NL7903100A - Inrichting voor het controleren van de synchronisatie van een ontvanger. - Google Patents

Description

PHN 9427 N.Y. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Inrichting voor het controleren van de synchronisatie van een ontvanger.

A._Achtergrond van de uitvinding.

A(1). Gebied van de uitvinding.

De uitvinding heeft betrekking op een inrich-5 ting voor het controleren van de synchronisatie van een ontvanger voor datasignalen waarvan het spectrum twee ter weerszijden van de symboolfrequentie gelegen zijbanden omvat .

Dergelijke inrichtingen worden als monitorin-10 - richting aangeduid. De synchronisatie van de ontvanger wordt normaliter bewerkstelligd door een kloksignaalin-richting welke uit het datasignaal een synchroon kloksig-naal afleidt op basis van klokinformatie welke in het datasignaal zelf aanwezig is. Door een niet-lineaire bewerking 15 van het ontvangen datasignaal kan een sterke signaalcompo- nent met een frequentie van tweemaal de symboolfrequentie worden verkregen. Het voor de signaalregeneratie benodigde kloksignaal moet door frequentiedeling uit deze signaalcom-ponent worden afgeleid, waardoor een dubbelzinnigheid in de 20 phase van het kloksignaal ontstaat. Een monitorinrichting dient om de juiste phase van het kloksignaal te bepalen.

A(2). Beschrijving van de stand van de techniek.

In .een bekende monitorschakeling voor bi-phase 25 modulatie (Manchester-code) volgens U.S, octrooischrift 3.403.377 wordt het monitorcriterium afgeleid van de sig-naalovergangen. Dit criterium is gevoelig voor signaalver-vorming ten gevolge van de transmissieweg.

7903100 - 2 ~ J?HN 9427_______________________________________________________ ______________________________________ B, _Samenvatting van de uitvinding.

De uitvinding beoogt een monitorinrichting te verschaffen welke minder afhankelijk van de transmissieweg is.

5 De monitorinrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het ontvangen datasignaal in ieder sym-boolinterval op twee synchrone tijdstippen, welke een half symboolinterval verschillen wordt bemonsterd en de monsters welke op het eerste respectievelijk tweede tijdstip worden 10 genomen met tegengestelde polariteit aan een integrator worden toegevoerd, aan de uitgang waarvan een controlesig-naal wordt afgeleid.

De monitorinrichting is speciaal geschikt voor datasignalen welkè gecodeerd zijn volgens de "krukas”-code 15 (Fig. l) en welke in de ontvanger optimaal gefilterd zijn.

C. _Korte beschrijving van de figuren.

Fig. 1 toont de golfvormen behorende bij de "krukas "-code .

20 Fig. 2 toont enkele amplitudespectra volgens verschillende codeer(modulatie)methoden.

Fig. 3 is een blokschema van ëen ontvanger welke is voorzien van een monitorinrichting volgens de uitvinding . ...

25 Fig. 4 toont enkele oogpatronen.

In Fig. 1 zijn de golfvormen voor de datasymbo-len "1" en "0" in een symboolinterval van T sec. volgens de "krukas"-code, weergegeven. Het amplitudespectrum van de "krukas"-code is in Fig. 2 weergegeven door kromme CS.

30 Het amplitudespectrum voor bi-phase modulatie is weergege ven door kromme BP. De kromme TH .illustreert het amplitu-despectrum volgens de zogenaamde "top-hat"-code, volgens U.S. octrooischrift 3*846.583.

De "krukas"-code, bi-phase modulatie en de "top-35 hat"—code hebben gemeen, dat het gecodeerde respectieve— 790310® JPHN 9J+27_________________________________________________________________________-________________________________—- lijk gemoduleerde signaal een dubbelzijbandsignaal is met als draaggolffrequentie de symboolfrequentie 1/T Hz. De navolgende beschrijving zal refereren aan -de "krukas"-code. Aanpassingen voor de andere codes zullen aan het einde van 5 de beschrijving vermeld worden.

Een optimale ontvanger voor de "krukas"-code (Fig. 3) bevat een ontvangfilter 1, een bemonsterschake-laar 2 en een polariteitsdetector 3· Het optimale ontvangfilter is een laagdoorlaatfilter met een grensfrequentie 10 van tweemaal de bitfrequentie 2/T Hz. Tussen 0 Hz en 2/T

Hz heeft de filterkarakteristiek een sinusvormig verloop zoals gegeven door de uitdrukking: j sin (γ·) (1) 15 Het spectrum van de "krukas"-code wordt bij be nadering ook door uitdrukking (1) gegeven. Het resultaat is dat aan de uitgang van ontvangfilter 1 het spectrum bij benadering wordt gegeven door de uitdrukking: 20 sin2 (2)

Signalen met een spectrum zoals gegeven door uitdrukking (2) hebben een oogpatroon, zoals is weergegeven in Fig. 4a. De bemonsterschakelaar 2 zou het ontvangen 25 datasignaal moeten bemonsteren op de bemonstert!jdstippen t + nT. o —

Het kloksignaalkanaal van de ontvanger bevat op conventionele wijze een nuldoorgangdetector 4, een phase-vergrendelde lus (PLL) 5 en een tweedeler 6. Tussen de 30 uitgang van het ontvangfilter 1 en de nuldoorgangdetector h is een integrator 7 geschakeld, waardoor -aan de ingang van detector 4 nuldoorgangen optreden op afstanden welke veelvouden van T/2 sec. bedragen. Storende nuldoorgangen op afstanden van T/4 sec. tot de gewenste nuldoorgangen 35 worden door integrator 7 geëlimineerd. In Fig. 4a zijn de 7903100 t . - 4 - PHN 9427______________________________________________________________________________________________________________________________ gewenste nuldoorgangen door a, b, c en d aangeduid en de storende nuldoorgangen door e. en f.

