CS215458B1

CS215458B1 - Connection of digital signal repeater

Info

Publication number: CS215458B1
Application number: CS797980A
Authority: CS
Inventors: Milan Meninger
Original assignee: Milan Meninger
Priority date: 1980-11-21
Filing date: 1980-11-21
Publication date: 1982-08-27

Description

Vynález se týká zapojení opakovače digitálního signálu, zvláště v systémech s pulsně kodovou i modulací.The invention relates to the connection of a digital signal repeater, in particular in pulse-code modulation systems.

Je známé, že pro obnovení signálu v opakovači je třeba ve vstupním korekčním zesilovači upravit spektrum signálu tak, aby na jeho výstupu v tzv. rozhodovacím místě, byl signál kvalitativně podobný signálu vysílanému. To znamená, že impulsu odpovídá impuls, bezproudému místu bezproudé místo.It is known that in order to recover a signal in a repeater it is necessary to adjust the signal spectrum in the input correction amplifier so that at its output at the so-called decision point, the signal is qualitatively similar to the signal transmitted. That is, the pulse corresponds to the pulse, the currentless location the currentless location.

Nevýhodou tohoto řešení je veliká šíře kmitočtového pásma, ve které musí korekční zesilovač přesně dodržet požadovanou kmitočtovou charakteristiku. Požadavek na šíři pásma roste zvláště při použití linkového kódu se stejnosměrnou složkou výkonového spektra nebo kódu, ve kterém může následovat větší počet impulsů stejné polarity za sebou. Bude-li šíře pásma definována poklesem spektra osamoceného impulsu o 3 dB, je podle použitého kódu a při lineární korekci třeba pásmo o šíři 8 až 12 oktáv. Použij e-li se užší pásmo, dochází ke vzrůstu symbolové interference a tím ke snížení odstupu signálu od šumu.The disadvantage of this solution is the wide bandwidth in which the correction amplifier must precisely adhere to the desired frequency response. The bandwidth requirement increases especially when using a link code with a DC component of the power spectrum or a code in which multiple pulses of the same polarity may follow one another. If the bandwidth is defined by a 3 dB drop in the orphan pulse spectrum, an 8 to 12 octave bandwidth is required, depending on the code used and the linear correction. If the narrower band is used, the symbol interference increases and the signal-to-noise ratio is reduced.

Pro zúžení kmitočtového pásma je známo použití kvantované zpětné vazby, kterou lze hranicí pásma v oblasti nízkých kmitočtů zvýšit asi na 3 % symbolového kmitočtu a tím zúžit pásmo asi na 6 oktáv.It is known to use a quantized feedback to narrow the frequency band, which can be increased to about 3% of the symbol frequency by the low-band bandwidth, thereby narrowing the band to about 6 octaves.

Nedostatek použití kvantované zpětné vazby ale je analogový způsob tvarování kompenzačního impulsu, který je náročný na přesné dodržení kmitočtové charakteristiky tvaťovacího obvodu, protože je třeba kompenzovat doznívání impulsu v rozhodovacím místě trvající obvykle 5 až 8 symbolových míst.However, the lack of the use of quantized feedback is an analogue method of shaping the compensation pulse, which is difficult to precisely maintain the frequency response of the fusing circuit because it is necessary to compensate for the decay of the pulse at the decision point, usually 5 to 8 symbol points.

Účelem vynálezu je odstranit tyto nedostatky.The purpose of the invention is to overcome these drawbacks.

Uvedené nedostatky se odstraňují zapojením opakovacího digitálního signálu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sumační člen kladných impulsů je spojen druhým neinvertujícím vstupem s prvním výstupem korekčního zesilovače s prodlouženou časovou odezvou, prvním neinvertujícím vstupem s druhým výstupem řezeného zdroje kladných protiimpulsů, invertujícím vstupem s prvým výstupem řízeného zdroje záporných protiimpulsů a výstupem se vstupem prahového obvodu kladných impulsů a sumační člen záporných impulsů je spojen prvním neinvertujícím vstupem s druhým výstupem korekčního zesilovače s prodlouženou časovou odezvou, druhým neinvertujícím vstupem s druhým výstupem řezeného zdroje záporných protiimpulsů, invertujícím vstupem s prvým výstupem řízeného zdroje kladných protiimpulsů a výstupem se vstupem prahového obvodu záporných impulsů, přičemž výstup prahového obvodu kladných impulsů je spojen se vstu215458 pem obvodů obnovy kladných impulsů, jejichž výstup je spojen jednak se vstupem zpožďovacího členu kladných protiimpulsů, jehož výstup je spojen se vstupem řízeného zdroje kladných protiimpulsů, a jednak s jedním vstupem výstupních obvodů, a výstup prahového obvodu záporných impulsů je spojen se vstupem obvodů obnovy záporných impulsů, jejichž výstup je spojen jednak se vstupem zpožďovacího členu záporných protiimpulšů, jehož výstup je spojen se vstupem řízeného zdroje záporných protiimpulsů, a jednak s jedním vstupem výstupních obvodů.The above drawbacks are overcome by providing a repeating digital signal according to the invention, characterized in that the positive pulse summation member is connected by a second non-inverting input to the first output of the extended time response correction amplifier, the first non-inverting input to the second output of the with the first output of the controlled negative counter pulse source and the output with the positive pulse threshold input, and the negative pulse summing member is coupled to the first non-inverting input to the second extended time response correction amplifier output, the second non-inverting input output of a controlled positive counter pulse source and output with a negative pulse threshold circuit input, wherein a positive pulse threshold circuit output it is connected to the input of the positive impulse recovery circuits whose output is connected both to the input of the positive counter pulse delayer, the output of which is connected to the input of the controlled positive counter pulse source, and to one input of the output circuits, and the negative pulse threshold circuit output the input of negative pulse recovery circuits, the output of which is connected both to the input of the negative counter pulse delay member, the output of which is connected to the input of the controlled negative counter pulse source, and to one input of the output circuits.

