RU2261528C1 - Network-synchronization pulse phase jitter compensator - Google Patents

Network-synchronization pulse phase jitter compensator Download PDF

Info

Publication number
RU2261528C1
RU2261528C1 RU2004117007/09A RU2004117007A RU2261528C1 RU 2261528 C1 RU2261528 C1 RU 2261528C1 RU 2004117007/09 A RU2004117007/09 A RU 2004117007/09A RU 2004117007 A RU2004117007 A RU 2004117007A RU 2261528 C1 RU2261528 C1 RU 2261528C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
phase
pulse
input
phase jitter
Prior art date
Application number
RU2004117007/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004117007A (en
Inventor
А.А. Волков (RU)
А.А. Волков
Original Assignee
Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) filed Critical Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)
Priority to RU2004117007/09A priority Critical patent/RU2261528C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2261528C1 publication Critical patent/RU2261528C1/en
Publication of RU2004117007A publication Critical patent/RU2004117007A/en

Links

Landscapes

  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

FIELD: network clock synchronization engineering.
SUBSTANCE: proposed pulse phase jitter compensator is built around PLL and has newly introduced internal pulse modulator, phase inverter, and delay line affording complete compensation for sync pulse phase jitter in network clock synchronization.
EFFECT: minimized effectiveness of network clock synchronization.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области сетевой тактовой синхронизации (ТСС), а точнее к компенсации блуждания фазы импульсов сетевой синхронизации (джиттера).The invention relates to the field of network clock synchronization (TSS), and more specifically to compensation for the phase wander of the network synchronization pulses (jitter).

Джиттер - это асинхронизм синхроимпульсов ТСС, резко снижающий ее эффективность. Его можно рассматривать как модуляцию по времени (фазе) периодических синхроимпульсов эквивалентной джиттеру помехой. Это - паразитная времяимпульсная (ВИМ) или фазоимпульсная (ФИМ) модуляция. Поэтому для снижения джиттера чаще используется система фазовой автоподстройки (ФАП) импульсного автогенератора по входному сигналу с ВИМ (ФИМ), что отмечено в источниках [1,2,3]. Из теории и практики ФАП известно, что колебания импульсного автогенератора, подстраиваемого в его петле ФАП, повторяют входной модулированный сигнал, но с меньшей глубиной модуляции соответствующего параметра (в данном случае - временного сдвига импульсов). Это значит, что такие колебания имеют меньший джиттер по сравнению со входным импульсным сигналом. В [1] ФАП называется ФАПЧ, т.е. фазовая автоподстройка частоты, а в [2] - временным автоселектором, т.к. там используется временной дискриминатор вместо фазового детектора. Но и в [1] в качестве фазового детектора используется триггер. В [3] рассматриваются общие вопросы ТСС.Jitter is the asynchronism of TSS clock pulses, which sharply reduces its effectiveness. It can be considered as modulation in time (phase) of periodic clock pulses with equivalent jitter interference. This is spurious time-pulse (VIM) or phase-pulse (PIM) modulation. Therefore, to reduce jitter, the phase-locked loop (PLL) of a pulsed oscillator is often used according to the input signal from the VIM (PIM), which is noted in the sources [1,2,3]. From the theory and practice of FAP, it is known that the oscillations of a pulsed oscillator, which is tuned in its FAP loop, repeat the input modulated signal, but with a lower modulation depth of the corresponding parameter (in this case, the temporal shift of pulses). This means that such oscillations have less jitter compared to the input pulse signal. In [1], PLL is called PLL, ie phase-locked loop, and in [2] - a temporary auto-selector, because it uses a time discriminator instead of a phase detector. But also in [1], a trigger is used as a phase detector. In [3], general issues of TSS are considered.

За прототип изобретения выбрано устройство, описанное в первом источнике [1], как наиболее близкое к нему по технической сущности.For the prototype of the invention, the device described in the first source [1] was selected as the closest to it in technical essence.

