CS215459B1 - Zapojení opakovače digitálního signálu - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení opakovače digitálního signálu, zvláště v systémech s pulsně kodovou modulací.

i 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 podobňý signálu vysílanému. To znamená, že impulsu Odpovídá impuls, bezproudému místu bezproudé místo.

ί 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 stejnosněrnou 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. Použije-li se užší pásmo, dochází ke vzrůstu symbolové interference a tím ke snížení odstupu signálu od šumu.

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.

Nedostatkem použití kvantované zpětné vazby ale je analogový způsob tvarování kompenzačního impulsu, který je náročný na přesné dodržení kmitočtové charakteristiky tvarovacího obvodu, protože je třeba kompenzovat doznívání impulsu v rozhodovacím místě trvající obvykle 5 až 8 symbolových míst.

Účelem vynálezu je odstranit tyto nedostatky.

Uvedené nedostatky se odstraňují zapojením opakovacího digitálního signálu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jednak je sumační člen kladných impulsů spojen druhým vstupem s prvním výstupem korekčního zesilovače s prodlouženou časovou odezvou, prvním vstupem s druhým výstupem řízeného zdroje kladných protiimpulsů a výstupem s prvním vstupem komparátoru kladných impulsů, jednak je sumační člen .záporných impulsů spojen prvním vstupem s druhým výstupem korekčního zesilovače s prodlouženou časovou odezvou, druhým vstupem s prvním výstupem řízeného zdroje záporných protiimpulsů a výstupem s druhým vstupem komparátoru záporných impulsů, jednak je sumační člen kladného prahového napětí spojen prvním vstupem s druhým výstupem řízeného zdroje záporných protiimpulsů, druhým vstupem se zdrojem prahových napětí a výstupem s druhým vstupem komparátoru kladných impulsů, a jednak je sumační člen zápor215459 něho prahového napětí spojen prvním vstupem se zdrojem prahových napětí, druhým vstupem s prvním výstupem řízeného zdroje kladných protiimpulsů a výstupem š prvním vstupem komparátoru záporných impulsů, a výstup komparátoru kladných impulsů je spojen se vstupem obvodů obnovy kladných impulsů, jejichž výstup je pojen 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 komparátoru záporných impulsů je spojen se vstupem obvodů obnovy záporných impulsů, jejichž výstup je spojen jednak se vstupem zpožďovacího členu záporných protiimpulsů, jehož výstup je spojen se vstupem řízeného zdroje záporných protiimpulsů, a jednak s jedním vstupem výstupních obvodů.

Hlavní výhody zapojení podle vynálezu spočívají v tom, že potřebuje úzké kmitočtové pásmo k přenosu signálu, zhruba 2 až 3 oktávy, což se pro jeví 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 zpožění projeví ve zhruba třikrát menší míře, což dovolí použít součástí s většími tolerancemi.

Zapojení podle vynálezu je v dalším vysvětleno na příkladu provedení ve spojení s výkresovou částí, kde na obr. 1 je znázorněn graficky časový průběh signálu v jednotlivých místech opakovače digitálního signálu při regeneraci osamoceného kladného impulsu, na obr. 2 blokové schéma části opakovače.

