RU2249919C2 - Receiver for discontinuous data with automatic synchronization of transmission speeds - Google Patents
Receiver for discontinuous data with automatic synchronization of transmission speeds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2249919C2 RU2249919C2 RU2003106778/09A RU2003106778A RU2249919C2 RU 2249919 C2 RU2249919 C2 RU 2249919C2 RU 2003106778/09 A RU2003106778/09 A RU 2003106778/09A RU 2003106778 A RU2003106778 A RU 2003106778A RU 2249919 C2 RU2249919 C2 RU 2249919C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- counter
- information
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике связи и может использоваться при разработке аппаратуры передачи цифровой информации, представленной двухинтервальными БИ, ЧМ и ФМ канальными кодами.The invention relates to communication technology and can be used in the development of equipment for the transmission of digital information represented by two-interval BI, FM and FM channel codes.
Известны приемники двухинтервальных канальных кодов, сформированных с использованием только двух временных интервалов: τ0 и τ0/2, где τ0 - длительность единичного сигнала данных, равная тактовому интервалу. Наиболее широко используемыми являются фазоманипулированный (ФМ) или манчестерский код (ГОСТ 26765.52-87), биимпульсный (БИ) код (ГОСТ 27232-87) и частотноманипулированный (ЧМ) код.Known receivers dvuhintervalnyh channel codes generated using only two time intervals: τ 0 and τ 0/2, where τ 0 - duration of a single data signal, equal to the clock interval. The most widely used are phase-shifted (FM) or Manchester code (GOST 26765.52-87), bi-pulse (BI) code (GOST 27232-87) and frequency-manipulated (FM) code.
К таким устройствам относится, например, “Декодер” [1], осуществляющий формирование тактовой частоты приема и декодирование информации, представленной двухинтервальными канальными кодами. Недостатками устройства являются прекращение формирования тактовой частоты при замираниях сигнала в линиях связи и, как следствие, сбой цикловой синхронизации аппаратуры передачи данных, а также работа только на одной скорости.Such devices include, for example, “Decoder” [1], which performs the formation of the clock frequency of reception and decoding of the information represented by two-channel channel codes. The disadvantages of the device are the cessation of the formation of the clock frequency during fading of the signal in the communication lines and, as a result, a failure of the cyclic synchronization of the data transmission equipment, as well as operation at only one speed.
Указанных недостатков лишено “Устройство синхронизации и декодирования” [2], обеспечивающее автоподстройку и формирование тактовой частоты приема (в том числе при замираниях сигналов в линии связи), а также декодирование сигналов двухинтервальных канальных кодов. Недостаток устройства заключается в обязательном участии обслуживающего персонала для изменения скорости обмена данными. Это требует значительных затрат времени на формирование, передачу и прием соответствующего сообщения, что снижает производительность линии связи.The “Synchronization and decoding device” [2] is deprived of these drawbacks, which provides automatic tuning and the formation of the clock frequency of reception (including during fading of signals in the communication line), as well as decoding of signals of two-channel channel codes. The disadvantage of this device is the mandatory participation of staff to change the speed of data exchange. This requires a significant investment of time in the formation, transmission and reception of the corresponding message, which reduces the performance of the communication line.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является “Приемник цифровой информации” [3], выбранный за прототип, в котором осуществляется автоматическая выработка кода скорости работы устройства.Closest to the proposed technical solution is the “Digital Information Receiver” [3], selected for the prototype, which automatically generates a code for the speed of the device.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства-прототипа. Устройство содержит задающий генератор 1, формирователь опорной частоты 2, анализатор сигналов 3, формирователь тактовой частоты 4, декодер 5, первый 6 и второй 7 D-триггеры, элемент И 8, элемент ИЛИ 9 и двоичный счетчик 10, а также информационный 11, управляющий 12 и установочный 13 входы, тактовый 14 и информационный 15 выходы.Figure 1 presents the functional diagram of the device of the prototype. The device comprises a
Устройство имеет следующие связи. Выход задающего генератора 1 через формирователь опорной частоты 2 подключен к первым входам анализатора сигналов 3, формирователя тактовой частоты 4 и декодера 5. Выход декодера 5 соединен с информационным 15 выходом устройства, информационный вход 11 которого подключен ко второму входу анализатора сигналов 3. Первый выход последнего соединен со вторым входом декодера 5, а второй - со вторым входом формирователя тактовой частоты 4, первый выход которого подключен к тактовому выходу 14 устройства и к третьему входу декодера 5, второй - к четвертому входу декодера, третий и четвертый - к информационным входам соответственно первого 6 и второго 7 D-триггеров, пятый - к тактовым входам первого 6 и второго 7 D-триггеров и к первому входу элемента ИЛИ 9. Прямой выход первого 6 D-триггера и инверсный выход второго 7 D-триггера соединены со входами элемента И 8, выход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ 9, соединенного выходом со счетным входом двоичного счетчика 10, вход установки в "0" которого подключен к установочному входу 13 устройства, а выход - ко второму входу формирователя опорной частоты 2. Управляющий 12 вход устройства подключен к объединенным третьему входу формирователя тактовой частоты 4 и пятому входу декодера 5.The device has the following connections. The output of the