Aan de uitgang van nuldoorgangdetector 4 ontstaat een sterke component met een frequentie gelijk aan tweemaal 5 de symboolfrequentie 2/T Hz. Deze component wordt door de phasevergrendelde lus 5 geselecteerd. Door frequentiedeler 6 wordt de frequentie door twee gedeeld tot de symboolfrequentie 1/T Hz.

Tweedeler 6 heeft twee inverse uitgangen 6-Q en 10 6-Q. Van uitgang 6-Q worden de bemonsterimpulsen afgeleid welke moeten optreden op de tijdstippen t £ nT (Fig. 4a). De impulsen welke op uitgang 6-Q optreden liggen midden tussen de impulsen welke op*uitgang 6-Q optreden. De door deze impulsen bepaalde tijdstippen worden aangeduid door 15 t^ _+ nT (Fig. 4a). Het tijdstip t^ verschilt T/2 sec. met het tijdstip t . In Fig. 4a is de juiste ligging van de tijdstippen tQ en t^ ten opzichte van het oogpatroon aangegeven. Wanneer tweedeler 6 niet in de juiste phase staat ingesteld dan wordt het datasignaal door bemonsterschake-20 laar 2 afgetast in het deel van het oogpatroon, waarin de storende nuldoorgangen e en f liggen. Dit geeft aanleiding tot vervalsing van de geregenereerde data.

Tweedeler 6 is voorzien van een stuuringang 6-1 voor het in de juiste phase instellen van de tweedeler. Op 25 stuuringang 6-1 is een phasemonitorschakeling 8 aangeslo ten, welke is verbonden met de uitgang van ontvangfilter 1.

Phasemonitorschakeling 8 bevat een dubbelzijdige gelijkrichter 9 niet daarop aangesloten twee bemonsterscha-kelaars 10 en 11, welke worden bestuurd door uitgang 6-Q 30 respectievelijk 6-Q op de bemonstert!jdstippen t^ _+ nT res pectievelijk t.j +_ nT. De signaalmonsters van bemonster-schakelaar 10 (11) worden via verschilvormer 12 met positieve (negatieve) polariteit aan integrator 13 toegevoerd. De integrator wordt dus in ieder symboolinterval opgeladen 35 door het amplitudeversch.il van de signaalmonsters van het ' datasignaal op de tijdstippen tQ en t^.

7 9 Ö 3~ï Ö 0 - - 5 - - 4 PHF 9422_______________________________________________________________________________________________________

Voor het monitorcriterium wordt gebruik gemaakt van het feit dat in het deel van het oogpatroon, waarin de storende nuldoorgangen e, f liggen, de signaalamplitude op de bemonstertijdstippen, afhankelijk van de data, een klei-5 ne waarde kan hebben (Fig. 4a). De storende nuldoorgangen e, f kunnen zich verplaatsen bij aanwezigheid van een kabel tussen zender en ontvanger, zoals geïllustreerd in Fig. 4b en £ welke het oogpatroon tonen bij toenemende kabellengte.

Op de bemonstert!jdstippen in dit deel van het oogpatroon, 10 blijven echter, afhankelijk van de data, amplituden met een kleine waarde optreden.

Bij een juiste ligging van de tijdstippen t en t^ wordt integrator 13 in positieve richting geladen; bij een verkeerde ligging wordt integrator 13 negatief geladen.

15 Wanneer in het laatste geval de uitgangsspanning van de in tegrator 13 daalt onder een bepaalde referentiespanning -V dan gaat de uitgangsspanning van verschilvormer 14 door nul. Deze overgang van een positieve uitgangsspanning naar een negatieve uitgangsspanning wordt gedetecteerd door nul-20 doorgangdetector 15» welke als gevolg daarvan een stuurpuls toevoert aan tweedeler 6 om deze in de juiste phase te zetten.

Het oogpatroon van de "top-hat"-code heeft ook een deel, waarin afhankelijk van de data signaalamplituden 25 met een kleine waarde kunnen optreden, De beschreven moni tor schakeling kan dus rechtstreeks voor de "top-hat"-code worden toegepast. Het verschil met de ontvanger volgens Fig. 8 zal liggen in de vorm van de filterkarakteristiek van ontvangfilter 1. In het geval van de "top-hat"-code 30 zou het ontvangfilter 1 tot de grensfrequentie van 2/T Hz een uniforme karakteristiek kunnen hebben.

In de praktijk is vastgesteld, dat een bi-phase gemoduleerd signaal dat door een differentiator wordt gestuurd een oogpatroon heeft dat vergelijkbaar is met het 35 oogpatroon aan de uitgang van ontvangfilter 1 bij toepas sing van de "krukas"-code. Voor toepassing bij bi-phase 7903100

Claims (1)

1. 5 CONCLUSIE Inrichting voor het controleren van de synchronisatie van een ontvanger voor datasignalen met een spectrum dat twee ter weerszijden van de symboolfrequentie gelegen zijbanden omvat met het kenmerk, dat het ontvangen data-10 signaal in ieder symboolinterval op twee synchrone tijd stippen welke een half symboolinterval verschillen wordt bemonsterd en de monsters welke op het eerste respectievelijk tweede tijdstip worden genomen met tegengestelde polariteit aan een integrator worden toegevoerd, aan de uit-15 gang waarvan een controlesignaal wordt afgeleid. / mTTotr “