Регенератор цифрового сигнала

 

Использование; регенерация цифрового сигнала в цифровых системах передачи. Сущность изобретения: регенератор содержит входной трансформатор, фазовый детектор , корректирующий усилитель, блок автоматического регулирования усиления, фазоинвертор, два пороговых блока, преобразователь двоичного кода в код с чередующейся полярностью, генератор импульсов, два восстановителя временных интервалов, три элемента И, два элемента ИЛИ, три формирователя импульсов. Повышение помехоустойчивости достигается за счет уменьшения влияния нестабильности сигнала тактовой частоты. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 Н 04 3 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1 I 09 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872214/09 (22) 08.10.90 (46) 15.07.92. Бюл. М 26 (71) Центральный научно-исследовательский институт связи (72) И.Г..Елизаров (53) 621.394.64 (088.8) (56) Голубев А,Н. и др, Аппаратура ИКМ 30, М,: Радио и связь, 1983, с.106-107. (54) РЕГЕНЕРАТОР ЦИФРОВОГО СИГНА- .

ЛА (57) Использование; регенерация цифрового-сигнала в цифровых системах передачи.

Изобретение относится к технике электрической связи, а именно к регенераторам цифровых сигналов, Известен регенератор цифрового сигнала, содержащий усилительный корректор, блок управления, формирователь управляющего напряжения, генератор, делитель частоты, управляемые фильтры, усилитель низкой частоты, сумматор, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок усреднения, компараторы, блоки совпадения, инвертор, реверсивный счетчик, цифро-аналоговый преобразователь, управляемый блок задержки, генератор импульсов и выходной блок, включенные между входной и выходной шинами.

Недостаток известного регенератора цифрового сигнала состоит в значительной сложности его конструкции., Известен также регенератор цифрового сигнала, содержащий входной трансформатор, выход которого подключен к информационному входу корректирующего усилителя, управляющие вход и выход и ин„„ЯЦ„„1748273 А1

Сущность изобретения: регенератор содержит входной трансформатор, фазовый детектор, корректирующий усилитель, блок автоматичесКого регулирования усиления, фазоинвертор, два пороговых блока, преобразователь двоичного кода в код счередующейся полярностью, генератор импульсов, два восстановителя временных интервалов, три элемента И, два элемента ИЛИ, три формирователя импульсов. Повышение помехоустойчивости достигается за счет уменьшения влияния нестабильности сигнала тактовой частоты. 2 ил. формационный выход которого соединены соответственно с выходом и входом блока автоматического регулирования усиления и с входом фазоинвертора, противофазные выходы которого подключены к входам первого и второго пороговых блоков, выходы которых соединены соответственно с ин формационными входами первого и второго восстановителей временных интервалов, генератор импульсов; три элемента И и пре- О© образователь двоичного кода в код с чере- Я дующейся полярностью, выход которого является выходом регенератора, входом ко- (,д) торого является вход входного трансформатора.

Недостаток известного регенератора цифрового сигнала состоит в малой помехоустойчивости из-за значительного влияния нестабильности сигнала тактовой частоты.

Цель изобретения — повышение помехо устойчивости за счет уменьшения влияния нестабильности сигнала тактовой частоты.

С этой целью в регенератор цифрового сигнала, содержащий входной трансформа1748273 тор, выход которого подключен к информациойному входу корректирующего усилителя, управляющие вход и выход и информационный выход которого соединены соответственно с выходом и входом блока автоматического регулирования усиления и с входом фазоинвертора, противофазные выходы которого подключены к входам первого и второго пороговых блоков, выходы которых соединены соответственно с информационными входами первого и второго восстановителей временных интервалов, генератор импульсов, три

: элемента И и преобразователь двоичного кода в код с чередующейся полярностью, выход которого является выходом регенератора, входом которого является вход входного трансформатора, введены два элемента ИЛИ, три формирователя импульсов и фазовый детектор, информационный и тактовый входы и выход которого соединены соответственно с выходом третьего формирователя импульсов, к входу которого подключен выход первого элемента ИЛИ, и с выходом и входом генератора импульсов, при этом выходы первого и второго пороговых блоков подключены соответственно к входам первого и второго формирователей импульсов и к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы и выхо ды которых соединены саответс-.венно с выходами первого и второго формирователей импульсов и с входами первого элемента .ИЛИ, а выход генератора импульсов подключен к управляющим входам первого и второго восстановителей временных интервалов, выходы которых соединены с входами второго элемента ИЛИ, и к первому входу третьего элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго элемента ИЛИ и с входоМ преобразователя двоичного кода в код с чередующейся полярностью.

На фиг,1 изображен один из возможных вариантов предлагаемого регенератора цифрового сигнала; на фиг.2 — временные диаграммы, характеризующие его работу.