Известное устройство работает следующим образом. На информационный вход 11 устройства поступают данные, кодированные одним из трех двухинтервальных канальных кодов (БИ, ЧМ, ФМ). На управляющий вход 12 устройства подается лог. “0”, если поступающие из линии связи данные кодированы БИ и ЧМ двухинтервальными кодами, и лог. “1”, если данные кодированы ФМ двухинтервальным кодом.The known device operates as follows. The
Анализатором сигналов 3 производится выделение фронтов и спадов сигналов кодированной последовательности, поступающей на информационный вход 11 устройства. Каждым из этих импульсов приводится в исходное состояние счетчик 4.1 формирователя тактовой частоты 4. Счетчик выполняет функцию интегратора, который совместно со схемой выделения импульса коррекции (элементы 4.2 и 4.3) производит подстройку фазы делителя на 2, выполненного на D-триггере 4.4, который формирует тактовую частоту приема. При кодировании данных БИ-кодом импульсы коррекции вырабатываются при каждом переходе исходного сигнала из “1” в “0”, при кодировании ЧМ-кодом - при каждом “0” в исходном сигнале, при кодировании ФМ-кодом - при каждом переходе исходного сигнала из “1” в “0” и из “0” в “1”. Импульсы коррекции обеспечивают подтверждение или восстановление синфазности. Откорректированная частота подается на декодер 5. Последний содержит схему выделения “единиц” исходной последовательности из кодированных сигналов, выполненную на элементах 5.1-5.6, а также переключатель 5.8 и D - триггер 5.7. При декодировании БИ- и ЧМ-кодов на выход переключателя 5.8 под действием сигнала управления поступают сигналы с выхода элемента 5.6 схемы выделения “единиц”. Одновременно через переключатель 4.5 на тактовый вход D-триггера 5.7 выдается частота с инверсного выхода D-триггера 4.4, что обеспечивает наличие на тактовом 14 и информационном 15 выходах устройства тактовой частоты приема и синфазных с ней декодированных данных. Изложенное подробно поясняется временными диаграммами, приведенными на фиг.2, 3 и 4 в [2].The
Подстройка к требуемой скорости происходит следующим образом. На установочный 13 вход устройства подается сигнал, устанавливающий двоичный счетчик 10 в состояние “0”, что соответствует подключению на выход мультиплексора 2.2 максимальной по величине опорной частоты, вследствие чего счетчик 4.1 формирователя тактовой частоты 4 переполняется и в его дополнительном разряде (2m+1) появляются “1”. При появлении на выходе элемента 4.2 очередного импульса коррекции состояния старшего (2m) и дополнительного (2m+l) разрядов счетчика 4.1 фиксируются D-триггерами 6 и 7, при этом состояние “1” на прямых выходах этих триггеров свидетельствует о необходимости понижения значения опорной частоты и на выходе элемента И 8 появляется лог. “0”, разрешающий прохождение импульсов коррекции на счетный вход двоичного счетчика 10. По каждому импульсу счетчик получает приращение формируемого им кода на единицу. Процесс продолжается до тех пор, пока D-триггеры 6 и 7 не зафиксируют состояние “1” и “0” соответственно, что сопровождается формированием на выходе элемента И 8 лог. “1”, блокирующей прохождение через элемент ИЛИ 9 импульсов коррекции на счетный вход двоичного счетчика 10. В результате значение опорной частоты в дальнейшем не изменяется, что свидетельствует о завершении процесса адаптации устройства к скорости сигналов, поступающих из линии связи.The adjustment to the required speed is as follows. A signal is set to the
Из описания работы устройства-прототипа следует, что оно обеспечивает автоматическую подстройку скорости сигналов, поступающих из линии связи в том случае, если она ниже скорости работы приемника. В противном случае необходимо формирование внешнего сигнала установки, подаваемого на установочный 13 вход устройства. Это возможно либо вручную оператором, либо, например, путем подсчета ошибок в принимаемом сигнале на заданном интервале и т.д., что требует затрат времени и снижает производительность линии связи.From the description of the operation of the prototype device, it follows that it provides automatic adjustment of the speed of the signals coming from the communication line if it is lower than the speed of the receiver. Otherwise, it is necessary to generate an external installation signal supplied to the
Кроме того, в известном устройстве возможен сбой тактовой синхронизации при воздействии помех, вызывающих искажения длительности сигналов в 2 и более раз в ту или иную сторону. В самом деле, согласно нормативным документам на двухинтервальные коды (ГОСТ 26765.52-87, ГОСТ 27232-87) изменение скорости их работы происходит с коэффициентом кратности, равным двум, поэтому воздействие такого рода помех воспринимается известным устройством как изменение скорости передачи. Таким образом, несмотря на равенство скоростей передачи и приема, из-за воздействия такого рода помех происходит рассогласование скоростей передачи и приема, т.е. нарушение тактовой, а вслед за этим и цикловой синхронизации. Это приводит к потерям информации на время, требующееся для нового вхождения в тактовый и цикловой синхронизм, что в конечном итоге снижает производительность линии связи.In addition, in the known device, a clock synchronization failure may occur under the influence of interference, causing distortion of the signal duration by 2 or more times in one direction or another. In fact, according to regulatory documents on two-interval codes (GOST 26765.52-87, GOST 27232-87), their speed changes with a multiplicity factor of two, therefore, the effect of this kind of interference is perceived by a known device as a change in transmission speed. Thus, despite the equality of the transmission and reception rates, due to the influence of this kind of interference, there is a mismatch between the transmission and reception speeds, i.e. violation of clock, and after this and cyclic synchronization. This leads to loss of information for the time required for a new entry into the clock and cycle synchronism, which ultimately reduces the performance of the communication line.