Hlavní výhody zapojení podle vynálezu spočívají v tom, že potřebuje úzké kmitočtové pásmo k přenosu signálu, zhruba 2 až 3 oktávy, což se projeví menším nárokem na počet funkčních bloků korekčního zesilovače, menšími nároky na kmitočtový rozsah proměnného korektoru a tím i zvýšenou spolehlivostí celého korekčního zesilovače. Nižší kmitočet maximálního zisku korekčního zesilovače se projeví menší hodnotou základního šumu korekčních obvodů a menšími nároky na mezní kmitočet použitých zesilovacích prvků. Převážnou část zpoždění ve zpožďovacích členech lze realizovat např. taktovanými zpožďovacími členy. Relativní chyba ve zpoždění v ostatních obvodech zpožďovacích členů se tak na výsledném zpoždění projeví ve zhruba třikrát menší míře, což dovolí použít součástí s většími tolerancemi.The main advantages of the circuitry according to the invention are that it needs a narrow frequency band to transmit a signal of about 2 to 3 octaves, which results in less demand for the number of function blocks of the correction amplifier, less demands on the frequency range of the variable corrector. amplifiers. The lower frequency of the maximum gain of the correction amplifier results in a lower value of the basic noise of the correction circuits and less demands on the cut-off frequency of the amplification elements used. Most of the delay in the delay members can be realized, for example, by clocked delay members. Thus, the relative error in the delay in the other circuits of the delay members will be reflected in the resulting delay to approximately three times less, allowing the use of components with greater tolerances.

Zapojení podle vynálezu je v dalším vysvětleno na příkladu provedení ve spójení s výkresovou částí, kde na obr. 1 je znázorněn graficky časový průběh signálu v jednotlivých místech opakovače digitálního signálu při obnově kladného vysílaného impulsu, na obr. 2 blokové schéma částsi opakovače.The circuit according to the invention is explained in the following with reference to the drawing, in which FIG. 1 is a graphical representation of the waveform of the signal at individual locations of the digital signal repeater when the positive transmitted pulse is restored.