Vstupní díl opakovače digitálního signálu tvoří korekční zesilovač 1 s prodlouženou časovou odezvou. Na jeho první výstup je připojen druhý vstup sumačního členu 12 kladných impulsů a na jeho druhý výstup je připojen první vstup sumačního členu 13 záporných impulsů. První vstup sumačního členu 12 kladných impulsů je spojen s druhým výstupem řízeného zdroje 8 kladných protiimpulsů a druhý vstup sumačního členu 13 záporných impulsů je spojen s prvním výstupem řízeného zdroje 10 záporných protiimpulsů. První výstup řízeného zdroje 8 kladných protiimpulsů je spojen s druhým vstupem sumačního Členu 15 záporného pr ahového napětí, zatímco druhý výstup řízeného zdroje 10 záporných protiimpulsů je spojen s pivním vstupem sumačního členu 14 kladného pluhového napětí. Druhý vstup sumačního členu Í4 kladného prahového napětí a první vstup sumačního členu 15 záporného prahového napětí jsou připojeny k zdroji 4 prahových napětí. Výstu2154S9 py sumačního členu 12 kladných impulsů a sumačního členu 14 kladného prahového napětí jsou spojeny se vstupy komparátoru 2 kladných impulsů. Výstupy sumačního členu 13 záporných impulsů a sumačního členu 15 záporného prahového napětí jsou spojeny se vstupy komparátoru 5 zá- I porných impulsů. Výstup komparátoru 2 kladných impulsů je připojen ke vstupu obvodů 3 obnovy kladných impulsů a výstup komparátoru 5 záporných impulsů je připojen ke vstupu obvodů 6 obnovy záporných impulsů. Výstup obvodů 3 obnovy kladných impulsů je spojen jednak se vstupem zpožďovacího členu 7 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. V některých případech je možné použít zdroj 4 prahových napětí pouze s jedním prahovým napětím, čímž budou druhé vstupy komparátoru 2 kladných impulsů a komparátoru 5 záporných impulsů spojeny. Někdy lze také použít řízeného zdroje 8 kladných protiimpulsů a řízeného zdroje 10 záporných protiimpulsů s jedním výstupem, čímž budou spojeny první vstup sumačního členu 12 kladných impulsů s druhým vstupem sumačního členu 15 záporného prahového napětí a druhý vstup sumačního členu 13 záporných impulsů s prvním vstupem sumačního členu 14 kladného prahového napětí.

Signál projde korekčním zesilovačem 1 s prodlouženou časovou odezvou. Odezva napětí U _t na jeho prvním 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 U_t a na vstupu sumačního členu 13 záporných impulsů pouze napětí — U_v Výstupní napětí sumačního členu 14 kladného prahového napětí a sumačního členu 15 záporného prahového napětí je rovno napětí ze zdroje 4 prahových napětí. V komparátoru 2 kladných impulsů se výstupní napětí sumačního členu 12 kladných impulsů vyhodnotí jako větší než napětí na výstupu sumačního členu 14 kladného prahového napětí, což dá obvodům 3 obnovy kladných impulsů popud ke generaci nového kladného impulsu. Novy kladný impuls postupuje jednak do výstupních obvodů 11 a současně přes zpožďovací 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.

označen U₂. V době třetího symbolového místa se v sumačním členu 12 kladných impulsů sečítají průběhy napětí Uj a U₂ tak, že v okamžiku t₃ a jeho okolí je napětí U₃ na jeho výstupu přibližně rovno nule. Nenulové hodnoty součtu napětí U₄ 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, přičítá se průběh U₂ také k prahovému napětí v sumačním členu 15 záporného prahového napětí. Tím v okamžiku t₃ nebude napětí na výstupu sumačního členu 13 záporných impulsů větší než výstupní napětí sumačního členu 15 záporného prahového napětí. Spektrum signálu se tedy tvaruje v korekčním 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 poťlační záporného parazitního impulsu se dociluje v sumačním členu 12 kladných impulsů a sumačním členu 15 záporného prahového napětí, resp. potlačení kladného parazitního impulsu se dociluje v sumačním členu 13 záporného impulsu a sumačním členu 14 kladného prahového napětí, kde výstupy sumačního členu 12 kladných impulsů a sumačního členu 14 kladného prahového napětí jsou spojeny se vstupy komparátoru 2 kladných impulsů. Ten tvoří vstup obvodů 3 obnovy kladných impulsů. Výstupy sumačního členu 13 záporných impulsů a sumačního členu 15 záporného prahového napětí jsou spojeny se vstupy komparátoru 5 záporných impulsů, který tvoří vstup obvodů 6 obnovy kladných impulsů, přičemž sumační člen 12 kladných impulsů je připojen druhým vstupem