Задачей предлагаемого устройства является повышение производительности линии связи.The objective of the proposed device is to increase the performance of the communication line.
Технический результат, достигаемый предлагаемым устройством, заключается в автоматическом определении знака рассогласования скоростей передающей и приемной сторон и приведении их в соответствие путем выработки опорной частоты, обеспечивающей получение тактовой частоты приема, соответствующей значению скорости поступающей информации. Одновременно с этим достигается дополнительный технический результат, заключающийся в исключении ложного определения рассогласования скоростей передачи и приема при соответствии качества канала связи выбранному критерию - допустимому количеству искажений длительности сигналов на заданном временном интервале.The technical result achieved by the proposed device is to automatically determine the sign of the mismatch of the speeds of the transmitting and receiving sides and bringing them into conformity by developing a reference frequency that provides receiving clock frequency corresponding to the value of the speed of incoming information. At the same time, an additional technical result is achieved, which consists in eliminating the false determination of the mismatch of transmission and reception speeds when the quality of the communication channel matches the selected criterion — the allowable number of signal duration distortions over a given time interval.
Указанный технический результат достигается тем, что в приемник дискретной информации с автоматическим согласованием скоростей передачи и приема, содержащий задающий генератор, формирователь опорной частоты, анализатор сигналов, формирователь тактовой частоты, декодер, элемент И, счетчик временного интервала, элемент ИЛИ, выходом подключенный к счетному входу счетчика временного интервала, управляющий и информационный входы, тактовый и информационный выходы, при этом выход задающего генератора через формирователь опорной частоты подключен к первым входам анализатора сигналов, формирователя тактовой частоты и декодера, выход которого соединен с информационным выходом устройства, информационный вход которого подключен ко второму входу анализатора сигналов, первый выход которого соединен со вторым входом декодера, а второй - со вторым входом формирователя тактовой частоты, первый выход которого подключен к тактовому выходу устройства и к третьему входу декодера, второй - к четвертому входу декодера, пятый вход которого объединен с третьим входом формирователя тактовой частоты и подключен к управляющему входу устройства, введены блок определения рассогласования скоростей, блок формирования кода скорости, блок памяти кода скорости и RS-триггер. При этом выход формирователя опорной частоты и выход задающего генератора дополнительно подключены соответственно к первому и второму входам блока определения рассогласования скоростей, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым выходами формирователя тактовой частоты, шестой подключен к второму выходу анализатора сигналов, а первый и второй выходы - соответственно к счетному и управляющему входам блока формирования кода скорости, выполненного на реверсивном счетчике, выходы которого соединены с управляющими входами формирователя опорной частоты. Выход сигнала переполнения реверсивного счетчика блока формирования кода скорости подключен ко входу установки в “1” RS-триггера, выход которого соединен со вторым входа элемента И, выход которого подключен к управляющему входу блока памяти кода скорости, а первый вход объединен с первым входом элемента ИЛИ и подключен ко второму выходу анализатора сигналов. Вход установки в “0” счетчика временного интервала подключен к первому выходу блока определения рассогласования скоростей, а выход - ко второму входу элемента ИЛИ, ко входу блокировки старших разрядов реверсивного счетчика блока формирования кода скорости и ко входу установки в “0” RS-триггера.The specified technical result is achieved by the fact that in the receiver of discrete information with automatic matching of transmission and reception speeds, containing a master oscillator, a reference frequency driver, a signal analyzer, a clock frequency generator, a decoder, an AND element, a time interval counter, an OR element connected to a counted output the input of the counter of the time interval, the control and information inputs, the clock and information outputs, while the output of the master oscillator through the driver of the reference frequency connected to the first inputs of the signal analyzer, clock generator and decoder, the output of which is connected to the information output of the device, the information input of which is connected to the second input of the signal analyzer, the first output of which is connected to the second input of the decoder, and the second to the second input of the clock frequency, the first output of which is connected to the clock output of the device and to the third input of the decoder, the second to the fourth input of the decoder, the fifth input of which is combined with the third input of the clock generator howling frequency and connected to control input devices, introduced mismatch determination unit velocity generating unit code rate, code rate storage unit and the RS-flip-flop. In this case, the output of the reference frequency driver and the output of the master oscillator are additionally connected respectively to the first and second inputs of the speed mismatch determination unit, the third, fourth, and fifth inputs of which are connected respectively to the third, fourth and fifth outputs of the clock frequency driver, the sixth is connected to the second output of the signal analyzer and the first and second outputs, respectively, to the counting and control inputs of the speed code generation unit, executed on a reversible counter, the outputs of which th connected to the control input of the reference frequency. The output of the overflow signal of the reverse counter of the speed code generation unit is connected to the installation input in “1” of the RS flip-flop, the output of which is connected to the second input of the AND element, the output of which is connected to the control input of the speed code memory block, and the first input is combined with the first input of the OR element and connected to the second output of the signal analyzer. The setup input at “0” of the time interval counter is connected to the first output of the speed mismatch determination unit, and the output is connected to the second input of the OR element, to the high-order blocking input of the reverse counter of the speed code generation unit, and to the setup input to the “0” RS trigger.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в определении рассогласования скоростей передачи и приема путем подсчета знакоперемен на заданном временном интервале. При этом решение о наличии рассогласования скоростей передачи и приема принимается не по каждому случаю искажения длительности сигнала в 2 или более раз, как это имеет место в прототипе, а по заданному значению преобладания искажений одного знака (увеличения или уменьшения длительности в 2 и более раз) на временном интервале, определяемом коэффициентом деления счетчика временного интервала. При этом, поскольку блок формирования кода скорости подсчитывает усредненное значение искажений разного знака, имеющих место при случайных изменениях длительности сигналов под воздействием помех в линии связи, то вероятность переполнения реверсивного счетчика блока формирования кода скорости и выдачи ложного сигнала рассогласования скоростей на временном интервале, заданном с учетом качества канала связи, чрезвычайно мала.The essence of the proposed technical solution is to determine the mismatch of transmission and reception speeds by counting alternating signs at a given time interval. At the same time, the decision on the presence of a mismatch in the transmission and reception rates is made not for each case of distortion of the signal duration by 2 or more times, as is the case in the prototype, but according to the given value of the predominance of distortions of one sign (increase or decrease in duration by 2 or more times) on the time interval determined by the division ratio of the counter of the time interval. Moreover, since the speed code generation unit calculates the average value of distortions of different signs that occur during random changes in the signal duration under the influence of noise in the communication line, the probability of overflow of the reverse counter of the speed code generation unit and the generation of a false speed mismatch signal over a time interval specified with given the quality of the communication channel is extremely small.
