактовой синхронизации на вход решающего блока 2 и на вход счетчика 10. По тактовым импульсам решающего блока 2 фиксируют "0" или "1" иэ информационного сигнала (фиг,4и,н) и преобразует последовательный код в параллельный по байтам. Счетчик 10 формирует импульс окончания информационного байта,- по которому триггер

3 сбрасывается в нулевое состояние.

На инверсном выходе триггера 3 формируется синхронизирующий импульс, по которому в решающем блоке 2 переписывается сформированный байт в буферную (накопительную) память. По очередному отличительному биту триггер

3 устанавливается в единичное состояние и процесс приема цифровой информации повторяется.

В регенераторе 1 оба его входа являются одновременно выходами восстановленного цифрового линейного сигнала. На выходах,компенсаторов

25 и 26 получают принимаемый сигнал с линии соответствующего направления (разностный сигнал), так как востановленный сигнал (синфазный) компенсируется. В восстановителях 27 и 28 сигнал обрабатывается во входном согласующем блоке 37, на выходе которого получают сигнал (фиг.4з) . Усилитель ограничитель 36 формчрует сигнал (фиг.4л) с крутыми фронтами при переходе через нулевой уровень. Формирователь 35 импульсов по заднему и переднему фронтам сигнала (фиг,4л,е) формирует импульсы эталонной длительности Т, которые соответствуют длительности импульсов несущей частоты передатчика 5 (фиг.4д). Формиро1 ватель 34 формирует цифровой линейный сигнал (фиг.4ж), спектр которого согласован с характеристикой канала конкретной линии связи.

Таким образом, регенератор 1 является двустороння ретранслятором цифрового сигнала по одной физической паре, что позволяет использовать его .в линейных трактах для передачи цифровой информации на любые расстояния в двухпроводной системе связи. При этом скорости передачи сигналов каж-, дой стороны могут не совпадать, что не влияет на помехоустойчивость устройства и не требуется сложных адаптивных устройств ФАПЧ, так как передатчик 5 и приемник 7 не имеют дополнительных связей, кроме информационных.

Формула изобретения

1. Устройство для дуплексной цифровой связи, содержащее на каждой

1408з37 стороне генератор импульсов, выход которого соединен с тактовым входом передатчика, выход которого подключен к входу компенсатора, выход которого

5 соединен с входом приемника, первый выход которого соединен с входом формирователя импульсов, и триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ( повышения дальности передачи и повы- 1о ( шения помехоустойчивости при мульт гпликативной помехе, введены регенератор, а на каждой стороне — решающий: блок, счетчик и элемент И, выход ксторого соединен с первым входом решающего блока и входом счетчика, выход которого подключен к первому входу триггера, инверсный выход которого ,соединен с вторым входом решающего, блока, первый вход которого подключен 2О к второму выходу приемника, и к второму входу триггера, единичный выход которого соединен с первым входом

,элемента И, второй вход которого под- слючен к выходу формирователя импуль- 25, сов, при этом регенератор соединен компенсатором.

2 . Устройство Iro Ir 1, o T JI H r aщ е е с я тем, что передатчик содержит формирователь линейного сигна- о та, элемент 2 И-ИЛИ„ преобразователь параллельного кода в последовательный делитель частоты на два, вход котсого соединен с первым и вторым вхоами элемента 2 И-ИЛИ, третий вход ко35 срого подключен к выходу делителя астоты на два и к тактовому входу преобразователя параллельного кода в последовательный, единичный и инверс 1ый выходы которого соединены соотВетственно с четвертым и пятым входами элемента 2 И-ИПИ, выход которого соединен с входом формирователя линейного сигнала, выход которого является выходом передатчика, тактовым

45 и информационным входами которого являются соответственно вход датчика дЕлителя частоты на два и информационный вход преобразователя параллельного кода в последовательный.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а50 ю щ е е с я тем, что приемник содерl жит сумматор по модулю два, счетный триггер, детектор, усипитель-ограничитель и входной согласующий блок, выход которого соединен с входом усилителя-ограничителя и с входом детектора, выход которого соединен с вхо-, дом счетного триггера, выход котброго подключен к первому входу сумматора по модулю два, второй вход которого подключен к выходу усилителя-ограничителя, при этом вход входного согласующего блока является входом приемника, первым и вторым выходами которого являются соответстенно выход сумматора по модулю два и выход детектора.

4. Устройство по п.1„о т л и ч аю щ е е с я тем, что компенсатор содержит четыре резистора и операционный усилитель, единичный вход которого соединен с первым выводом первого резистора и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с инверсным входом операционного усилителя и первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с выходом операционного усилителя„ второй вывод первого резистора подключен к нулевой шине, при этом выход операционного усилителя является выходом компенсатора, входом которого является второй вывод второго резистора, первый вывод которого является входом-выходом компенсатора.

5. Устройство по п. 1, о т л и ч.аю щ е е с я тем, что регенератор содержит два восстановителя линейного сигнала, первый компенсатор и второй компенсатор, выход которого соединен через второй восстановитель линейного сигнала с входом первого компенсатора, выход которого соединен с входом первого восстановителя линейного сигнала, выход которого подключен к входу второго компенсатора, при этом входы-выходы первого и второго компенсаторов являются входами-выходами регенератора.

1408537

Фиг.2

Составитель О. Геллер

Техред М.Дидык Корректор Г.Решетник

Редактор М. Бланар

Закаэ 3361/57 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оòêðûòèé

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4