PŘEDMĚT

Zapojení opakovače digitálího signálu, zejména v systémech s pulsně kódovou modulací, které má korekční zesilovač s prodlouženou časovou odezvou, koinparátory, taktovací obvody a zpožďovací členy, vyznačené tím, že jednak je sumační člen (12) kladných impulsů spojen druhým vstupem s prvním výstupem korekčního zesilovače (1) s prodlouženou časovou odezvou, prvním vstupem s druhým výstupem řízeného zdroje (8) kladných protiimpulsů a výstupem s prvním vstupem komparátoru (2) kladných impulsů, jednak je sumační člen (13) záporných impulsů spojen prvním vstupem s druhým výstupem korekčního zesilovače (1) s prodlouženou časovou odezvou, druhým vstupem s prvním výstupem řízeného zdroje (10) záporných protiimpulsů a výstupem s druhým vstupem komparátoru (5) záporných impulsů, jednak je sumační člen (14) kladného prahového napětí spojen prvním vstupem s druhým výstupem řízeného zdroje (10) záporných protiimpulsů, druhým vstupem se zdrojem (4) prahových napětí a výstupem na první výstup korekčního zesilovače 1 s piodlou · ženou časovou odezvou a sumační člen 13 záporné ho impulsu je připojen prvním vstupem na druhý výstup korekčního zesilovače 1 s prodlouženou časovou odezvou. Sumační člen 1S záporného prahového napětí resp. sumační člen 14 kladného prahového napětí, jsou připojeny svým prvním resp. druhým vstupem ke zdroji 4 prahových napětí. První vstup sumačního členu 12 kladných impulsů a druhý vstup sumačního členu 15 zápor ného prahového napětí resp. druhý vstup sumační ho členu 13 záporných impulsů a první vstup sumačního členu 14 kladného prahového napětí jsou připojeny na výstupy řízeného zdroje 8 klad ných protiimpulsů resp. na výstupy řízeného zdr oje 10 záporných protiimpulsů o velikosti vrcholové hodnoty parazitních impulsů, řízené obnovenými kladnými resp. zápornými impulsy zpožděnými o jeden a půl symbolové periody ve zpožďovacím členu 7 kladných protiimpulsů, resp. ve zpožďovacím členu 9 záporných protiimpulsů. Napětí v su- , mačním členu 12 kladných impulsů, sumačním členu 13 záporných impulsů, sumačním členu 14 kladných prahových napětí a sumačním členu 15' záporných prahových napětí se sečítají tak, aby se při obnoveném impulsu kladné polarty impuls z řízeného zdroje 8 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.

Claims (1)

1. s druhým vstupem komparátoru (2) kladných impulsů, a jednak je sumační člen (15) záporného prahového napětí spojen prvním vstupem se zárc jem (4) prahových napětí, druhým vstupem s prvním výstupem řízeného zdroje (8) kladných . protiimpulsů a výstupem s prvním vstupem kompa rátoru (5) záporných impulsů, a výstup komparáto- j ru (2) kladných impulsů je spojen se vstupem obvodů (3) obnovy kladných impulsů, jejichž výstup je spojen jednak se vstupem zpožďovacího členu (7) kladných protiimpulsů, jehož výstup je spojen se vstupem řízeného zdroje (8) kladných , protiimpulsů, a jednak s jedním vstupem výstupních obvodů (11), a výstup komparátoru (5) záporných impulsů je spojen se vstupem obvodů (8) obnovy záporných impulsů, jejichž výstup je spojen jednak se vstupem zpožďovacího členu (9) záporných protiimpulsů, jehož výstup je spojen se vstupem řízeného zdroje (10) záporných protíím pulsů, a jednak s jedním vstupem výstupních obvodů (11).