При переходе передатчика на другую скорость работы и наличии искажений длительности под влиянием помех (или при их отсутствии) преобладание искажений одного знака становится устойчивым, что приводит к формированию сигнала рассогласования скоростей в виде “1” на дополнительном выходе блока формирования кода скорости и обеспечивает подстройку скорости приема к скорости передачи.When the transmitter switches to a different operating speed and there is a duration distortion under the influence of interference (or in the absence thereof), the predominance of distortions of one sign becomes stable, which leads to the formation of a speed mismatch signal in the form of “1” at the additional output of the speed code generation unit and provides speed adjustment reception to the transmission rate.
На фиг.1 приведена функциональная схема устройства-прототипа.Figure 1 shows the functional diagram of the device of the prototype.
На фиг.2 представлена функциональная схема предлагаемого устройства.Figure 2 presents the functional diagram of the proposed device.
На фиг.3 приведена функциональная схема блока определения рассогласования скоростей.Figure 3 shows the functional diagram of the unit for determining the mismatch of speeds.
Предлагаемое устройство (фиг.2) содержит задающий генератор 1, формирователь опорной 2 частоты, анализатор сигналов 3, формирователь тактовой 4 частоты, декодер 5, блок определения рассогласования скоростей (БОРС) 6, блок формирования кода скорости (БФКС) 7, блок памяти кода скорости (БПКС) 8, элемент ИЛИ 9, счетчик временного интервала 10, RS-триггер 11, элемент И 12, информационные вход 13 и выход 14, управляющий 15 вход и тактовый 16 выход.The proposed device (figure 2) contains a
Устройство имеет следующие связи.The device has the following connections.
Выход задающего генератора 1 через формирователь опорной 2 частоты подключен к первым входам анализатора сигналов 3, блока определения рассогласования скоростей 6, формирователя тактовой 4 частоты и декодера 5. Выход декодера 5 соединен с информационным выходом 14 устройства, информационный вход 13 которого подключен ко второму входу анализатора сигналов 3, первый выход которого соединен со вторым входом декодера 5, а второй - с первыми входами элемента И 12 и элемента ИЛИ 9 и вторыми входами блока определения рассогласования скоростей 6 и формирователя тактовой 4 частоты, первый выход которого подключен к тактовому 16 выходу устройства и к третьему входу декодера 5, второй - к четвертому входу декодера 5, пятый вход которого объединен с третьим входом формирователя тактовой 4 частоты и подключен к управляющему 15 входу устройства. Третий, четвертый и пятый выходы формирователя тактовой 4 частоты соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым входами блока определения рассогласования скоростей 6, шестой вход которого подключен к выходу задающего генератора 1. Первый выход блока определения рассогласования скоростей 6 соединен со входом установки в “0” счетчика временного интервала 10 и счетным входом блока формирования кода скорости 7, выполненного на реверсивном счетчике, управляющий вход которого подключен ко второму выходу блока определения рассогласования скоростей 6. Выходы реверсивного счетчика блока формирования кода скорости 7 подключены к информационным входам блока памяти кода скорости 8, выходы которого соединены с управляющими входами формирователя опорной 2 частоты. Выход сигнала переполнения реверсивного счетчика блока формирования кода скорости 7 подключен к входу установки в “1” RS-триггера 11, выход которого соединен со вторым входом элемента И 12, подключенного выходом к управляющему входу блока памяти кода скорости 8. Выход счетчика временного интервала 10 подключен ко входу установки в “0” RS-триггера 11, к входу блокировки старших разрядов реверсивного счетчика блока формирования кода скорости 7 и ко второму входу элемента ИЛИ 9, выход которого соединен со счетным входом счетчика временного интервала 10.The output of the
Примеры реализации формирователя опорной 2 частоты, анализатора сигналов 3, формирователя тактовой 4 частоты и декодера 5 приведены на фиг.1.Examples of implementations of a
Блок формирования кода скорости 7 может быть реализован, например, на реверсивном счетчике, содержащем младшие 7.1 и старшие 7.2 разряды (фиг.2), при этом управляющий и счетный входы реверсивного счетчика являются соответственно управляющим и счетным входами, а выходы младших разрядов реверсивного счетчика - выходами блока формирования кода скорости 7. Входы установки в “0” старших разрядов и выход последнего старшего разряда реверсивного счетчика являются соответственно входом блокировки старших разрядов и выходом сигнала переполнения блока формирования кода скорости 7.The unit for generating the