Прототип состоит из последовательно соединенных амплитудного ограничителя, временного дискриминатора, фильтра нижних частот (ФНЧ), импульсного автогенератора, управляемого по фазе напряжением (ГУН), выход которого, являющийся выходом прототипа, соединен со вторым (опорным) входом временного дискриминатора. ГУН охвачен петлей ФАП, включающей вышеназванные блоки, и на его выходе колебания повторяют входной модулированный сигнал, но с меньшим джиттером.The prototype consists of a series-connected amplitude limiter, a temporary discriminator, a low-pass filter (LPF), a pulse phase-controlled oscillator (VCO), the output of which, which is the output of the prototype, is connected to the second (reference) input of the temporary discriminator. The VCO is covered by the loop of the phase-to-phase converter, including the above blocks, and at its output, the oscillations repeat the input modulated signal, but with less jitter.

Основным недостатком прототипа является недостаточное устранение блуждания фазы синхроимпульсов (джиттера), что не позволяет иметь максимум эффективности ТСС.The main disadvantage of the prototype is the lack of elimination of the wandering phase of the clock (jitter), which does not allow to have the maximum efficiency of the TSS.

Техническим результатом заявленного объекта является обеспечение максимума эффективности ТСС за счет полного устранения джиттера.The technical result of the claimed object is to ensure maximum efficiency of the TSS due to the complete elimination of jitter.

Сущность изобретения состоит в том, что в прототип, состоящий из последовательно соединенных амплитудного ограничителя, временного дискриминатора, ФНЧ, ГУНа, выход которого соединен со вторым входом временного дискриминатора, дополнительно введены фазоинвертор (аналоговый) с регулируемым коэффициентом передачи, времяимпульсный модулятор, линия задержки, причем модулятор своим низкочастотным входом подключен к выходу ФНЧ через введенный фазоинвертор, а высокочастотным входом - к выходу амплитудного ограничителя через введенную линию задержки. Выход модулятора является выходом изобретения.The essence of the invention lies in the fact that in the prototype, consisting of a series-connected amplitude limiter, time discriminator, low-pass filter, VCO, the output of which is connected to the second input of the temporary discriminator, an additional phase inverter (analog) with adjustable transmission coefficient, time-pulse modulator, delay line, moreover, the modulator with its low-frequency input is connected to the output of the low-pass filter through the input phase inverter, and the high-frequency input is connected to the output of the amplitude limiter through the input line delays. The output of the modulator is the output of the invention.

Существенным отличием изобретения являются введенные элементы и их связи, т.к. только они позволяют полностью исключить джиттер и тем самым повысить эффективность ТСС до максимума.A significant difference of the invention are the introduced elements and their relationships, because only they can completely eliminate jitter and thereby increase the efficiency of TSS to the maximum.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

На чертеже представлена структурная схема компенсатора. Компенсатор состоит из амплитудного ограничителя 1, временного дискриминатора 2, импульсного автогенератора, управляемого по фазе напряжением (ГУН) 3, ФНЧ 4, линии задержки 5, фазоинвертора 6 с регулируемым коэффициентом передачи, времяимпульсного модулятора 7. Блоки 2,3,4 образуют синхронно-фазовый демодулятор (СФД) на базе ФАПЧ. Демодулятор работает в дискретные моменты времени, т.к. ГУН - импульсный подстраиваемый автогенератор. Введенные элементы обведены пунктирной линией.The drawing shows a structural diagram of the compensator. The compensator consists of an amplitude limiter 1, a temporary discriminator 2, a pulse oscillator controlled by phase voltage (VCO) 3, low-pass filter 4, a delay line 5, a phase inverter 6 with an adjustable transmission coefficient, a pulse-time modulator 7. Blocks 2,3,4 form synchronously PLL-based phase demodulator (SFD). The demodulator works at discrete points in time, because VCO - pulse adjustable oscillator. Entered elements are outlined with a dashed line.

Работа всего компенсатора происходит следующим образом.The work of the entire compensator is as follows.

