SU1225034A1 - Digital phase synchronization device - Google Patents

Digital phase synchronization device Download PDF

Info

Publication number
SU1225034A1
SU1225034A1 SU843830119A SU3830119A SU1225034A1 SU 1225034 A1 SU1225034 A1 SU 1225034A1 SU 843830119 A SU843830119 A SU 843830119A SU 3830119 A SU3830119 A SU 3830119A SU 1225034 A1 SU1225034 A1 SU 1225034A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
code
output
unit
adder
Prior art date
Application number
SU843830119A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Владимирович Султанов
Лев Николаевич Афанасьев
Сергей Леонидович Шутов
Лев Николаевич Дорошкевич
Виктор Николаевич Райков
Original Assignee
Пензенский Политехнический Институт
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 Пензенский Политехнический Институт filed Critical Пензенский Политехнический Институт
Priority to SU843830119A priority Critical patent/SU1225034A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1225034A1 publication Critical patent/SU1225034A1/en

Links

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электросв зи и может использоватьс  в устройствах передачи дискретной информа- ции. Повышаетс  помехоустойчивость. Входной сигнал через АЦП 1 поступает на цифровой фазовый дискриминатор 2. В этом блоке сравниваютс  фазы задающего колебани  и колебани , вырабатываемого функциональным преобразователем (ФП) 12. ФП 12 представл ет собой запоминающее устройство, в котором записаны коды дискретных отсчетов гармонического колебани  в виде таблиц значений sin и cos . Адрес нужного значени  BHxojciHoro сигнала ФП 12 формирует реверсивный счетчик (РС) 10. По импульсам генератора 15 тактовых импульсов в PC 10 переписываетс  число с сумматора 11. Сумматор 11 скла- дьшает предыдущее значение кода PC 10 с содержимьм PC 14, в который с блока 18 задани  начального кода через блок 17 переписи кода заноситс  код номинального приращени  адреса. Код фазового рассогласовани  с цифрового фазового дискриминатора 2 поступает на накопительный сумматор (НС) 4.Когда содержимое НС 4 превысит некоторое значение, пороговый блок 3 выдает им9 М g to to ел о оо 4The invention relates to telecommunications and can be used in devices for the transmission of discrete information. Noise immunity increases. The input signal through the A / D converter 1 is fed to a digital phase discriminator 2. In this block, the phases of the driving oscillation and the oscillation generated by the functional converter (AF) 12 are compared. The FC 12 is a memory device in which the codes of discrete samples of the harmonic oscillation are written in the form of tables of values sin and cos. The address of the desired value BHxojciHoro of the signal of the FP 12 generates a reversible counter (PC) 10. The pulses of the 15 clock pulses in the PC 10 rewrite the number from the adder 11. The adder 11 accumulates the previous value of the PC 10 code with the contents of the PC 14 into which from block 18 setting the start code through block 17 of the code census enters the code of the nominal increment of the address. The code of the phase mismatch from the digital phase discriminator 2 is fed to the cumulative adder (HC) 4. When the content of the HC 4 exceeds a certain value, the threshold unit 3 gives them 9 M g to to eat oo 4

Description

пульс. Этот импульс через элемент задержки 5 поступает на ключи 7 и 8 и проходит на соответствующие входы PC 10 и усредн ющего блока 9 через тот ключ, который открыт. Управл ющий сигнал, завис щий от знака суммы в НС 4, поступает на ключ 7 непосредственно , а на ключ 8 - через инвертор 6.pulse. This pulse through the delay element 5 is fed to the keys 7 and 8 and passes to the corresponding inputs of the PC 10 and the averaging unit 9 through the key that is open. The control signal, depending on the sum sign in HC4, is supplied to key 7 directly, and to key 8 via the inverter 6.

1 ,one ,

Изобретение относитс  к технике электросв зи и может быть использовано при создании систем фазовой синхронизации в устройствах передачи дискретной информации.The invention relates to telecommunications technology and can be used to create phase synchronization systems in devices for the transmission of discrete information.

