Устройство для регенерации биимпульсных сигналов

 

Изобретение относится к электросвязи. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства. Устройство, осуществляющее прием и восстановление биимпульсного сигнала, содержит усилитель 1, генератор 2 импульсов, синхронизатор 3, блок 4 аналоговой памяти, блок 5 сравнения, триггер 6 и формирователь 7 биимпульсных сигналов. 8 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 03 M 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4194706/24-24 (22) 11.02.87 (46) 23.09.90. Бюл. № 35 (71) Институт радиофизики и электроники

АН АрмССР (72) А.Ю.Лев, Г.С.Маркарян, Е.И.Парфенов и K,М.Никогосян (53) 621.398 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1172021, кл. Н 03 М 13/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 11558800555599, кл. Н 03 М 7/00, 1986.

„„5U„„1594707 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ БИИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к электросвязи.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства. Устройство, осуществляющее прием и восстановление биимпульсного сигнала, содержит усилитель 1, генератор 2 импульсов, синхронизатор 3, блок 4 аналоговой памяти, блок 5 сравнения, триггер 6 и формирователь 7 биимпульсных сигналов. 8 ил., 1 табл.

1594707

Изобретение относится к электросвязи и може использоваться в регенераторах цифровых систем передачи, а также при воспроизведении цифровой информации, записанной на магнитный носитель методом фазовой манипуляции, Цель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства дпя регенерации биимпульсных сигналов; на фиг. 2 — эпюры биимпульсного сигнала; на фиг.3 — графическое представление множества двухразрядных кодовых слов и их разбиение на области правильного приема; на фиг, 4 — эпюры напряжений, поясняющие работу устройства; нз фиг, 5 — функциональная схема синхронизатора; на фиг, 6 — функциональная схема блока аналоговой памяти: на фиг. 7 — функциональная схема блока сравнения; на фиг. 8 — функциональная схема формирователя биимпульсных сигналов.

Устройство для регенерации биимпульсных сигналов содержит (фиг.1) усилитель 1, генератор 2 импульсов удвоенной тактсвой частоты, синхронизатор 3, блок 4 аналоговой памяти, блок 5 сравнения, триrrep 6, формирователь 7 биимпупьсных сигналов, выход 8 усилителя, выход 9 генератора импульсов, первый — шестой выходы 10 — 5 синхронизатора, выходы 16 и 17 блока памяти, выход 18 блока сравнения, прямой и инверсный выходы 19 и 20 триггера 6 и выход 21 устройства, Синхронизатор содержит (фиг.5) триггер 22, элементы И 23 — 28, резисторы 29 — 31, конденсаторы 32-34, триггеры 35 и 36 и элемент 37 равнозначности, Блок аналоговой памяти (фиг.6) выполнен на дешифраторе 38 и конденсаторах 39 и 40, Блок сравнения (фиг.7) выполнен на операционном усилителе 41, элементе 42 равнозначности и триггере 43, Формирователь биимпулbcíых сигналов (фиг.8) вblïîëнен на мультиплексоре 44 и импульсном трансформаторе 45.

БииMïóëüñíый сигнал представляется в виде двухмерного двоичного кода над алфавитом символов (1,— 1), разрешенными кодовыми словами являются два кодовых слова: (1,— 1) и (-1,1) (фиг,2), а запрещенными— (1,1) и (-1,-1), Для того, чтобы декодирование такого кода было полным (а прием биимпульсного сигнала оптимальным) множество всех кодовых слов разбивается на два подмножества, каждое из которых является областью правильного приема для соответствующего разрешенного кодового слова.

Граница между двумя областями проходит на одинаковом расстоянии от разрешен40 второго выхода блока 4 памяти поступает отсчетное значение биимпульсного сигнала во втором полутакте (фиг.4), По стробирующему импульсу, поступающему с выхода 11 синхронизатора 3, в блоке 5 сравнения осу45 ществляется сравнение двух напряжений, Если напряжение на первом входе больше, чем на втором, то на выходе 18 блока 5 формируется единичный уровень. B противном случае — уровень нуля, На фиг, 7 пред50 ставлена реализация блока 5 сравнения. С выхода блока 5 сформированный сигнал поступает на информационный вход формирователя 7 биимпульсных сигналов, Триггер 6 делит удвоенную частоту пополам. Импульсы с инверсного 19 и прямого 10 выходов триггера 6 поступают на тактовые входы формирователя 7 биимпульсных сигналов. С появлением первого стробирующего имнульса на шестом выходе 15 синхронизатора 3 формируется разрешающий нулевой

30 ных кодовых слов (фиг,3), Сигнал на входе устройства отображается в точку на плоскости с координатами (ХО,У,), которая попадает в одну из двух областей правильного приема. Устройство принимает решение о том, в какую иэ двух полуплоскостей попало отображение принятого биимпульсного сигнала, и по принятому решению формирует на выходе соответствующий биимпульсный сигнал.