Vstupní díl opakovače digitálního signálu tvoří korekční zesilovač 1 s prodlouženou časovou odezvou. Na jeho první výstup je připojen druhý neinvertující vstup sumačního členu 12 kladných impulsů a na jeho druhý výstup je připojen první neinvertující vstup sumačního členu 13 záporných impulsů. Prvý neinvertující vstup sumačního členu 12 kladných impulsů je spojen s druhým výstupem řízeného zdroje 8 kladných protiimpulsů, zatímco jeho invertující vstup je spojen s prvým výstupem řízeného zdroje 10 záporných protiimpulsů. Druhý neinvertující vstup sumačního členu 13 záporných impulsů je spojen s druhým vstupem řízeného zdroje 10 záporných protiimpulsů, zatímco jeho invertující vstup je spojen s prvým výstupem řízeného zdroje 8 kladných protiimpulsů. Výstup sumačního členu 12 kladných impulsů je spojen se vstupem prahového obvodu 2 kladných impulsů a výstup sumačního členu 13 záporných impulsů je spojen se vstupem prahového obvodu 5 záporných impulsů. Výstupy prahového obvodu 2 kladných impulsů a prahového obvodu 5 záporných impulsů jsou připojeny na vstupu obvodů 3 obnovy kladných impulsů a obvodů 6 obnovy záporných impulsů. Výstup obvodů 3 obnovy kladných impulsů je spojen jednak se vstupem zpožďovacího členu kladných protiimpulsů a dále s jedním vstupem výstupních obvodů 11. Výstup obvodů 6 obnovy záporných impulsů je spojen jednak se vstupem zpožďovacího členu 9 záporných protiimpulsů a dále s druhým vstupem výstupních obvodů 11. Výstup zpožďovacího členu 7 kladných protiimpulsů je připojen na vstup řízeného zdroje 8 kladných protiimpulsů, zatímco výstup zpožďovacího členu 9 záporných protiimpulsů je připojen na vstup řízeného zdroje 10 záporných protiimpulsů.The input part of the digital signal repeater is a correction amplifier 1 with an extended time response. Its first output is connected to the second non-inverting input of the positive pulse summation member 12 and its second output is connected to the first non-inverting input of the negative pulse summation member 13. The first non-inverting input of the positive pulse summing member 12 is coupled to the second output of the positive counter pulse driven source 8, while its inverting input is coupled to the first output of the negative counter pulse controlled source 10. The second non-inverting input of the negative pulse summation member 13 is coupled to the second input of the negative counter pulse driven source 10, while its inverting input is coupled to the first positive counter pulse driven output 8. The output of the positive pulse summation member 12 is coupled to the input of the positive pulse threshold circuit 2 and the output of the negative pulse summation member 13 is coupled to the input of the negative pulse threshold circuit 5. The outputs of the positive pulse threshold circuit 2 and the negative pulse threshold circuit 5 are connected to the input of the positive pulse recovery circuits 3 and the negative pulse recovery circuits 6. The output of the positive pulse restoration circuits 3 is connected both to the input of the positive counter pulse retarder and to the input of the output circuits 11. The output of the negative pulse restoration circuits 6 is connected to the input of the negative counter pulse retarder 9 and to the other input of the output circuits 11. the positive counter pulse delay member 7 is coupled to the positive counter pulse control source 8 input, while the negative counter pulse delay member 9 output is coupled to the negative counter pulse control source 10 input.

Signál projde korekčním zesilovačem 1 s prodlouženou časovou odezvou. Odezva napětí U_x na jeho prvém výstupu na osamocený vysílaný kladný impuls je nakreslena v obr. 1. Odezva napětí na druhém výstupu je stejného tvaru, ale opačné polarity. V okamžiku tj je na vstupu sumačního Členu 12 kladných impulsů pouze napětí Uj a na vstupu sumačního' členu 13 záporných impulsů pouze napětí — U_r V prahovém obvodu 2 kladných impulsů se výstupní napětí sumačního obvodu i 12 kladných impulsů vyhodnotí jako větší než. I prahové napětí, což dá obvodům 3 obnovy kladi ných impulsů popud ke generaci nového kladného ; \ impulsu. Nový kladný impuls postupuje jednak do ' výstupních obvodů 11 a současně přes zpožďovací i člen 7 kladných protiimpulsů na vstup řízeného zdroje 8 kladných protiimpulsů. Zpoždění ve zpožďovacím členu 7 kladných protiimpulsů je přibližně rovno 1,5 symbolovému intervalu, časový průběh napětí na jeho výstupu je v obr. 1 označen U₂. V době třetího symbolového místa se v sumačním členu 12 kladných impulsů sečítají průběhy napětí U_x a U₂ tak, že v okamžiku t₃ a jeho okolí je napětí U₃ na jeho výstupu přibližně rovno nule. Nenulové hodnoty součtu napětí U₂ a U₂ se vyskytují na rozhraní sousedních symbolových míst a nemohou proto proces rozhodování nepříznivě ; ovlivnit. Aby parazitní impuls na třetím symbolovém místě nezpůsobil falešné vyhodnocení záporného impulsu, odečítá se průběh U₂ od signálového napětí v sumačním členu 13 záporných impulsů.The signal passes through a correction amplifier 1 with an extended time response. The voltage response U _x at its first output to the isolated transmitted positive pulse is shown in Fig. 1. The voltage response at the second output is of the same shape but of opposite polarity. At the time ti is the accumulator input member 12 of the positive voltage pulse only and Uj input summation 'member 13 of negative pulses only voltage - U _r V threshold circuit 2 positive voltage output pulse accumulator circuit 12 and the positive pulses is greater than evaluated. Also a threshold voltage, which will give positive impulse recovery circuits 3 a new positive generation; \ Pulse. The new positive pulse proceeds both to the output circuits 11 and simultaneously through the positive counter pulse delay element 7 to the input of the positive counter pulse 8 controlled source. The delay in the positive counter pulse delay member 7 is approximately equal to the 1.5 symbol interval, the voltage waveform at its output being indicated in FIG. 1 by U ₂ . At the time of the third symbol point, the waveforms U _x and U ₂ are summed in the positive pulse summation member 12 such that at time t ₃ and its surroundings, the voltage U ₃ at its output is approximately equal to zero. Non-zero values of the sum of voltages U ₂ and U ₂ occur at the interface of adjacent symbol locations and therefore cannot adversely affect the decision process; influence. In order that the parasitic pulse at the third symbol location does not cause a false negative pulse evaluation, the waveform U ₂ is subtracted from the signal voltage in the negative pulse summation member 13.