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости .The purpose of the invention is to improve noise immunity.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема цифрового устройства фазовой синхронизации. The drawing shows a structural electrical circuit of a digital phase synchronization device.

Цифровое устройство фазрвой синхронизации содержит аналого-цифровой преобразователь 1 (АЦП), цифровой фазовый дискриминатор 2, пороговый блок 3, накопительный сумматор 4, элемент задержки 5, инвертор 6, первый и второй ключи 7 и В, усредн ющи блок 9, первый реверсивный счетчик 10, сумматор 11, функциональный преобразователь 12, блок 13 контрол  второй реверсивный счетчик 14, генератор 15 тактовых импульсовj блок 16 управлени , блок 17 переписи кода, блок 18 задани  начального кода.The digital phase synchronization device contains an analog-digital converter 1 (ADC), a digital phase discriminator 2, a threshold unit 3, a cumulative adder 4, a delay element 5, an inverter 6, the first and second keys 7 and B, averaging unit 9, the first reversible counter 10, adder 11, functional converter 12, control unit 13 second reversible counter 14, clock generator 15 control block 16, code rewriting block 17, initial code set block 18.

В функциональном преобразовате- ле 12, представл ющем собой посто нное запоминакнцее устройство, записаны коды дискретизированных отсчетов гармонического колебани . Задача синхронизации сводитс  к определению в тактовый момент времени адреса нужного отсчета, т.е. отсчета гармони- ческого колебани , равного значению когерентного с задающим. Поскольку частота f тактовых импульсов генера тора 15 тактовых импульсов и номинальна  частота f задающего колебани  заранее известны, то, пользу сь соотнощением периодов этих частотIn the functional converter 12, which is a permanent memory device, the codes of sampled samples of the harmonic oscillation are recorded. The synchronization task is reduced to determining at the clock moment of time the address of the desired reference, i.e. reference harmonic oscillation equal to the value of coherent with the master. Since the frequency f of the clock pulses of the generator 15 clock pulses and the nominal frequency f of the driving oscillation are known in advance, the ratio between the periods of these frequencies is advantageous

lr, lr,

И зна  число N дискретизированныхAnd the number N of sampled values

В результате PC 10 корректирует адрес отсчета. При посто нном знаке фазового рассогласованн  импульс пер еполне- ни  с усредн ющего блока 9 поступает на PC 14, тем самым измен   шаг номинального приращени . Это эквивалентно изменению частоты подстраиваемого колебани . 1 ил.As a result, the PC 10 adjusts the reference address. At a constant sign of the phase mismatch, the overflow pulse from the averaging unit 9 goes to PC 14, thereby changing the step of the nominal increment. This is equivalent to changing the frequency of the tunable oscillation. 1 il.

(1)(one)

отсчетов, записанных в функциональном преобразователе 12 и составл ющих полный период Т гармонического колебани , можно вычислить номинальное приращение адреса N, нужного отсчета функционального преобразовател  12, возникающее в ка дом такте:of the samples recorded in the functional converter 12 and making up the full period T of the harmonic oscillation, you can calculate the nominal increment of the address N, the desired reference of the functional converter 12 that occurs in each cycle:

Т«. I X U IT ". I x u i

NrT N -f-N,. IM , rNrT N -f-N ,. IM, r

Таким образом, адрес 2др,,Дг требуе- мого отсчета в г-й тактовый момент времени может быть вычислен какThus, the address 2dr, Dg of the required reference in the rth clock point of time can be calculated as

еь.М в«Д- (, e.M in “D- (,

где адрес предществующего отсчета, т.е. отсчета, по вл ющегос  в (г-1)-й тактовый момент времени, знак {... (mod N )означает, что сложение в фигурных скобках производитс  по модулю N 2.where is the address of the previous count, i.e. the count that appears in the (r-1) -th clock point in time, the sign {... (mod N) means that addition in curly braces is performed modulo N 2.