Регенератор содержит входной трансформатор 1, выход которого подключен к информационному входу корректирующего усилителя 2, блок 3 автоматического регулирования усиления, фазоинвертор 4, представляющий собой элемент развязывания и инвертирования, первый и второй пороговые блоки 5 и 6, первый и второй восстановители 7 и 8 временных интервалов, генератор 9 импульсов, первый, второй и третий элементы И 10, 11 и 12 и преобразователь 13 двоичного кода в код с чередующейся полярностью. При этом выход преобразователя 13 двоичного кода в код с чередующейся полярностью является выходом 14 регенератора, а вход входного трансформатора 1 — входом 15 регенератора.

5 В регенераторе управляющий вход и управляющий выход корректирующего усилителя 2 соединены соответственно с выходом и входом блока 3 автоматического регулирования усиления, Информационный выход

10 корректирующего усилителя 2 соединен с входом фазоинвертора 4, противофазные выходы которого подключены к входам пер.вого и второго пороговых блоков 5 и 6. Выходы первого и второго пороговых блоков

15 соединены с информационными входами соответственно первого и второго восстановителей 7 и 8 временных интервалов.

Регенератор содержйт также первый и второй элементы ИЛИ 16 и 17, первый, вто20 рой и третий формирователи 18, 19 и 20 и фазовый детектор 21, Информационный вход и тактовый вход фазового детектора 21 соединены с выходами соответственно третьего формирователя 20 импульсов и ге25 нератора 9 импульсов, При этом к входу третьего формирователя 20 импульсов подключен выход первого элемента ИЛИ 16, а выход фазового детектора 21 соединен с входом генератора 9 импульсов, Выходы

30 первого и второго пороговых блоков 5 и 6 подключены к входам соответственно первого и второго формирователей 18 и 19 импульсов и к первым входам соответственно первого и второго элементов И 10 и 11. Вто35 рые входы первого и второго элементов И

10 и 11 соединены с выходами соответственно первого и второго формирователей 18 и 19 импульсов. Вы.оды первого и второго . элементов И 10 и 11 соединены с входами

40 первого э."емента ИЛИ 16, В регенераторе выход генератора 9 импульсов подключен к управляющим входам первого и второго восстановителей 7 и 8 временных интервалов-и к первому входу

45 третьего элемента И 12. При этом выходы перво;о и второго восстановителей 7 и 8 временных интервалов соединены с входами второго элемента ИЛИ 17, а второй вход третьего элемента И 12 — с выходом второго

50 элемента ИЛИ 17. Выход третьего элемента

И 12 соединен с входом преобразователя 6 двоичного кода в код с чередующейся полярностью, Регенератор цифрового сигнала рабо55 тает следующим сбразом.

Цифровой сигнал в виде кода с чередующейся полярностью импульсов (фиг.2а), вырабатываемый предшествующим регенератором или на станции, проходит через кабельную линию, не изображенную на чер1748273

30 импульсам положительной полярности цифрового сигнала (фиг.2в} на выходе кор- 40 ректирующего усилителя 2, . первого и второго формирователей 18 и 19 45 импульсов. Первый и второй формировате50

55 теже, на вход 15 регенератора. С входа 15 регенератора цифровой сигнал, ослабленный и искаженный в этой кабельной линии, проходит через входной трансформатор 1 на информационный вход корректирующего усилителя 2 (фиг,2б). Корректирующий усилитель 2 совместно с блоком 2 автоматического регулирования усиления обеспечивает усиление цифрового сигнала и выравнивание его амплитуды. Цифровой сигнал с информационного выхода корректирующего усилителя 2 (фиг,2в) подается на вход фазоинвертора 4, Фазоинвертор 4 формирует на его первом из противофазных выходов неинвертировэнный цифровой сигнал со смещением постоя н ной составляющей на величину порога (фиг.2г). Фэзоинвертор 4 формирует кроме того на втором из его противофазных выходов инвертированный цифровой сигнал со смещением постоянной составляющей на величину порога (фиг.2д), С первого и с второго из противофазных выходов фазоинверторэ. 4 цифровые сигналы (фиг,2г,д) поступают на входы соответственно первого и второго пороговых блоков 5 и 6, в которых происходит опознавание передаваемых кодовых символов, соответствующих импульсам и пробелам, входящим в состав импульсных последовательностей. Первый пороговый блок 5 формирует на выходе униполярную ,последовательность импульсов (фиг.2е), соответствующую импул ьсам отрицательной полярности цифрового сигнала на выходе корректирующего усилителя 2 (фиг,2в). Второй пороговый блок 6 формирует на его выходе униполярную последовательность импульсов (фиг,2ж), соответствующую

Импульсные последовательности (фиг.2е,ж) с выходов первого и второго пороговых блоков 5 и 6 поступают на входы ли 18 и 19 импульсов по передним фронтам поступающих на них импульсов вырабатывают импульсы, имеющие длительность, отношение которой к периоду тактовой частоты равно 1,5. Последовательности импульсов (фиг,2з,и) с выходов первого и второго формирователей 18 и 19 импульсов подаются соответственно на первый и второй элементы И 10 и 11, на которые кроме того поступают последовательности импульсов (фиг.2ж.е) с выходов соответственно второго и первого пороговых блоков 6 и

5. Результаты перемножения с выхода первого элемента И 10 (фиг.2к) и с выхода вто10

25 рого элемента И 11 (фиг,2л) поступают на входы первого элемента ИЛИ 16, в котором производится их объединение. Обьединенная последовательность импульсов (фиг,2м) с выхода первого элемента ИЛИ 16 подается на третий формирователь 20 импульсов.

