Устройство дискретной фазовой синхронизации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и748894

Союз Сонетснмв

Соцмапмстмчеснмв

Республик (6I) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.06.78 (21) 2635175(18-09

-с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.в

Н 04 L 7/04

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень № 26 (53) УДК 621.394.

-662 (088.8) по делам нзобретеннй н открытий

Дата опубликования описания 25.07.80 (72) Авторы изобретения

Б. Д. Борщев и Л. А. Петрова (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДИСКРЕТНОЙ ФАЗОВОЙ

СИНХРОНИЗАЦИИ

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в аппаратуре передачи дискретной информации.

Известно устройство дискретной фазовой синхронизации, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, формирователь импульсов, первый делитель частоты, блок управления, второй делитель частоты, фазовый дискриминатор и реверсивный счетчик tI).

Однако известное устройство дискретной фазовой синхронизации обладает низкой точ, ностью синхронизации и малым временем поддержания синхронизма.

Цель изобретения -- повышение точности синхронизации и времени поддержания синхронизма.

Для этого в устройство дискретной фазовой синхронизации, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, формирователь импульсов, первый делитель частоты, блок управления, второй делитель частоты, фазовый дискриминатор и реверсивный счетчик, введены последовательно соединенные ограничитель„элемент

И, первый и второй дополнительные ревер2 сивные счетчики и блок сравнения, а также формирователь коротких импульсов, при этом один из выходов реверсивного счетчика подключен к другому входу элемента И, а другие выходы реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам огра5 ничителя и первого дополнительного реверсивного счетчика, выходы которого подключены к соответствующим входам ограничителя и блока сравнения, выход которого подключен к одному из дополнительных входов

1о блока управления, к другим дополнительным входам которого подключены соответствующие выходы первого дополнительного реверсивного счетчика, а дополнительный выход блока управления подключен к счетному входу второго дополнительного реверсивного счетчика, ко входу .«Установка ну. ля» которого подключен выход второго делителя частоты через формирователь коротких импульсов.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2— временные диаграммы работы устройства.

Устройство дискретной фазовой синхронизации, содержит задающий генератор I, формирователь 2 импульсов, первый дели748894 на вход первого делителя 3 частоты, с вы- 1о

1$ з тель 3 частоты, блок 4 управления, второй делитель 5 частоты, фазовый дискриминатор 6, реверсивный счетчик ?, ограничитель 8, элемент 9 И, первый и второй дополнительные реверсивные счетчики 10 и

I1, блок 12 сравнения и формирователь 13 коротких импульсов.

Устройство работает следующим образом

Непрерывная последовательность импульсов с выхода задающего генератора 1 через формирователь. импульсов 2 поступает хода которого две импульсные последовательности, сдвинутые относительнд друг друга на время t$ — — — (где Т5 — период слеТ

2. дования импульсов на выходе первого делителя 3 частоты, поступают на входы блока 4 управления. С выхода блока 4 управления импульсная последовательность поступает на вход второго делителя 5 частоты, с выхода которого местные тактовые импульсы длительностью и периодом следования То поступают на выход устройства и на один из входов фазового дискриминатора б. На второй вход фазового дискриминатора 6 поступают принимаемые посылки.

При синфазности между прицимаемыми посылками и местной тактовой частотой на выходах фазового дискриминатора 6 импульсы отсутствуют.

При появлении расфазировки короткие импульсы «Больше» или «Меньше» («Больше» значит, что частота местных тактовых импульсов больше частоты принимаемых посылок; «Меньше» значит, что частота местных тактовых импульсов меньше частоты принимаемых посылок) появятся на одном из двух выходов фазового дискриминатора 6 в зависимости от знака расхождения фаз, которые затем поступают на счетные входы «Сложение» и «Вычитание» соответственно реверсивного счетчика 7, который предназначен для усреднения случайных последовательностей импульсов.

С выхода реверсивного счетчика ? на счетный вход первого дополнительного реверсивного счетчика 10 через элемент 9 И будут поступать импульсы только тогда, когда число фазовых отклонений в одну сторону в среднем больше числа отклонений в другую сторону. На второй вход элемента 9 И поступает сигнал «Запрет» с выхода ограничителя 8, в случае его заполнения, это сделано для того, чтобы исключить возМожность йерехода через нуль в случае переполнения, что привело бы к потере синхронизма, а следовательно, к потере принимаемой информации.

На входы ограничителя 8 поступают сигналы знака расхождения фаз со знаковых Bblxof!08 первого дополнительного реверсивного счетчика t0 и информация с выходов всех разрядов вгорого дополнитель ного ревср ипиого счетчика 1!.

39

$$

4$

$O

В зависимости от знака расхождения фаз принимаемых посылок и местных тактовых импульсов со знаковых выходов реверсивного счетчика 7 на входы первого дополнительного реверсивного счетчика 10 поступают сигналы, которые устанавливают его в режим сложения или вычитания.

Дальнейшую работу устройства рассмотрим с использованием временных диаграмм, приведенных на фиг. 2, для двух случаев, когда частота местных тактовых импульсов отличается от частоты принимаемых посылок на +п%.

Так как приняли, что частота местных тактовых импульсов отличается от частоты принимаемых посылок на + n%, то через некоторое время t после начала работы устройства дискретной фазовой синхронизации посылок в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 будет записано число п с соответствующим знаком (это будет справедливо для случая, когда коэффициент деления второго делителя 5 частоты m = 100; при другом значении m в первом дополнительном реверсивном счетчике

lO будет записано другое число).