Блок памяти кода скорости 8 может быть выполнен, например, на D-триггерах 8.0...8.i, при этом информационные и синхронизирующие входы D-триггеров являются соответственно информационными и управляющим входами блока памяти кода скорости 8, а выходы D-триггеров являются выходами упомянутого блока памяти.The memory block of
Пример реализации блока определения рассогласования скоростей 6 приведен на фиг.3. БОРС 6 содержит двоичный счетчик 6.1, регистр сдвига 6.2, первый 6.3 и второй 6.4 элементы ИЛИ, первый 6.5, второй 6.6 и третий 6.7 элементы И, элемент И-НЕ 6.8, элемент ИЛИ-НЕ 6.9, первый 6.10, второй 6.11, третий 6.12, четвертый 6.13, пятый 6.14 и шестой 6.15 D-триггеры. БОРС 6 имеет следующие связи. Первый вход БОРС 6 подключен к первому входу первого элемента ИЛИ 6.3, второй - к объединенным первому входу первого элемента И 6.5 и тактовому входу регистра сдвига 6.2, третий и четвертый - к информационным входам соответственно шестого 6.15 и пятого 6.14 D-триггеров, пятый - к объединенным тактовым входам пятого 6.14 и шестого 6.15 и информационному входу третьего 6.12 D-триггеров, шестой - к объединенным тактовым входам второго 6.11, третьего 6.12 и четвертого 6.13 D-триггеров. Выход второго 6.4 элемента ИЛИ и выход регистра сдвига 6.2 являются соответственно первым и вторым выходами БОРС 6.An example implementation of the unit for determining the mismatch of
Выход первого 6.5 элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ-НЕ 6.9, к информационному входу второго 6.11 D-триггера, инверсный выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 6.9, выход которого подключен к входу установки в “0” двоичного счетчика 6.1 и первого 6.10 D-триггера.The output of the first 6.5 AND element is connected to the first input of the OR-NOT 6.9 element, to the information input of the second 6.11 D-flip-flop, the inverse output of which is connected to the second input of the OR-NOT 6.9 element, the output of which is connected to the installation input in “0” of the binary counter 6.1 and the first 6.10 D-trigger.
Прямые выходы пятого 6.14 и шестого 6.15 D-триггеров через элемент И-НЕ подключены к первому входу третьего 6.7 элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего 6.12 D-триггера, а выход - с первым входом второго 6.4 элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу четвертого 6.13 D-триггера. Выход первого 6.3 элемента ИЛИ соединен со счетным входом двоичного счетчика 6.1, три старших разряда которого подключены в порядке уменьшения старшинства соответственно к первому и второму входам второго 6.6 элемента И и тактовому входу первого 6.10 D-триггера, соединенного прямым выходом с первыми входами первого 6.3 элемента ИЛИ, первого 6.5 элемента И и входом установки в “0” регистра сдвига 6.2, информационный вход которого подключен к инверсному выходу первого 6.10 D-триггера, а выход - к информационному входу четвертого 6.13 D-триггера.The direct outputs of the fifth 6.14 and the sixth 6.15 D-flip-flops through the NAND element are connected to the first input of the third 6.7 D-element, the second input of which is connected to the output of the third 6.12 D-flip-flop, and the output is connected to the first input of the second 6.4 OR element, the second input of which connected to the output of the fourth 6.13 D-trigger. The output of the first 6.3 element OR is connected to the counting input of the binary counter 6.1, the three most significant bits of which are connected in order of decreasing precedence, respectively, to the first and second inputs of the second 6.6 element AND and the clock input of the first 6.10 D-trigger, connected by a direct output to the first inputs of the first 6.3 element OR, the first 6.5 element AND and the installation input to “0” of shift register 6.2, the information input of which is connected to the inverse output of the first 6.10 D-trigger, and the output is to the information input of the fourth 6.13 D-trigger.
Первый вход БОРС 6 подключен к выходу мультиплексора 2.2 формирователя опорной частоты 2 (фиг.1), второй - к выходу элемента 3.3 анализатора сигналов 3, третий и четвертый - к выходам соответственно последнего (2m) и дополнительного (2m+1) разрядов счетчика 4.1, пятый - к выходу D-триггера 4.3 формирователя тактовой частоты 4, шестой - к выходу задающего генератора 1.The first input of
Предлагаемое устройство осуществляет анализ поступающих сигналов, автоподстройку тактовой частоты и декодирование информации аналогично устройству-прототипу. Автоматическое согласование скоростей при превышении скорости приема над скоростью передачи и при превышении скорости передачи над скоростью приема происходит следующим образом.The proposed device performs the analysis of incoming signals, auto-clock frequency and decoding information similarly to the prototype device. Automatic coordination of speeds when the reception speed exceeds the transmission rate and when the transmission speed exceeds the reception rate is as follows.