Входные непериодические импульсы с ВИМ ограничиваются по амплитуде в блоке 1 для устранения паразитной амплитудной модуляции, в результате чего на его выходе имеет место ВИМ колебание с постоянной амплитудойInput non-periodic pulses with VIM are limited in amplitude in block 1 to eliminate spurious amplitude modulation, as a result of which VIM oscillation with a constant amplitude takes place at its output

Figure 00000002
Figure 00000002

где f(t) - нормированная функция, характеризующая форму импульса:where f (t) is the normalized function characterizing the shape of the pulse:

Тп - период следования импульсов,T p - the pulse repetition period,

Δτm - максимальное смещение импульса относительно тактовой точки,Δτ m is the maximum shift of the pulse relative to the clock point,

b(t) - нормированная модулирующая функция, эквивалентная джиттеру.b (t) is the normalized modulating function equivalent to jitter.

ВИМ - колебание u1(t) детектируется в синхронно-фазовом демодуляторе (СФД), состоящем из блоков 2,3,4, в результате чего на выходе ФНЧ 4 имеет место модулирующий аналоговый сигнал uф(t)=Umb(t), эквивалентный джиттеру. В блоке 6 этот сигнал меняет свой знак на обратный и усиливается по уровню, после чего поступает на низкочастотный вход модулятора ВИМ7. На высокочастотный вход блока 7 подается сигнал u1(t) с выхода блока 1 через линию задержки 5. Блок 5 выравнивает временные сдвиги входных сигналов. На выходе блока 7 имеет место колебаниеVIM - oscillation u 1 (t) is detected in a synchronous-phase demodulator (SFD), consisting of blocks 2,3,4, as a result of which at the output of the low-pass filter 4 there is a modulating analog signal u f (t) = U m b (t ) equivalent to jitter. In block 6, this signal changes its sign to the opposite and amplifies in level, after which it enters the low-frequency input of the VIM7 modulator. The signal u 1 (t) is supplied to the high-frequency input of block 7 from the output of block 1 through the delay line 5. Block 5 equalizes the time shifts of the input signals. At the output of block 7, there is oscillation

Figure 00000003
Figure 00000003

где Δτm=kUm,where Δτm = kUm,

т.е. полностью периодические импульсы синхронизации. Это значит, что джиттер полностью исключен.those. fully periodic synchronization pulses. This means that jitter is completely ruled out.

Поскольку колебания на выходе ГУНа повторяют входной сигнал uвх(t), но с меньшим джиггером, то можно вход блока 5 подключить не к выходу блока 1, а к выходу блока 3, что облегчит компенсацию джиттера.Since the oscillations at the output of the VCO repeat the input signal u in (t), but with a smaller jigger, it is possible to connect the input of block 5 not to the output of block 1, but to the output of block 3, which will facilitate jitter compensation.

Технико-экономическим эффектом изобретения является получение максимально возможной эффективности ТСС за счет полного исключения джиттера.The technical and economic effect of the invention is to obtain the maximum possible efficiency of TSS due to the complete exclusion of jitter.

Источники информацииSources of information

1. Брени С. Синхронизация цифровых сетей связи/Перевод с англ. Под ред. А.В.Рыжкова. - М.: Мир, 2003. - C.111-113.1. Breni S. Synchronization of digital communication networks / Translation from English. Ed. A.V. Ryzhkova. - M.: Mir, 2003 .-- C.111-113.

2. Первачев С.В. Радиоавтоматика. - М.: Радио и связь, 1982.2. Pervachev S.V. Radio Automation. - M.: Radio and Communications, 1982.

3. Шмытинский В.В., Корхова В.И. Принципы построения тактовой сетевой синхронизации в цифровых сетях связи // Автоматика, связь, информатика. - 2000, 1, - С.38-41.3. Shmytinsky V.V., Korkhova V.I. The principles of building clock network synchronization in digital communication networks // Automation, Communications, Informatics. - 2000, 1, - S. 38-41.

