DK149380B - Digital faselaast sloejfe - Google Patents

Description

i o 149380

Den foreliggende opfindelse vedrører en digital faselåst sløjfe, der er af den i kravets indledning angivne art.

For at et datasignal skal kunne genskabes korrekt g på modtagersiden i et synkront datatransmissionssystem, må information om bl.a. bittakt og bitfase være tilgængelig i modtageren. Det er tidligere kendt at udnytte en faselåst sløjfe, der er styret af for eksempel nulgennemgange i det overførte b as i sb åndsignal, til regenerering af bittakten;. .

I et datatransmissionssystem af ovennævnté art findes af og til den risiko, at taktgeneratoren låser i en forkert fase, selv om frekvensen i og for sig skulle være korrekt. Dette indebærer, at systemets datadetektor ikke eksemplerer midt i øjet på det overførte signals Øjendiagram. og den resulterende bitfejlfrekvens bliver 15 som følge deraf høj. Når den faselåste sløjfe desuden kun sporadisk får relevant styreinformation til at bringe sig ud af denne tilstand, kan en korrekt indsynkronisering kræve relativ lang tid. Dette er selvsagt en klar ulem-20 pe for alle systemer af denne art, og især besværligt i for eksempel systemer til tovejskommunikation på samme kanal, dvs. med skiftevis udsendelse og modtagning fra hver terminal. Indsynkroniseringsforløbene bliver jo i sådanne systemer meget hyppige.

25 Den faselåste sløjfe ifølge den foreliggende op findelse, hvis kendetegn fremgår af patentkravet, løser ovennævnte tekniske problem under forudsætning af, at det overførte signal er redundant kodet. Løsningen giver frem for alt den fordel, at synkroniseringstiden ved for eksem-gø pel start nedsættes kraftigt ved at faselåsning i forkert fasetilstand forhindres.

Opfindelsen vil nedenfor blive beskrevet med henvisning til den vedlagte tegningsfigur, der viser en udførelsesform af den faselåste sløjfe ifølge opfindelsen.

35 0 2 149380 I den videre forklaring forudsættes det, at der i transmissionens modtager findes muligheder for opdagelse af fejl i den overførte datastrøm. Denne mulighed foreligger for eksempel, når data overføres med paritetsbits el-5 ler ved redundant kodning af data. En sådan kodning be tyder, at de udsendte signalelementer er korrelerede, som for eksempel ved basisbåndkodning ifølge Partial-Response--princippet, bifasekodning, AMI-kodning (Alternate Mark Inversion), Millerkodning, etc.

10 Korrelationen mellem signalelementerne i disse koder indføres primært for at opnå en for transmissionen passende spektralfordeling, men kan altså desuden anvendes for at muliggøre fejldetektering på modtagersiden.

Hvis man betragter eksempelvis AMI-kodning, så 15 overføres ved hjælp af denne den binære information "1" med impulser, der skifter polaritet, og den binære information "0" med en manglende impuls, dvs. nulniveau. Med en simpel kontrol med at impulserne skifter i polaritet i det modtagne basisbåndssignal i detektoren kan detekte-20 ringsfejl, såkaldte "bipolar violations" (BPV), opdages.

Idet den regenererede bittakt er synkroniseret til korrekt fase for styring af datadetektorens tidspunkt for afføling og detektering af basisbåndsignalet, opstår kun BPV på grund af forstyrrelser i selve datatransmis-25 sionen. Hvis derimod den regenererede bittakt ligger i en forkert fasetilstand, for eksempel i indsyrikroniserings-perioden eller ved forkert låsning af dens fasetilstand, så øges antallet af BPV meget hurtigt.

Figuren viser en del af modtageren i et trans-30 missionssystem ifølge ovenstående. Det transmitterede datasignal, i det aktuelle tilfælde demoduleret, kommer ind til modtagerens datadetektor 2, hvor det eksempleres.

I en efterfølgende operation afkodes det i afkoderen 7.