--

Отмеченное обсто тельство положено в основу работы предложенного устройства . Определенные с помощью выражений (1) и (2) значени  N, и Чвы Н ® учитывают имеющий место в реальных услови х сдвиг фазы и уход частоты задающего колебани  -от его номинального значени  f, прин того в формуле (1). Отслеживание этих факторов производитс  с помощью системы фазовой автоподстройки.This circumstance is the basis of the operation of the proposed device. The values of N determined by expressions (1) and (2), and Chвыi H ® take into account the actual phase shift and frequency deviation of the oscillating wave from its nominal value f, taken in formula (1). These factors are monitored using a phase locked loop system.

Цифровое устройство фазовой синхронизации работает следующим образом.Digital device phase synchronization works as follows.

Входной сигнал дискретизируетс  и преобразуетс  в цифровой код посредством АЦП 1. С помощью цифрового фазового дискриминатора 2 осуществл етс  сопоставление фаз задающего и вырабатьгоаемого схемой колебаний и вThe input signal is sampled and transformed into a digital code by means of ADC 1. With the help of digital phase discriminator 2, the phases of the driver and the oscillation circuit are compared to and in

J J

зависимости от их соотношени  вырабатываетс  сигнал фазового рассогласовани , представленный в виде кода Zg r j . Отсчеты формируемого схемой колебани  снимаютс  с функционального преобразовател  кода фазы в коды мгновенных значений выходного сигнала функционального преобразовател  12, предетавл к иего собой посто нное запоминающее устройство с записанной в него таблицей значений- синуса или косинуса. При этом адресом нужного значени  выходного сигнала, определ ющим фазу вырабатываемого схемой колебани ,  вл етс  код, зафиксированный в первом реверсивном счетчике 10. Формирование этого кода производитс  следукицим образом. В блоке 18 задани  начального кода хранитс  код номинального приращени  адреса N, нужного отсчета функционалного преобразовател  12, вычисленный с помощью формулы (1). При включенииdepending on their ratio, a phase difference signal is generated, represented as a code Zg r j. The samples of the oscillations generated by the circuit are taken from the functional converter of the phase code to the instantaneous value codes of the output signal of the functional converter 12, which is a permanent storage device with a sine or cosine value table written to it. In this case, the address of the desired output signal, which determines the phase produced by the oscillation circuit, is the code recorded in the first reversible counter 10. The formation of this code is carried out in the following way. In block 18, the initial code setting stores the code of the nominal increment of the address N, the desired reference of the functional converter 12, calculated using formula (1). When turned on

аппаратуры по команде с блока 16 управлени  через блок 17 переписи кода производитс  запись этого кода во второй реверсивный счетчик 14. В каждом такте работы блока, т.е. с приходом каждого тактового импульса с выхода генератора 15 тактовых импульсов , происходит перепись в первый pie- версивный счетчик 10 результата сложени  по модулю Nj числа, зафиксированного ранее в первом реверсивном счетчике 10, с соцержимым второго реверсивного счетчика 14, т.е. реализуетс  алгоритм, предписываемый формулой (2). Число в первом реверсивном счетчике 10, как отмечалось вьнпе,  вл етс  адресом снимаемого с функционального преобразовател  12 цифрового отсчета выходного сигнала устройства синхронизации и подаваемого на цифровой фазовый дискриминатор 2. В зависимости от соотношени  фаз задающего и вырабатьшаемого схемой колебани  Нормируемый посредством цифрового фа зового дискриминатора 2 код фазового рассогласовани  Z г может иметь различные знак и значение. В каждом такте этот код поступает на накопительный сумматор 4, где складываетс  с содержимым этого накопительного сумматора. При наличии посто нного фазового рассогласовани  число Z г в преобладающем больщинстве случаев имеет один и тот же знак. Поэтому по истечении нескольких тактов сумма.the equipment on command from the control block 16 through the block 17 census block records this code into the second reversible counter 14. In each clock cycle, i.e. with the arrival of each clock pulse from the generator 15 clock pulses, the first pie-version counter 10 is accumulated as a result of adding modulo Nj the number recorded earlier in the first reversing counter 10 with the second reversible counter 14, i.e. the algorithm prescribed by formula (2) is implemented. The number in the first reversible counter 10, as noted at the beginning, is the address of the output signal of the synchronization device taken from the digital transducer 12 of the synchronization device and fed to the digital phase discriminator 2. Depending on the ratio of the phases of the driver that is generated by the oscillation circuit. Normalized by the digital phase discriminator 2 The phase error code Zg can have a different sign and meaning. In each cycle, this code goes to cumulative adder 4, where it is added to the contents of this cumulative adder. When there is a constant phase mismatch, the number Zg in the prevailing majority of cases has the same sign. Therefore, after several cycles, the amount is.

