CS215459B1

CS215459B1 - Connection of digital signal repeater

Info

Publication number: CS215459B1
Application number: CS798080A
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 modulací.The invention relates to the connection of a digital signal repeater, in particular in pulse-code modulation systems.

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.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. This means that the impulse corresponds to the impulse, the currentless location the currentless location.

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.The disadvantage of this solution is the large frequency bandwidth in which the correction amplifier must accurately comply with the required frequency response. The bandwidth requirement is increasing 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 a 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.

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.However, the disadvantage of using quantized feedback is an analogue method of shaping the compensating pulse, which is demanding on accurately maintaining the frequency response of the shaping circuit, since 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 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.These drawbacks are overcome by providing a repetitive digital signal according to the invention, characterized in that on the one hand, the positive pulse summation member is connected by a second input to the first output of the extended time response correction amplifier, the positive pulse comparator input, on the one hand, the negative impulse summation member is connected by a first input to the second output of the extended time response correction amplifier, the second input to the first negative negative pulse comparator input and the second negative pulse comparator input. connected by the first input to the second output of the controlled source of negative counter pulses, the second input to the source of the threshold voltage and the output to the second input of the comparator of the positive pulses, a negative voltage threshold member is connected by a first input to a threshold voltage source, a second input to a first controlled positive counter pulse output, and an output to a first negative pulse comparator input, and a positive pulse comparator output is connected to the positive pulse recovery circuit input. with a positive counter pulse delay input that is coupled to a controlled positive counter pulse source input and one output circuit input, and a negative pulse comparator output is connected to a negative pulse recovery circuit input coupled to a negative delay input input counter pulse, the output of which is connected to the input of a controlled source of negative counter pulses, 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 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.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 seems less demanding on the number of function blocks of the correction amplifier, fewer demands on the variable corrector frequency range and thus increased reliability correction amplifier. 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 about three times less, allowing the use of components with greater tolerances.

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.The circuit according to the invention is further explained by way of example with reference to the drawing, in which FIG. 1 is a graphical representation of the waveform of a signal at individual locations of a digital signal repeater during regeneration of a single positive pulse.

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.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 input of the positive pulse summer 12 and its second output is connected to the first input of the negative pulse summer 13. The first input of the positive pulse summation member 12 is coupled to the second output of the positive counter pulse controlled source 8 and the second input of the negative pulse summation member 13 is connected to the first output of the negative counter pulse control source 10. The first output of the positive counter pulse controlled source 8 is coupled to the second negative threshold voltage summing member 15 input, while the second output of the negative counter pulse controlled source 10 is coupled to the beer input of the positive plow voltage summing member 14. The second input of the positive threshold voltage summation member 14 and the first input of the negative threshold voltage summation member 15 are coupled to the threshold voltage source 4. The positive pulse summing member 12 and the positive threshold summing member 14 are connected to the positive pulse comparator 2 inputs. The outputs of the negative pulse summer 13 and the negative threshold sumper 15 are coupled to the negative pulse comparator 5 inputs. The output of the positive pulse comparator 2 is connected to the input of the positive pulse recovery circuits 3 and the output of the negative pulse comparator 5 is connected to the input of 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 delay member 7 and to the input of the output circuits 11. The output of the negative pulse restoration circuits 6 is connected both to the input of the negative counter pulse delay member 9 and to the other input of the output circuits 11. The output of the positive counter pulse delay member 7 is connected to the input of the positive counter pulse 8, while the output of the negative counter pulse delay member 9 is connected to the input of the negative counter pulse 10. In some cases it is possible to use a threshold voltage source 4 with only one threshold voltage, whereby the second inputs of the positive pulse comparator 2 and the negative pulse comparator 5 are connected. Sometimes, a positive positive counter pulse 8 and a negative negative counter 10 pulse source may also be used to connect the first positive pulse summation input 12 to the second negative threshold summation input 15 and the second negative pulse summation input 13 to the first summation input. a positive threshold voltage element 14.

