SU1256224A1 - Устройство тактовой синхронизации в коррел ционном приемнике - Google Patents

Abstract

Изобретение м.б. использовано в аппаратуре св зи по каналам с многолучевостью . Повышаетс  помехоустойчивость . Устройство содержит блок вьщелени  синхроинформации (БВСИ) 1, генератор 3 импульсов, два блока фазировани  (БФ) 4 и 5, дешифратор 6 и блок разделени  синхроинформации (БРСИ) 2, состо щий из фазового дискриминатора 7, усредн ющего элемента 8 и управл емого делител  9 частоты. В БРСИ 2 происходит слежение за всей синхроинформацией, полученной на выходе БВСИ 1, и вырабатываетс  такое вспомогательное колебание тактовой частоты, при котором объемы опережак цей и запазды- вак цей синхроинформации стрем тс  к равенству. Полученные на выходах БРСИ 2 две последовательности синi (Л о- fpi/e.f

Description

хроимпульсов поступают на входы БФ 4 и 5,которые вырабатывают тактовые импульсы , сдвинутые на врем  запаздыва ни  лучей.Из этих двух сдвинутых последовательностей дешифратор 6 вырабатывает новую последовательность тактовых импульсов с длительностью , соответствующей тем част м элементов сигнала, которые не пе

Изобретение относитс  к устройствам синхронизации приемника с передатчиком по элементам сообщени  и предназначено дл  использовани  в аппаратуре св зи по каналам с многолучевостью.

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости,

На фиг,1 представлена структурна  электрическа  схема устройства тактовой синхронизации в коррел ционном приемникеi на фиг.2 - струтурна  схема кольца фазовой авто- подстройки на фиг.З - электрическа  схема дешифратора; на фиг.4 - электрическа  схема блока выделени  синхроинформации; на фиг.З - временные диаграммы, по сн к цие работу блока вьщелени  синхроинформа ции; на фиг,6 - временные диаграмм по сн ющие работу устройства; на фиг.7 - временные диаграммы, по сн ющие работу кольца фазовой автоподстройки .

Устройство тактовой синхронизации в коррел ционном приемнике содержит блок 1 выделени  синхроинфо мации,блок 2 разделени  синхроин- формации, генератор 3 импульсов, первый блок 4 фазировани , второй блок 5 фазировани , деш 1фратор 6, блок 2 разделени  синхроинформа- ции содержит фазовый дискриминатор 7, усредн ющий элемент 8, управл е мый делитель 9 частоты. Кольцо фазовой автоподстройки (ФАП) в блоках 2, 4 и 5 содержит фазовый дискриминатор 7, состо щий из элемента 10 совпадени , элемента 11 антисовпадени , усредн ющий элемент управл емьй делитель 9 частоты,сос

256224

рекрываютс  соседними элементами вследствие двухлучевости. Цель достигаетс  введением БРСИ 2 и БФ 5, работа которых, а также работа БФ 4 основана на использовании свойств колец фазовой автоподстройки с косвенным дискретным управлением, из которых эти блоки выполнены. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

о

5

0

то щий из одновибратора 12, элемента 13 запрета, элемента ИЛИ 14, делител  15 частоты. Дешифратор 6 содержит элемент НЕ 16, элемент И-НЕ 17. Блок 1 выделени  синхроинформации содержит фильтр 18, амплитуд,ньй детектор 19, ограничитель 20 по минимуму , дифференцирующую цепь 21, фиксатор 22 нулей, формирователь 23 импульсов.

Устройство работает следукщим образом.

На вход устройства сигнал приходит двум  пут ми с временем запаздывани , отличающимс  на Ci , На фиг.5аи5 сигналы двух лучей изображены по отдельности. Вследствие интерференции двух лучей результирующий сигнал на входе устройства имеет амплитуду и фазу, показанные на фиг,5 & и i соответственно. Такой сигнал подводитс  к блоку 1 выделени  синхроипформации.

В момент изменени  амплитуды и(или) фазы сигнала его спектр на мгновение расшир етс  Частота настройки фильтра 18 смещена относительно частоты сигнала так, что он пропускает одну из боковых полос. При такой настройке любое изменение амплитуды и(или) фазы сигнала на входе фильтра 18 вызывает короткий импульс на его выходе. На фиг,58 изображены импульсы на выходе фильтра 18. Амплитудный детектор 19 вьщел ет их огибающую (фиг,5е). Ограничитель 20 по мини- i-гуму отсекает слабые импульсы, которые могут возникать из-за действи  помех. Импульсы на его выходе показаны на фиг.5, Дифференцирующа 

3

цепь 21 позвол ет получить производную (фиг.5р. Фиксатор 22 нулей реагирует на моменты перехода на пр жени  из положительного в отрицательное и производит запуск формировател  23 импульсов. Импульсы на его выходе (фиг.Зи) представл ют собой синхроинформацию, выделенную из сигнала. Таким образом, каждое резкое изменение амплитуды и(или) фазы сигнапа на входе блока 1 выделени  синхроинформации вызывает по вление синхроимпульса на его выходе .

В результирующем сигнале, возникающем от прихода двух лучей, изменени  амплитуды и фазы, вызываемые манипул цией, происход т в два этапа в моменты, отсто щие на врем  . Поэтому каждому изменению состо ни  переданного сигнала из О в 1 или из 1 в О соответствует воз никновение пары синхроимпульсов , отсто щих на врем  t t . По воздействием мен ющихс  условий распространени  и помех положение синхроимпульсов испытывает случайные флуктуации и может быть охарактеризовано бимодальным распределением , моды которого отсто т на врем  г .