2503425034

накопленна  в накопительном сумматоре 4, превысит порог срабатывани  порогового блока 3 и последний пылает один импульс. В зависимости от 5 знака накопленной в накопительном сумматоре 4 сумыьг благодар  наличию инвертора 6 открываетс  из ключей 7 или 8. В результате импульс с порогового блока 3, пройд  черезaccumulated in accumulative adder 4, exceeds the threshold of threshold unit 3 and the last one pulse is ablaze. Depending on the 5 characters accumulated in the cumulative adder 4, due to the presence of the inverter 6, it opens from the keys 7 or 8. As a result, the impulse from the threshold block 3 passes through

10 элемент задержки 5 и через открытый ключ 7 или 8, поступает на счетный вход сложени  или вычитани  первого реверсивного счетчика 10 и тем самз1м коррегктирует на один шаг фазу выход15 ного сигнала схемы (измен ет на единицу адрес отсчета, снимаемого с функционального преобразовател  12. Таким образом, в предложенном устройстве реализуетс  пропорциональна 10, the delay element 5 and through the public key 7 or 8 enters the counting input of adding or subtracting the first reversible counter 10 and, by that, the phase 1 of the circuit’s 15 output signal is corrected by one step (the address of the reference taken from the functional converter 12 changes by one. Thus, in the proposed device is implemented proportional

20 петл  регулировани . Элемент задержки 5 нужет дл  того, чтобы исключить возможность сбоев первого реверсивного счетчика 10, св занных с одновременным поступлением импульса на20 adjustment loops. The delay element 5 is needed in order to eliminate the possibility of failures of the first reversible counter 10, associated with the simultaneous arrival of a pulse on

25 его счетньй вход сложени  и вычитани  и переписью параллельного кода из суь матора 11. Помимо счетного входа сложени  и вычитани  первого реверсивного счетчика 10 каждый кор30 ректирующий импульс пропорциональной петли регулировани , поступает на вход сложени  или вычитани  усредн ющего блока 9. При наличии посто нно- го знака фазового рассогласовани ,25, its computational input of addition and subtraction and rewriting of the parallel code from the matrix 11. In addition to the counting input of the addition and subtraction of the first reversible counter 10, each correcting pulse for the proportional control loop enters the input of the addition or subtraction of the averaging unit 9. If there is a constant the sign of the phase mismatch,

, обусловленного, например, расхождением частот задающего и подстраивае- Icaused, for example, by the divergence of the frequencies of the driver and the adjustment I