При включении электропитания элементы памяти устройства могут находиться в произвольном состоянии, при этом первый 6.10 D-триггер, если он находится в состоянии “0” по прямому выходу, по истечении переходного периода установится в состояние “1” сигналом с выхода второго 6.6 элемента И, выделяемого при работе двоичного счетчика 6.1, на счетный вход которого через первый 6.3 элемент ИЛИ поступают импульсы опорной частоты Fоп с выхода мультиплексора 2.2. Сигналом лог. “1”, поступающим с прямого выхода первого 6.10 D-триггера на вход установки в “0” регистра сдвига 6.2, реверсивный счетчик БФКС 7 по входу управления (±1) устанавливается в режим суммирования.When the power is turned on, the memory elements of the device can be in an arbitrary state, while the first 6.10 D-trigger, if it is in the state “0” by direct output, after the transition period is set to state “1” by the signal from the output of the second 6.6 AND element, allocated during operation of the binary counter 6.1, the counting input of which through the first 6.3 element OR receives pulses of the reference frequency F op from the output of the multiplexer 2.2. Signal log. “1”, coming from the direct output of the first 6.10 D-flip-flop to the installation input in “0” of shift register 6.2, the
На выходе узла формирования опорной частоты 2 значение опорной частоты может быть равным, а также большим или меньшим требуемой величины.At the output of the node forming the
При установке опорной частоты приема, соответствующей согласованной работе передающей стороны с приемной, в момент появления переднего фронта очередного импульса коррекции с выхода элемента И 4.3 на прямых выходах пятого 6.14 и шестого 6.15 D-триггеров устанавливается комбинация “10”, в результате чего на выходе элемента И-НЕ 6.8 имеет место лог. “0”, блокирующий прохождение импульса коррекции через третий 6.7 элемент И и второй 6.4 элемент ИЛИ на счетный вход реверсивного счетчика БФКС 7. Благодаря этому состояние реверсивного счетчика БФКС 7 не изменяется, и, следовательно, не изменяется код скорости, определяющий номинал опорной частоты.When setting the reference receive frequency corresponding to the coordinated work of the transmitting side with the receiving side, at the moment of the leading edge of the next correction pulse from the output of the AND 4.3 element, the combination “10” is set at the direct outputs of the fifth 6.14 and the sixth 6.15 D-flip-flops, as a result of which the element’s output AND NOT 6.8 there is a log. “0”, blocking the passage of the correction pulse through the third 6.7 AND element and the second 6.4 OR element to the counting input of the
При согласованных скоростях приема и передачи последний разряд счетчика временного интервала 10 находится в состоянии “1”, блокирующем поступление импульсов через элемент ИЛИ 9 на его счетный вход и удерживающем в “нулевом” состоянии старшие разряды 7.2 реверсивного счетчика БФКС 7 и RS-триггер 11, при этом последний с помощью элемента И 12 блокирует прохождение импульсов со второго выхода анализатора сигналов 3 на управляющий вход блока памяти кода скорости 8, обеспечивая тем самым постоянство значения скорости.At the agreed reception and transmission rates, the last bit of the counter of the
Если значение опорной частоты приема выше требуемой, то в момент появления очередного импульса коррекции с выхода элемента 4.3 (фиг.1) последний (2m) и дополнительный (2m+1) разряды двоичного счетчика 4.1 устанавливаются в “1”. По переднему фронту импульса коррекции пятый 6.14 и шестой 6.15 D-триггеры (фиг.3) устанавливаются в состояние “1” и на выходе элемента И-НЕ 6.8 появляется лог. “1”, разрешающая прохождение импульса коррекции через третий 6.7 элемент И и второй 6.4 элемент ИЛИ на счетный вход реверсивного счетчика БФКС 7, находящегося, как об этом говорилось выше, по входу управления в режиме суммирования. В результате состояние реверсивного счетчика БФКС 7 увеличивается на единицу, что соответствует более низкому значению опорной частоты.If the value of the reference reception frequency is higher than required, then at the moment of the appearance of the next correction pulse from the output of element 4.3 (Fig. 1), the last (2 m ) and additional (2 m + 1 ) bits of the binary counter 4.1 are set to “1”. On the leading edge of the correction pulse, the fifth 6.14 and the sixth 6.15 D-flip-flops (Fig. 3) are set to “1” and a log appears at the output of the AND-NOT 6.8 element. “1”, allowing the passage of the correction pulse through the third 6.7 AND element and the second 6.4 OR element to the counting input of the
Если опорная частота приема ниже требуемой, то согласование осуществляется следующим образом. С помощью двоичного счетчика 6.1 и второго 6.6 элемента И на выходе первого 6.10 D-триггера формируется временной интервал, величина которого, выраженная в периодах опорной частоты, определяется какIf the reference reception frequency is lower than required, then the coordination is as follows. Using the binary counter 6.1 and the second 6.6 element And at the output of the first 6.10 D-trigger, a time interval is formed, the value of which, expressed in periods of the reference frequency, is defined as
N=7·2m-3,N = 7 · 2 m-3 ,
где m≥3 - число разрядов двоичного счетчика 6.1.where m≥3 is the number of bits of the binary counter 6.1.