Устройство работает следующим образом, Принимаемая смесь сигнала и шума с выхода канала связи или блока воспроизведения магнитной записи поступает на вход усилителя 1, в котором осуществляется усиление биимпульсного сигнала, С выхода 8 усилителя 1 (фиг.4) сигнал поступает на вход генератора 2, который из принятого сигнала выделяет удвоенную тактовую частоту. С выхода 9 генератора 2 сигнал (фиг,4) поступает на вход синхронизатора 3 (фиг.5), в котором из удвоенной тактовой частоты формируются управляющие импульсы на выходах 10 — 15 (фиг.4).

С выхода усилителя 1 сигналы поступают на информационный вход блока 4 аналоговой памяти, По управляющим сигналам. поступающим на управляющие входы блока

4 с выходов синхронизатора 3, в блок 4 записываются и хранятся до конца каждого тактового интервала (г=- 1/fo) отсчетн ые значения входного биимпульсного сигнала. С выхода блока 4 памяти отсчетные значения биимпульсного сигнала поступают на входы блока 5 сравнения, на один вход 16 с первого выхода блока 4 памяти поступает отсчетное значение биимпульсного сигнала в первом полутакте, а на другой вход 17 — c

1594707

8 9

1 2

А, Б

1.90884

Е-04

3.84450 2.38419

Е-06 I Е-07

3.36170

E-05

2 38827, 7.72655

Е-03 Е-04

5.95385

Е-03

1.25009

Е-02

2.28785

Е-02

3.75062

E-02

5. 62820

Е-02

Pop< (PI

3.75990 1.84488

E-06 Е-07

3.08293

Е-05

1.88104

Е-04

2.38881 7.72242

E-03 Е-04

5.95411

Е-03

1.25009

Е-02

2.28786

Е-02

5.62822

Е-02

3. 75063

Е-02

P (е) уровень, который поступает на управляющий вход формирователя 7 биимпульсных сигналов, Если на информационном входе формирователя 7 уровень единицы, то на его выходе формируется биимпульсный сигнал, соответствующий "1". B противном случае—

"0". На фиг.8 представлена реализация формирователя 7 биимпульсных сигналов.

Вероятность правильного приема биимпульсного сигнала для предлагаемого устройства равна

P (е) = 1 — 0,5 (1 + erf (2 S)— —,/ — ехр (— х ) (erf (х + 4S) årf (2S)) dx, 1 — гз4г где S= B/2 2, В = 10

А — отношение сигнал/помеха в канале связи или в тракте записи-воспроизведения, дБ; х г

erf (х) = — J e dz — интегралы ве/ 0. роятности.

Расчет Р(е) на ЭВМ показал, что вероятность ошибки при приеме биимпульсного сигнала с точностью до восьмого знака совпадает с выражением для вероятности ошибки Popt (е) при оптимальном приеме противоположных сигналов:

Ррр1 (е) = 0,5 (1 — erf (В) ) .

В таблице приведены результаты P(e) и

Popt(e) в зависимости от отношения сигнал/помеха. Незначительное несовпадение между P(e) и Popt(e) объясняется неточностью численного расчета íà ЭВМ, вызванной необходимостью заменять бесконечный верхний предел в определенном интеграле на конечный, 5 Таким- образом, изобретение позволяет повысить помехоустойчивость регенерации биимпульсного сигнала до предельно достижимой, 10 Формула изобретения

Устройство для регенерации биимпульсных сигналов, содержащее генератор импульсов, вход которого является входом устройства, выход генератора импульсов со15 единен с входом синхронизатора. о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него еее дены блок памяти, блок сравнения, триггер и формирователь биимпульсных сигналов, 20 первый — шестой входы синхронизатора соединены соответственно с входом триггера, управляющим входом блока сравнения, первым — третьим управляющими входами блока памяти и управляющим входом фор25 мирователя биимпульсных сигналов, информационный вход блока памяти подключен к входу устройства, выходы блока памяти соединены с одноименными информационными входами блока сравнения, .

30 выход которого, инверсный и прямой выходы триггера соединены соответственно с информационным, первым и вторым тактовыми входами формирователя биимпульсных сигналов, выход которого является

35 выходом устройства, 1594707

1594707

19

16

18

19

1594707

Редактор Л.Зайцева

Заказ 2839 Тираж 662 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

12

13

Составитель М.Никуленков

Техред М.Моргентал Корректор Т.Г1алий