Spektrum signálu se tedy tvaruje v korekčním i zesilovači 1 s prodlouženou časovou odezvou tak, aby odezva v rozhodovacím místě na osamocený vysílaný impuls přesahovala přes tři symbolová místa, při časovém průběhu impuls—mezera—impuls opačné polarity, přičemž potlačení parazitního impulsu na třetím symbolovém místě se podle vynálezu dosahuje v sumačním členu 12 kladných impulsů resp. v sumačním členu 13 záporných impulsů, které jsou připojeny jedním vstupem na výstupy korekčního zesilovače 1 s prodlouženou ; časovou odezvou a svými výstupy na vstup praho! vého obvodu 2 kladných 'impulsů, resp. na vstup prahového obvodu 5 záporných impulsů. Ty tvoří vstupy obvodů 3 obnovy kladných impulsů a obvodů 6 obnovy záporných impulsů, přičemž se na druhý, případně třetí vstup sumačního členu 12 kladných impulsů resp. sumačního členu 13 záporných impulsá připojují řízený zdroj 8 kladných protiimpulsů a řízený zdroj 10 záporných protiimpulsů o velikosti vrcholové hodnoty parazitního impulsu, řízené obnovenými impulsy kladné, případně záporné polarity zpožďovanými o jeden a půl symbolové periody ve zpožďovacím členu 7 kladných protiimpulsů a zpožďovacím členu 9 záporných protiimpulsů, přičemž se napětí v sumačním členu 12 sečítají tak, aby se při obnoveném impulsu kladné polarity impuls z řízeného zdroje kladných protiimpulsů přičetl k signálovému napětí vstupujícím do obvodů 3 obnovy kladných impulsů a odečetl od signálového napětí vstupujícímu do obvodů 6 obnovy záporných impulsů, zatímco při obnoveném impulsu záporné polarity je postup opačný.Thus, the signal spectrum is shaped in both the correction and amplifier 1 with an extended time response such that the response at the decision point to the isolated transmitted pulse exceeds three symbol locations, while the pulse-gap-pulse of opposite polarity pulse is suppressed. According to the invention, in the summation member 12, positive pulses are obtained. in the negative pulse summation member 13, which are connected via one input to the outputs of the correction amplifier 1 with an extended; time response and its outputs to the threshold! circuit 2 of positive pulses, resp. to the threshold circuit input 5 negative pulses. These constitute the inputs of the positive pulse restoration circuits 3 and the negative pulse restoration circuits 6; The negative impulse summation member 13 connects the positive counter pulse control source 8 and the negative counter pulses control source 10 with a parasitic pulse peak value controlled by renewed positive or negative polarity pulses delayed by one and a half symbol periods in the positive counter pulse delay member 7 and the negative negative member 9. the voltages in the summation member 12 are added to add a positive polarity pulse from the controlled positive counter pulse source to the signal voltage entering the positive pulse recovery circuit 3 and subtract from the signal voltage entering the negative pulse recovery circuit 6, while with a renewed negative polarity pulse, the procedure is reversed.

Claims

SUBJECT

OF THE INVENTION

Digital signal repeater circuitry, particularly in pulse code modulation systems having extended response time correction amplifier, threshold circuits, clock circuits, and delay elements, characterized in that the positive pulse summation member (12) is coupled to the first output by a second non-inverting input an extended response time correction amplifier (1), a first non-inverting second input (pm positive counter pulse source (8), an inverting input with the first negative counter pulse source (10) output and a positive pulse threshold circuit output42), and a summation the negative pulse member (13) is coupled by a first non-inverting input to a second output of a time delay correction amplifier (1), a second non-inverting input to a second output of a negative counter pulse (10) output inverting input to a first output a positive counter pulse (8) and an output with a negative pulse threshold circuit (5) input, the positive pulse threshold circuit (2) output being coupled to a positive pulse recovery circuit (3) input connected to a delay member input (3) 7) positive counter pulses, the output of which is coupled to the input of the positive counter pulse (8) and one input of the output circuits (11) and the output of the negative pulse threshold circuit (5) is connected to the input of the negative pulse recovery circuits (6) the output of which is connected both to the input of the negative counter pulse delay member (9), the output of which is connected to the input of the controlled negative counter pulse source (10), and to the input of the output circuits (11).