На входы блока 4 управления поступают импульсы с частотой следования fl =-1-, которые сдвинуты относительно друг друга

T на время ty = (фиг. 2а, б). На второй дополнительный реверсивный счетчик 11 с выхода второго делителя 5 частоты через формирователь 13 коротких импульсов поступают короткие импульсы «начало установки» с частотой следования то ФЙЛ7 которые устанавливают его в нуль. На счет ный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 11 со второго выхода блока 4 управления поступают-импульсы с частотой следования fq, задержанные на — или незадержанные в зависимости от знака числа, записанного в первом дополнительном реверсивном счетчике !О. Сигналы о знаке числа поступают на входы блока 4 управления с первого дополнительного реверсивного счетчика 10 (фиг. 2 г, д).

После установки второго дополнительного реверсивного счетчика 1! на нуль на вход блока 4 управления с выхода блока

12 сравнения поступит разрешающий сигнал на прохождения импульсов с выхода первого делителя 3 частоты через блок 4 управления на счетный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 11.

В зависимости от знака числа, записанного в первом дополнительном реверсивном счетчике 10, с его выходов на входы второго дополнительного реверсивного счетчика Il поступают сигналы, которые усганавливают его в режим «ложения или вычитания. При поступлении на сче1ный вход второго дополнительного реверсивнгно счетчика 11п импульсов, с выхода бл ка 12 гравие ния на вход блока 4 упрацлс1 ил по< T пит

748894

5 сигнал «Запрет», который запретит прохождение импульсов с выхода первого делителя 3 частоты через блок 4 управления на счетный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 11.

Если в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 записано число со знаком плюс, то блок 4 управления добавляет в импульсную последовательность, поступающую на вход второго делителя частоты 5 и корректирующих импульсов, которые располагаются в середине между основными импульсами. Под действием этих корректирующих импульсов фаза тактовых импульсов сдвинется в сторону опережения (фиг. 2е) в долях элементарного импульса иа

69= — —,1

1; е о где "1" — период следования импульсов на входе блока 4 управления; й. — число корректирующих импульсов; à — длительность элементарного .тако тового импульса на выходе второго делителя 5 частоты.

Если в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 записано число со знаком минус, то блок 4 управления исключает из импульсной последовательности, поступающей на вход второго делителя 5 частоты, п импульсов (фиг. 2ж). В результате фаза тактовых импульсов сдвинется в сторону отставания на Л р.

Сигнал «Запрет» на выходе блока 12

1 сравнения будет присутствовать до тех пор, пока на второй дополнительный реверсивный счетчик l l не поступит импульс «начало установки» с выхода формирователя 13 коротких импульсов, после чего второй дополнительный реверсивный счетчик 11 установится в нулевое состояние, сигнал на выходе блока 12 сравнения пропадет и на счетный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 11 снова поступят импульсы (фиг. 2в). Таким образом, цикл повторяется.

Если в дальнейшем расхождение фазы между местными тактовыми импульсами и принимаемыми посылками изменится, то в первой дополнительном реверсивном счетчике 10 будет записано новое число, в результате чего число корректирующих импульсов, добавляемых или исключаемых из импульсов последова гельности, поступающей на вход второго делителя 5 частоты, изменится, что приведет вновь к изменению фазы тактовых импульсов на выходе второго делителя 5 частоты. Таким образом про-. исходит подстройка фазы между местными тактîíblмн нчпул1сами и 11рипимаемыми посылкамии.

Ь

Таким образом, использование предложенного устройства дает. возможность существенно повысить точность фазирования (до порядка 0,1%), а запоминание числа необходимых корректирующих импульсов в реверсивном счетчике значительно увеличивает время поддержания синфазности t « в случае прекращения подстройки фазы изза прерываний в канале связи или принудительно по сигналу об ухудшении качества канала связи, поступающему от специального устройства контроля канала, так как ввод корректирующих импульсов в тактовую частоту не прекращается, а остается таким же, каким он был до этого момента.

И если стабильность генераторов на передающем и приемном концах достаточно высокая (порядка 10 — 10 5, то время 1„может достигать нескольких десятков минут, все это выгодно отличает предложенное устройство от известного.;

4Е

Формула изобретения

Устройство дискретной фазовой синхронизации, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, формирователь импульсов, первый делитель частоты, блок управления, второй делитель частоты, фазовый дискриминатор и реверсивный счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения точности синхронизации и времени поддержания синхронизма, введены последовательно соединенные ограничитель, элемент И, первый и второй дополнительные реверсивные счетчики и блок сравнения, а также формирователь коротких импульсов, при этом один из выходов ревери сивного счетчика подключен к другому входу элемента И, а другие выходы реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам ограничителя и первого дополнительного реверсивного счетчика, выходы которого подключены к соответствующим входам ограничителя и блока сравнения, выход которого подключен к одному из до полнительных входов блока управления, к другим дополнительным входам которого подключены соответствующие выходы пер4 вого дополнительного реверсивного счетчика, а дополнительный выход блока управления подключен к счетному входу второго дополнительного реверсивного счетчика, ко входу «Установка нуля> которого подключен выход второго делителя частоты через фор 4 мирователь коротких импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гуров В С. и др. Передача дискретной информации и телеграфич. M., «Связь», 1969, с. 171, рис. 5, 7 (прототип).