Формирование интервала (N) начинается с момента поступления на вход первого 6.5 элемента И импульса с выхода элемента 3.3, появляющегося при каждой знакоперемене (при переходе из “1” в “0” или из “0” в “1”) во входной последовательности на информационном входе 13 (фиг.2) устройства. С помощью схемы, выполненной на втором 6.11 D-триггере и элементе ИЛИ-НЕ 6.9 (фиг.3), формируется короткий импульс, устанавливающий в “0” двоичный счетчик 6.1 и первый 6.10 D-триггер. В результате этого регистр сдвига 6.2 получает возможность продвижения “1”, поступающей с инверсного выхода первого 6.10 D-триггера, импульсами знакоперемен с выхода элемента 3.3. В рассматриваемом случае, когда опорная частота приема ниже требуемой, на тактовый вход регистра сдвига 6.2 в течение времени формирования интервала поступает не менее двух импульсов и на выходе регистра сдвига 6.2 появляется “1”, которая переводит реверсивный счетчик БФКС 7 по входу управления (± 1) в режим вычитания, а через небольшую задержку, создаваемую четвертым 6.13 D-триггером, поступает через второй 6.4 элемент ИЛИ на счетный вход реверсивного счетчика БФКС 7, переводя его в предыдущее состояние, соответствующее более высокому значению опорной частоты. Процесс продолжается до появления на выходе реверсивного счетчика требуемого кода скорости, а на выходе формирователя опорной частоты 2 (фиг.1) требуемого значения опорной частоты.The formation of the interval (N) starts from the moment the first 6.5 element AND pulse arrives at the input from the output of element 3.3, which appears during each alternating sign (when changing from “1” to “0” or from “0” to “1”) in the input sequence to information input 13 (figure 2) of the device. Using the circuit performed on the second 6.11 D-trigger and the OR-NOT 6.9 element (Fig. 3), a short pulse is generated, setting the binary counter 6.1 and the first 6.10 D-trigger to “0”. As a result of this, shift register 6.2 gets the opportunity to advance “1”, coming from the inverse output of the first 6.10 D-trigger, by alternating pulses from the output of element 3.3. In the case under consideration, when the reference reception frequency is lower than the required, at least two pulses arrive at the clock input of the shift register 6.2 during the interval formation time and “1” appears at the output of the shift register 6.2, which translates the
Таким образом, при каждом искажении в 2 и более раз длительности сигнала кодированной последовательности, поступающей из линии связи на информационный 13 вход устройства (фиг.2), на первом выходе БОРС 6, на выходе элемента ИЛИ 6.4 фиг.3, появляется импульс, поступающий с первого выхода блока определения рассогласования скоростей 6 на вход установки в “0” счетчика временного интервала 10 (фиг.2), при этом сигналом “0” с выхода последнего производится разблокирование старших разрядов 7.2 реверсивного счетчика БФСК 7, а счетчик временного интервала 10 начинает счет импульсов, поступающих со второго выхода анализатора сигналов 3 (с выхода элемента 3.3, фиг.1). Одновременно реверсивный счетчик БФКС 7 производит суммирование (или вычитание) поступающих на его счетный вход импульсов с первого выхода блока определения рассогласования скоростей 6 (с выхода элемента 6.4 фиг.3). При качестве канала связи не хуже заданного количество искажений длительности сигналов на временном интервале, определяемом счетчиком 10 фиг.2, не вызывает переполнения реверсивного счетчика и появления “1” в его последнем разряде (на выходе сигнала переполнения реверсивного счетчика БФКС 7), т.к. раньше происходит переполнение счетчика временного интервала 10, “единицей” с выхода последнего разряда которого блокируется его работа, устанавливаются в “0” старшие разряды 7.2 реверсивного счетчика БФКС 7 и подтверждается “нулевое” состояние на выходе RS-триггера 11, благодаря чему код скорости остается неизменным.Thus, with each distortion of 2 or more times the duration of the signal of the encoded sequence coming from the communication line to the
Изменение скорости передачи эквивалентно резкому ухудшению качества канала, в результате чего счетчик временного интервала 10 работает без переполнения, а реверсивный счетчик БФКС 7 получает возможность досчитать до переполнения и сигналом с дополнительного выхода переводит RS-триггер 11 в состояние “1”, открывая возможность прохождения импульсов со второго выхода анализатора сигналов 3 через элемент И 12 на управляющий вход блока памяти кода скорости 8, что обеспечивает изменение кода скорости на выходах D-триггеров 8.0... 8.i и соответствующее коду изменение значения опорной частоты на выходе формирователя опорной 2 частоты.Changing the transmission speed is equivalent to a sharp deterioration in the quality of the channel, as a result of which the
Таким образом, благодаря введению дополнительных старших (7.2) разрядов реверсивного счетчика и использованию усреднения числа искажений длительности сигналов с учетом знака (в сторону увеличения или уменьшения длительности) на заданном временном интервале, предлагаемым устройством достигнуто новое качество, а именно - возможность работы на каналах с помехами, при этом по сравнению с прототипом значительно уменьшается вероятность ложного определения рассогласования скоростей передачи и приема и связанных с этим потерь информации.Thus, due to the introduction of additional high-order (7.2) bits of the reverse counter and the use of averaging the number of distortions of the signal duration taking into account the sign (in the direction of increasing or decreasing the duration) at a given time interval, the proposed device achieved a new quality, namely, the ability to work on channels with interference, while compared with the prototype significantly reduces the likelihood of a false determination of the mismatch of transmission and reception speeds and the associated loss of information.
Количество разрядов счетчика временного интервала 10 и старших разрядов 7.2 реверсивного счетчика БФКС 7 определяется, исходя из вероятности искажения элемента сигнала в линии связи (РЭ).The number of bits of the counter of the
Так, при РЭ<0,05 (т.е. при среднем числе искажений в линии связи, не превышающем 5%) количество разрядов счетчика временного интервала 10 выбирается из условия появления “1” в его последнем разряде при наихудшем (в данном случае - равномерном) распределении искажений:So, at Р Э <0.05 (i.e., with the average number of distortions in the communication line not exceeding 5%), the number of bits of the counter of the
где n - число разрядов счетчика временного интервала.where n is the number of bits of the counter of the time interval.