Claims (1)

Компенсатор блуждания фазы импульсов сетевой синхронизации, состоящий из последовательно соединенных амплитудного ограничителя, временного дискриминатора, фильтра нижних частот, импульсного автогенератора, управляемого по фазе напряжением, выход которого соединен со вторым (опорным) входом временного дискриминатора, отличающийся тем, что в него дополнительно введены аналоговый фазоинвертор, время-импульсный модулятор, линия задержки, причем низкочастотный вход модулятора подключен к выходу фильтра нижних частот через фазоинвертор, а его высокочастотный вход - к выходу амплитудного ограничителя через линию задержки, выход модулятора является выходом всего компенсатора.The phase wander of a network synchronization pulse, consisting of a series-connected amplitude limiter, a temporary discriminator, a low-pass filter, a phase-controlled pulse oscillator, the output of which is connected to the second (reference) input of the temporary discriminator, characterized in that it is additionally equipped with an analog phase inverter, time-pulse modulator, delay line, and the low-frequency input of the modulator is connected to the output of the low-pass filter through the phase inverter , and its high-frequency input - to the output of the amplitude limiter through the delay line, the output of the modulator is the output of the entire compensator.
RU2004117007/09A 2004-06-07 2004-06-07 Network-synchronization pulse phase jitter compensator RU2261528C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004117007/09A RU2261528C1 (en) 2004-06-07 2004-06-07 Network-synchronization pulse phase jitter compensator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004117007/09A RU2261528C1 (en) 2004-06-07 2004-06-07 Network-synchronization pulse phase jitter compensator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2261528C1 true RU2261528C1 (en) 2005-09-27
RU2004117007A RU2004117007A (en) 2005-11-20

Family

ID=35850129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004117007/09A RU2261528C1 (en) 2004-06-07 2004-06-07 Network-synchronization pulse phase jitter compensator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2261528C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517269C2 (en) * 2012-03-20 2014-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Clocking device for converting discrete information to analogue information

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БРЕНИ С. Синхронизация цифровых сетей связи. Перевод с английского под ред. РЫЖКОВА А.В. - М.: Мир, 2003, с. 111-113. *
ШМЫТИНСКИЙ В.В., КОРХОВА В.И. Принципы построения тактовой сетевой синхронизации в цифровых сетях связи. - Автоматика, связь, информатика. - М., 2000,1, с.38-41. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517269C2 (en) * 2012-03-20 2014-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Clocking device for converting discrete information to analogue information

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004117007A (en) 2005-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8610508B2 (en) Injection-locked oscillator
KR101632657B1 (en) Time-to-digital convertoer and all-digital phase locked loop
KR100547831B1 (en) Clock and data recovery device capable of responding to variable data rates
WO2015161640A1 (en) Time-to-digital converter and frequency tracking device and method
CN110912637B (en) Clock synchronization system and method
RU2261528C1 (en) Network-synchronization pulse phase jitter compensator
EP0165941A1 (en) A phase shift keying and phase modulation transmission system
US6009134A (en) Timing restoration circuit for pulse amplitude modulation (PAM)-type communication system
RU2565526C1 (en) Phase-locked loop device
US9344098B1 (en) Digital frequency-locked loop with reference clock error detection
RU2625047C1 (en) Method for forming periodic bipolar oscillations with assigned phase shift and device for its realisation
US4780893A (en) Bit synchronizer
SE501156C2 (en) Reference signal composed of clock signal and synchronization signal, synchronization device and method, etc. reference signal
KR910004015A (en) Quadrature Modulation Demodulation Method and Circuit Using Remote PLL
RU135468U1 (en) FAST FREQUENCY SYNTHESIS
JP2008278479A (en) Digital synthesizer
RU159899U1 (en) GENERATOR OF COMPLEX AND AUTOMODULATION OSCILLATIONS
RU143080U1 (en) DIGITAL FORMER OF LINEAR-FREQUENCY-MODULATED RADIO SIGNALS
RU2689432C1 (en) Function transducer with control of amplitude and output oscillation phase
GB2213026A (en) Control arrangement for a phase shift keying system
ATE64049T1 (en) PHASE LOCKED LOOP.
US3478276A (en) Automatic phase control circuit
SU1465816A1 (en) Device for discrete presetting of phase shift
SU636781A1 (en) Pulse generator
SU1441329A1 (en) Phase shift calibrator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100608