мого колебаний, корректирующие импульсы с выхода первого и второго ключей 7 и 8 посто нно поступают на 0 один и тот же вход усредн ющего блока 9. В результате последний переполн етс  и на одном из его выходов в соответствии со знаком переполнени  по вл етс  импульс, который пос- 5 тупает на счетный вход вычитани  или сложени  второго реверсивного счетчика 14. Вследствие этого число во втором реверсивном счетчике 14 измен етс  в. ту или иную сторону на едини- 0 цу. Это значит, что измен етс  шаг номинального приращени  за такт ад- . раса подстраиваемого колебани  N, , что физически эквивалентно изменению частоты подстраиваемого колебани . 5 Усредн ющий блок 9 и второй реверсив- шай счетчик 14 выполн ют в предложенном устройстве функции интегрир.ующей , петли регулировани . Блок 13 контрол  служит дл  восстановлени  работоспособности схемы в том случае, если в результате воздействи  помех будет сильно искажено число во втором реверсивном счетчике 14 (номинальное приращение Nj). Блок 13 контрол  контролирует состо ние разр дов второго реверсивного счетчика 14 и при превышении отклонени  кода во втором реверсивном счетчике 14 от N, допусти- мого (заложенного при проектировании ) значени  вьщает сигнал в блок 16 управлени . По этому сигналу блок 16 управлени  вновь открывает блок 17 переписи кода и во второй реверсивный счетчик с блока 18 записываетс  номинальное значение числа N,.At the output of the first and second keys 7 and 8, the same input of the averaging block 9 constantly arrives at 0. As a result, the latter overflows and an impulse appears at one of its outputs, in accordance with the overflow sign. which goes to the counting input of the subtraction or addition of the second reversible counter 14. As a result, the number in the second reversible counter 14 changes to. one or another side on a unit- 0 tsu. This means that the step of the nominal increment per step ad- changes. the race of the tunable oscillation N,, which is physically equivalent to the change in the frequency of the tunable oscillation. 5 The averaging unit 9 and the second reversible counter 14 perform in the proposed device the functions of an integrated control loop. The control unit 13 serves to restore the operability of the circuit if, as a result of interference, the number in the second reversible counter 14 (nominal increment Nj) is severely distorted. The control unit 13 monitors the state of the bits of the second reversible counter 14 and, if the code deviation in the second reversal counter 14 is exceeded from N, the permissible (set in the design) value, raises the signal to the control unit 16. On this signal, control block 16 reopens the code census block 17, and the nominal value of the number N is recorded in the second reversible counter from block 18.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Цифровое устройство фазовой синхронизации , содержащее аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выход которого подключен к первому сигнальному входу цифрового фазового дискрими- натора, к второму сигнальному входу которого подключен выход функционального преобразовател , а выход цифрового фазового дискриминатора подключен к входу накопительного cy «aтopa, к тактирующему входу которого, а также к тактирун цим входам цифрового фазового дискриминатора и АЦП подключен выход гейератора тактовых импульсов, причем вход АЦП  вл етс  входом уст- ройства, отличающеес  тем тем, что, с целью повышени  помехо- уртойчивости, в него введены порого- вьй блок, элемент задержки, два ключа , инвертор, усредн ющий блок, блок A digital phase synchronization device containing an analog-to-digital converter (ADC), the output of which is connected to the first signal input of a digital phase discriminator, to the second signal input of which the output of the function converter is connected, and the output of the digital phase discriminator connected to the input of the cumulative cy “atop” to the clock input of which, as well as to the clock inputs of the digital phase discriminator and the ADC, the output of the geyrator of clock pulses is connected, the input of the ADC is the input devices, characterized in that, in order to increase the noise immunity, a threshold unit, a delay element, two keys, an inverter, an averaging unit, a unit Р едак тор Л.Повхан Заказ 1965/60L. Edward Povkhan Order 1965/60 Составитель Г.ЛерантовичCompiled by G. Lerantovich Техред И.Гайдош Корректор Е.СирохманTehred I. Gaidosh Proofreader E. Sirohman Тираж 624ПодписноеCirculation 624 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  набо. До 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nabo. Up to 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород,ул.Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4 5 0 5 5 0 5 00 5 О 5 05 o 5 0 контрол , блок управлени , блок задани  кода, блок переписи кода, два реверсивных счетчика и сумматор, выход которого подключен к входу параллель-, ного кода первого реверсивного счетчика , к входам сложени  и вычитани  которого, а также к входам сложени  и вычитани  усредн ющего блока подключены выходы соответственно первого и второго ключей, при этом кодовый выход накопительного сумматора подключен -через последовательно соединенные пороговый блок и элемент задержки к сигнальньм входам первого и второго ключей, а выход знаковых разр дов накопительного сумматора подключен к управл ющему входу первого ключа непосредственно и через инвертор к управл ющему входу второго ключа, причем выходы усредн кицего блока подключены к входам сложени  и вычитани  второго реверсивного счетчика , выход которого подключен к первому входу сумматора и через последовательно соединенные блок контрол  и блок управлени  - к управл ющему входу блока перезаписи кода, к кодовому входу которого подключен выход блока задани  начального кода, а выход , блока перезаписи кода подключен к входу параллельного кода второго реверсивного счетчика, к тактирующему входу которого подключен второй выход блока управлени , при этом выход генератора тактовых импульсов подключен к тактирующему входу первого реверсивного счетчика, выход которого подключен к второму входу сумматора и входу функционального преобразовател .control unit, control unit, code setting unit, code rewriting unit, two reversible counters and an adder, the output of which is connected to the input of the parallel code of the first reversible counter, to the addition and subtraction inputs of which, as well as to the addition and subtraction inputs of the averaging unit outputs, respectively, of the first and second keys are connected, while the code output of the cumulative adder is connected via a series-connected threshold unit and a delay element to the signal inputs of the first and second keys, and the output is sign times The accumulator adder is connected to the control input of the first key directly and via an inverter to the control input of the second key, and the outputs of the averaging block are connected to the addition and subtraction inputs of the second reversible counter, the output of which is connected to the first input of the adder and through the control unit connected in series control unit - to the control input of the code rewriting unit, to the code input of which the output of the initial code setting unit is connected, and the output of the code rewriting unit is connected to the input the parallel code of the second reversible counter, to the clocking input of which the second output of the control unit is connected, while the output of the clock generator is connected to the clocking input of the first reversible counter, the output of which is connected to the second input of the adder and the input of the functional converter.
SU843830119A 1984-12-25 1984-12-25 Digital phase synchronization device SU1225034A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843830119A SU1225034A1 (en) 1984-12-25 1984-12-25 Digital phase synchronization device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843830119A SU1225034A1 (en) 1984-12-25 1984-12-25 Digital phase synchronization device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1225034A1 true SU1225034A1 (en) 1986-04-15