При РЭ = 0,05 ближайшее большее значение n, отвечающее выражению (1), равно 5.When R E = 0.05, the nearest larger value of n corresponding to expression (1) is 5.
Количество старших разрядов 7.2 реверсивного счетчика 7.2 выбирается из условия недопущения его переполнения на интервале работы счетчика временного интервала 10:The number of senior bits 7.2 of the reverse counter 7.2 is selected from the condition of preventing overflow on the counter interval of the time interval 10:
где k - число старших разрядов 7.2 реверсивного счетчика.where k is the number of high order bits 7.2 of the reverse counter.
При РЭ=0,05 ближайшее большее значение k, отвечающее выражению (2), равно 6.When R E = 0.05, the nearest larger value of k corresponding to expression (2) is 6.
Источники литературыSources of literature
1. Князькин B.C., Пресняков Ю.В., Трошанов В.А. Декодер. Патент RU №2088044, М. Кл. Н 03 М 5/22.1. Knyazkin B.C., Presnyakov Yu.V., Troshanov V.A. Decoder. Patent RU No. 2088044, M. Cl. H 03
2. Горюнов В.А., Колесников А.В., Котов В.И., Трошанов В.А. Устройство синхронизации и декодирования. Свидетельство на полезную модель №16809, М. Кл. Н 03 М 5/22.2. Goryunov V. A., Kolesnikov A. V., Kotov V. I., Troshanov V. A. Device synchronization and decoding. Utility Model Certificate No. 16809, M. Cl. H 03
3. Горюнов В.А., Колесников А.В., Котов В.И., Овчинкин Г.М., Трошанов В.А. Приемник цифровой информации. Свидетельство на полезную модель №18331, М. Кл. Н 03 М 5/22.3. Goryunov V. A., Kolesnikov A. V., Kotov V. I., Ovchinkin G. M., Troshanov V. A. Digital information receiver. Utility Model Certificate No. 18331, M. Cl. H 03
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003106778/09A RU2249919C2 (en) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | Receiver for discontinuous data with automatic synchronization of transmission speeds |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003106778/09A RU2249919C2 (en) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | Receiver for discontinuous data with automatic synchronization of transmission speeds |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003106778A RU2003106778A (en) | 2004-09-20 |
RU2249919C2 true RU2249919C2 (en) | 2005-04-10 |
Family
ID=35612088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003106778/09A RU2249919C2 (en) | 2003-03-11 | 2003-03-11 | Receiver for discontinuous data with automatic synchronization of transmission speeds |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2249919C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9048978B2 (en) | 2010-07-14 | 2015-06-02 | Telefonaktiebolaget L M Erisson (Publ) | Clocking scheme for a wireless communication device |
-
2003
- 2003-03-11 RU RU2003106778/09A patent/RU2249919C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9048978B2 (en) | 2010-07-14 | 2015-06-02 | Telefonaktiebolaget L M Erisson (Publ) | Clocking scheme for a wireless communication device |
RU2554542C2 (en) * | 2010-07-14 | 2015-06-27 | Телефонактиеболагет Л М Эрикссон (Пабл) | Clocking circuit for wireless communication device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3535450A (en) | Multiplex transmission method | |
UA45326C2 (en) | RADIO TELEPHONE SYSTEM (OPTIONS), METHOD OF OPERATION OF THE CLUSTER OF SUBSCRIBER LINEAR CIRCLES AND METHOD OF PROVIDING A REPEATED GROUP OF TEMPORARY MIRACLES | |
US20050135465A1 (en) | Device with improved serial communication | |
JPH07112187B2 (en) | Method and apparatus for ensuring data block bit synchronization | |
RU2249919C2 (en) | Receiver for discontinuous data with automatic synchronization of transmission speeds | |
RU2663200C2 (en) | Method of management of two-way high-speed radio communication with efficient use of the radio frequency spectrum in the departmental communication system | |
JP2693758B2 (en) | Frame pulse generation method | |
US5461621A (en) | Pair division multiplexer for digital communications | |
RU2206957C2 (en) | Digital data receiving device | |
EP0124576B1 (en) | Apparatus for receiving high-speed data in packet form | |
SU1083389A1 (en) | Device for synchronizing binary signals in receiving equipment of multichannel communication system | |
JP2003157230A (en) | Method for reducing clock signal and data time skew in clock signal and data separation type serial data communication system composed of multidrop system and making clock signal transmission line single line | |
JPH0786926A (en) | Dpll circuit | |
US4107468A (en) | Digital train processing device | |
GB680702A (en) | Mixed modulation in pulsed intercommunication systems | |
RU2214044C1 (en) | Data coding/decoding device | |
SU1354431A1 (en) | Data transmitting system | |
SU1104674A1 (en) | Clock synchronizing device | |
RU2078401C1 (en) | Synchronous adaptive multiplexer | |
SU1053306A1 (en) | Synchronization device | |
RU1807578C (en) | Device for clock synchronization | |
RU2033640C1 (en) | Time signal transmitting and receiving device | |
SU1376276A1 (en) | Apparatus for selection and connection of stationary radio set to telephone channel | |
RU2270527C1 (en) | Start-stop communication system | |
RU1809544C (en) | Device for operating a communication channel on a multi-channel basis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080312 |