Третий формирователь 20 импульсов по переднему фронту каждого поступающего на него импульса вырабатывает импульс, длительность которого равна половине периода тактовой частоты. Последовательность импульсов (фиг,2 w) с третьего формировате-. ля 20 импульсов поступает на информационный вход фазового детектора 21, в котором происходит ее сравнивание по фазе с тактовой последовательностью импульсов (фиг. 2о) с выхода гейератора 9 импульсов. Благодаря этому осуществляется управление тактовой последовательностью импульсов генератора 9 импульсов.

Тактовая последовательйость импульсов (фиг.2о) на выходе генератора 9 импульсов образуется после анализа приходящей последовательности импульсов и ее вычищения от сильно искаженных в процессе прохождения по кабельной линии импульсных посылок. Это осуществляется за счет перемножения в первом и втором элементах И 10 и 11 последовательностей импульсов второго и первого пороговых блоков 6 и

5 и последовательностей импульсов первого и второго формирователей 18 и 19 импульсов и сложения результатов перемножения на первом элементе И 16. В результате этого результирующая импульсная последовательность с выхода первого элемента И 16 (фиг.2м) не содержит импульсов, соответствующих первым импульсам в пачках импульсов первоначальной после-. довательности импульсов (фиг.2а), претерпевающим наибольшие фэзовые искажения при прохождении по кабельной линии, Исключение первых импульсов в пачках импульсов приводит к тому, что генератор 9 импульсов подстраивается только по моментам времени, соответствующим моментам появления фронтов всех, кроме первого импульсов пачек, так как с выхода третьего формирователя 20 импульсов на фазовый детектор 21 не поступают импульсы, соответствующие первьп. импульсам пачек импульсов цифрового сигнала, Тактовая последовательность импульсов с выхода генератора 9 импульсов подается на первый и второй восстановители 7 и 8 временных интервалов, на которые подаются последовательности импульсов соответственно с первого и:второго пороговых блоков 5 и 6; Управление работой восстановителей 7 и 8 временных интервалов осуще- .

1748273 ствляется с помощью последовательности прямоугольных импульсов тактовой часто- . ты, имеющих скважность, равную двум, и сдвинутых относительно приходящих импульсов на 90О. Восстановленные по вре- 5 менному положению импульсные последовательности с выходов первого и второго восстанбвителей 7 и 8 временных интервалов (фиг.2п,и фиг. 2 р) поступают на второй элемент ИЛИ 17, в котором происходит их 10 обьединение (фиг.2с), Последовательность „ импульсов с выхода второго элемента ИЛИ

17 подается на третий элемент И 12, на, который поступает также тактовая последовательность с генератора 9 импульсов. На 15 выходе третьего элемента И 12 вырабатываются пачки импульсов, соответствующие начкам импульсов первоначального цифро-— еого сигнала. Последовательность импульсов с выхода третьего элемента И 12 (фиг.2т) 20 поступает на преобразователь 13 двоичного када в код с чередующейся полярностью, В результате этого на выходную шину 14 подается последовательность импульсов, .представляющаясобой кодсчередующейся 25 полярностью импульсов.

Формула изобретения

Регенератор цифрового сигнала, содержащий входной трансформатор, выход ко- 30 торого подключен к информационному входу корректирующего усилителя, управляющие вход и выход и информационный выход которого соединены соответственно с выходом и входом блока автоматического 35 регулирования усиления и с входом фазоинвертора, противофазные выходы которого подключены к входам первого и второго пороговых блоков, выходы которых соединены соответственно с информационными входа-. ми первого и второго восстановителей времечных интервалов, генератор импульсов, три элемента И и и реобразователь двоичного кода в код с чередующейся полярностью, выход которого является выходом регенератора, входом. которого является вход входного трансформатора, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости за счет уменьшения влияния нестабильности сигнала тактовой частоты, введены два элемента ИЛИ, три формирователя импульсов и фазовый детектор, информационный и тактовый входы и выход которого соединены соответственно с выходом третьего формирователя импульсов, к входу которого подключен выход первого элемента ИЛИ, и с выходом и входом генератора импульсов, при этом выходы первого и второго пороговых блоков подключены соответственно к входам первого и второго формирователей импульсов и к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы и выходы которых. соединены соответственно с выходами первого и второго формирователей импульсов и с входами первого элемента ИЛИ, а выход генератора импульсов подключен к управляющим входам первого и второго восстановителей временных интервалов, выходы которых соединены с входами второго элемента

ИЛИ, и к первому входу третьего элемента

И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго элемента NJl_#_ и с входом преобразователя двоичного кода в код с чередующейся полярностью.

1748273 и фиа Х

Редактор Н.Шитев

Заказ 2512 Тираж 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, 191

Составитель И.Елизарова

Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

I !