Family

ID=21153396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843830119A SU1225034A1 (en) 1984-12-25 1984-12-25 Digital phase synchronization device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1225034A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Жодзинский И.М. и др. Расчетные модели цифровых систем фазовой автоподстройки частоты. Извести СССР. Радиоэлектроника. Т. 19, 1976, № 3, с. 43. Жодзинский И.М. Цифровые системы фазовой синхронизации. Радиотехника и электроника. Т. 24, 1979, № 9, с. 1790-1791. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3938052A (en) Digital demodulator for phase-modulated waveforms
US4680780A (en) Clock recovery digital phase-locked loop
US4989223A (en) Serial clock generating circuit
US4180783A (en) Phase lock loop data timing recovery circuit
US4031476A (en) Non-integer frequency divider having controllable error
US4418318A (en) Digital phase-locked loop circuit
US3515997A (en) Circuit serving for detecting the synchronism between two frequencies
US5656976A (en) Hybrid frequency synthesizer
KR920001935A (en) Digital Phase Locked Loop Circuit
US5329260A (en) Numerically-controlled modulated oscillator and modulation method
KR880014546A (en) Digital PLL circuit
US5469478A (en) Digital phase lock loop for jitter filtering and frequency offset compensation
KR910015116A (en) Multistage Modulator 1 / N Divider
SU1225034A1 (en) Digital phase synchronization device
US4206424A (en) Digitized phase modulating means
US3761625A (en) Digital method and means for frequency shift keying
US3798564A (en) Digital frequency multiplier
EP0746124B1 (en) Digital phase synchronous circuit and data receiving circuit including the same
JPH09153792A (en) Digital synchronous loop
SU1674330A1 (en) Reference code oscillator for valve converter
SU403094A1 (en) PHASE DEVICE
JP3159981B2 (en) Holdover circuit
SU1462504A2 (en) Digital phase synchronization device
SU1246395A1 (en) Digital device for phase synchronization
SU1462510A1 (en) Coherent receiver of frequency-modulated signals