En taktudtrækningskreds 1, der er tilsluttet detektorens 35 indgang, afføler basisbåndsignalet med hensyn til en eller anden periodisk tilbagevendende egenskab, som for eksempel signalets passage gennem visse på forhånd fast- 149380 0 3 lagte niveauer eller et fast niveau, for eksempel nulniveauet. Hver gang signalet passerer et sådant niveau eller opfylder et andet på forhånd bestemt kriterium, afgives på dens udgang et impulsformet signal. Taktud-5 trækningskredsen l's udgang er tilsluttet den ene ind gang på en med to indgange og to udgange udstyret fasesammenligningskreds 5. Fasesammenligningskredsens udgange er tilsluttet styreindgangene på en digitalt styret oscillator 4, hvis udgang er tilsluttet den tilbageværende 10 indgang på fasesammenligningskredsen. Som navnet antyder, sammenligner kredsen 5 fasetiistandene på det første og det andet indgangssignal i forhold til hinanden. Når det første indgangssignals fase ligger før det andet, afgives et udgangssignal på den ene udgang, og ved det omvendte 15 forhold afgives et udgangssignal på den anden udgang.

Oscillatorens styringsindgange modtager disse signaler og styrer sin frekvens mod en forøgelse henholdsvis en formindskelse, afhængigt af hvilket styresignal, som for øjeblikket foreligger, og på en sådan måde at fasefor-20 skellen mellem sammenligningskredsen 5's indgangssignaler formindskes.

Oscillatoren 4's udgang er endvidere tilsluttet detektoren 2's eksempleringssignalindgang, hvilket indebærer, at detektorens affølingsfrekvens og fase bestemmes 25 af oscillatoren 4's tilsvarende øjeblikkelige udgangsvariable.

Nu kan sløjfen imidlertid, ifølge det som er sagt ovenfor, reguleres ind i og låse i en forkert fasetilstand, selv om den genskabte frekvens i og for sig er 30 korrekt. Konsekvensen er, som nævnt, at bitfejlfrekvensen i udgangssignalet, fra detektoren bliver høj.

Til detektoren 2's udgang er nu ifølge den foretrukne udførelsesform tilsluttet en fejldetektor .3, der detekterer fejl i detektoren 2's udgangssignal på grundlag 35 af signalets redundante egenskaber. Når en fejl detektere s, afgives på fejldetektorens udgang et signal til en til 4 149380 o denne tilsluttet additionskreds 6's ene indgang. Nævnte additionskreds er tilsluttet i signalvejen for en af udgangssignalerne fra nævnte fasesairanenligningskreds på en sådan måde, at dens udgang er tilsluttet oscillatoren 4's styre-5 indgang, og dens anden indgang er tilsluttet sammenlig-ningskredsens ene udgang.

For det typiske tilfælde, at den faselåste sløjfe skulle være låst i en forkert fase, og relevant styreinformation til oscillatoren 4 til at tage sløjfen ud af 10 denne tilstand er' relativ lavfrekvent, giver ovenstående arrangement åbenbart mulighed for, afhængig af indkoblingen af additionskredsen, at styre oscillatoren ved hjælp af en formindskelse eller forøgelse af frekvensen til korrekt fasetilstand. Eftersom bitfejlfrekvensen er høj, 15 i det mindste i begyndelsen af denne korrektion, bliver impulsfrekvensen høj på fejldetektor 3’s udgang og dermed indsynkroniseringsforløbet hurtigt.

Indretningen fungerer selvsagt ifølge ovenstående selv i det tilfælde, hvor sløjfen ikke er låst i en for-20 kert fase, men i en udgangstilstand ved starten af datatransmissionen er kraftigt ude af fase.

Fejldetektoren er således hele tiden indkoblet i systemet, men i systemets normale arbejdshastighed stort set uvirksom. Kun de fejl, som indføres i selve transmis-25 sionen mellem sender og modtager, registreres og forår sager styreimpulser til oscillatoren. Sådanne styreimpulser kompenseres imidlertid uden vanskeligheder i sløjfens normale reguleringsforløb.