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.The signal passes through a correction amplifier 1 with an extended time response. The voltage response U _t 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 moment ie, at the input of the summation member 12 positive pulses only the voltage U _t and at the input of the summation member 13 negative pulses only the voltage - U _{v The} output voltage of the summation member 14 is the positive threshold voltage. Tension. In the positive pulse comparator 2, the output voltage of the positive pulse summation member 12 is evaluated to be greater than the voltage at the output of the positive threshold summation member 14, giving the positive pulse recovery circuit 3 an impulse to generate a new positive pulse. The new positive pulse proceeds both to the output circuits 11 and at the same time via the positive counter pulse delay member 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 is shown in FIG.

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 vstupemmarked U ₂ . During the third symbol position in a summing member 12 of the positive pulse voltage waveforms counted by Uj and U _2, so that at time t ₃ and its surroundings voltage U ₃ at its output approximately equal to zero. Non-zero values of the sum of voltages U ₄ and U ₂ occur at the interface of adjacent symbol locations and therefore cannot adversely affect the decision process. In order that the parasitic pulse at the third symbol location does not cause a false negative pulse evaluation, the waveform U _{2 is} also added to the threshold voltage in the negative threshold summation member 15. Thus, at time t ₃ , the voltage at the output of the negative pulse summation member 13 will not be greater than the output voltage of the negative threshold summation member 15. Thus, the signal spectrum is shaped in a correction 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 is pulsed, a positive pulse member 12 and a negative threshold voltage summation member 15, respectively. positive parasitic pulse suppression is achieved in the negative pulse summation member 13 and the positive threshold summation member 14, where the outputs of the positive pulse summation member 12 and the positive threshold summation member 14 are coupled to the positive pulse comparator 2 inputs. This forms the input of the positive pulse recovery circuits 3. The outputs of the negative pulse summation member 13 and the negative threshold summation member 15 are coupled to the inputs of the negative pulse comparator 5 which forms the input of the positive pulse recovery circuits 6, the positive pulse summation member 12 being connected to the second input.

PŘEDMĚTSUBJECT

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.Connection of a digital signal repeater, particularly in pulse-code modulation systems having an extended response time correction amplifier, co -parators, clock circuits and delay elements, characterized in that the positive pulse summation member (12) is connected to the first correction output by a second input. extended time response amplifiers (1), a first input with a second output of a positive counter pulse (8) and a first input of a comparator (2) of a positive pulse, and a negative impulse summation member (13) connected to a second output of a correction amplifier (1) with extended time response, second input with the first output of the negative counter pulse output (10) and output with the second negative impulse comparator input (5), and the positive threshold voltage summation (14) is connected to the second input of the controlled source (10) negative the second input with the threshold voltage source (4) and output to the first delayed correction amplifier 1 output and the negative impulse summation member 13 is connected by the first input to the second delayed correction amplifier 1 output. The negative threshold voltage summing member 1S resp. the positive threshold voltage summing member 14 are connected by their first and second, respectively. the second input to the 4 threshold voltage source. The first input of the positive impulse summation member 12 and the second input of the negative threshold summation member 15 and the negative threshold voltage respectively. the second input of the negative pulse summation member 13 and the first positive threshold voltage summation member 14 are connected to the outputs of the positive counter pulse source 8, respectively. 10 negative counter pulses of the peak value of the parasitic pulses controlled by the renewed positive resp. negative pulses delayed by one and a half symbol periods in the positive counter pulse delay member 7, respectively. in the negative-counter delay element 9. The voltages in the positive pulse sensor 12, the negative pulse summation 13, the positive threshold summation 14 and the negative threshold summation 15 'are added together to add the pulse from the positive-positive-controlled source 8 to the positive counter-pulse source 8. to the signal voltage input to the positive pulse restoration circuits 3 and subtracted from the signal voltage input to the negative pulse restoration circuits 6, whereas with a restored negative polarity pulse, the procedure is reversed.

Claims

with the second input of the comparator (2) of the positive pulses, and secondly, the negative threshold voltage summation member (15) is connected by the first input to the threshold voltage source (4) and the second input to the first output of the controlled positive source (8). and the output with the first negative pulse comparator input (5), and the positive pulse comparator output (2) is connected to the positive pulse recovery circuit (3) input, which is connected to the positive delay delay input (7). counter pulse, 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 comparator (5) is connected to the input of the negative pulse recovery circuits (8). it is connected both to the input of the negative counter pulse delay element (9), the output of which is connected to the input of the negative counter pulse controlled source (10), and to the input of the output circuits (11).