Работа блока 2 разделени  синхроинформации и первого 4 и второго 5 блоков фазировани  основана на использовании свойств кольца (системы фазовой автоподстройки (ФАП) с косвенным дискретным управлением. Рассмотрим его работу.

Генератор 3 импульсов вырабатывает импульсы (фиг.7а) частотой, в 2 раз превосход щей тактовую частоту принимаемого сигнала. Эти импульсы подвод тс , к входу управл емого делител  9 частоты импульсов и через цепи управлени  (элемент 13 запрета и элемент ИЛИ 14) поступают на вход делител  15 частоты, имеющего коэффициент делени  2. На его выходе получаютс  импульсы тактовой частоты меандровой формы, которые подаютс  на вход фазового дискриминатора 7 (фиг.Уй ) и используютс  там как опорное колебание. На другой вход фазового дискриминатора 7 поступает синхроинформаци  в виде коротких синхроимпульсов (фиг.7й). В начальный момент времени (после включени ) опорное колебание может

5622А. 4

иметь произвольный фазовьц сдвиг относительно синхроимпульсов.

Каждый синхроимпульс проходит на один из двух выходов фазового дис- 5 криминатора 7 в зависимости от того, опережает или запаздывает он по фазе по сравнению с опорным тактовым колебанием. В простейшем случае,когда усредн ющий элемент 8 отсутствует,

О опережающий импульс через элемент 11 антисовпадени  непосредственно поступает на вход добавлени  управл емого делител  9 частоты импульсов (фиг. 7-2) и через элемент ИЛИ 14

f5 вводитс  в последовательность импульсов , подаваемую на вход делител  15 частоты (фиг,7). Добавление одного импульса вызывает сдвиг выходного колебани  делител  15 час0 тоты в сторону опережени  (фиг.7О на величину, равную периоду генератора 3, т.е. на 1/2 часть периода тактовой частоты. Запаздывающий синхроимпульс проходит через эле5 мент 10 совпадени  на-вход одновиб- ратора 12 (фиг.73), который выдает импульс (фиг.7е) длительностью,примерно равной периоду генератора 3. импульсов. Этот импульс (фиг,7е)

0 поступает на элемент 13 запрета, что вызывает исключение из последовательности одного импульса (фиг.7) и, соответственно, сдвиг фазы тактового колебани  в сторону запазды- вани  (фиг.7).

Таким образом, фаза тактового колебани  на выходе управл емого делител  9 частоты импульсов будет подстраиватьс  под фазу синхроим0 пульсов. Положение синхроимпульсов во времени относительно их идеального положени  характеризуетс  некоторой функцией распределени . В результате работы кольца ФАП коле5 банке на выходе управл емого делител  9 частоты стремитс  прин ть фазу , соответствующую математическо- . му ожиданию положени  синхроимпульсов .

0 Дл  ослаблени  действи  помех в кольцо ФАП обычно ввод т усредн ющий элемент 8, например реверсивный счетчик. При этом воздействие на входы добавлени /исключени  управ5 л емого делител  9 частоты определ етс  разностью числа импульсов, поступающих на два входа реверсивного счетчика. При поступле ПП импульсов

только на один из входов на соответствующем выходе реверсивного счетчика по вл ютс  в k раз более редкие импульсы (k - коэффициент делени  счетчика), Усредн ющий элемент уменьшает вли ние случайных флуктуации положени  и числа синхроимпульсов , выэываемь Х помехами, на фазу вырабатываемого кольцом ФАП колебани ,

При использовании кольца ФАЛ в качестве блока 2 разделени  синхро- информации выходами блока  вл ютс  выходы фазового дискриминатора 7. Характер сигналов на них представле на фиг.7 г иЗ. При использовании кольца ФАП в качестве блока фазировани  выходом блока  вл етс  выхо делител  15 частоты импульсов (или выходы нескольких триггеров, образующих этот делитель), Тактовое ко- лебание на этом выходе имеет вид, представленный на фиг,7..

Все синхроимпульсы, полученные на выходе блока 1 вьщелени  синхро- информации (фиг.6а), поступают на вход блока 2 разделени  синхроин- формации. В этом блоке происходит слежение за всей синхроинформацией и вырабатываетс  такое вспомогательное колебание тактовой частоты (фиг.бН), при котором объемы опережающей и запаздывающей синхроин- формации стрем тс  к равенству. Конкретнее , к равенству стремитс , в среднем, число импульсов добавлени  и исключени . Фаза вспомогательного тактового колебани  (фиг.бЙ) соответствует математическому ожиданию бимодального распределени  дл  всех синхроимпульсов.

На выходах фазового дискриминатора 7,  вл ющихс  выходами блока 2 получаютс  в раздельном виде последовательности синхроимпульсов опережающих (фиг.бЬ) и запаздьгоакщих (фиг.ба) относительно математичес- .кого ожидани  дл  всех синхроимпульсов . Получение после; разделени  две последовательности синхроимпульсов , опережающа  и запаздывающа  , характеризуютс  своими распределени ми с математическими ожидани ми , отличающимис  примерно на врем  LI .

Кажда  из двух полученных последовательностей си хроимпульсов поступает на вхид блока 4 или 5 фазировани . Блок фазировани  представл ет собой кольцо ФАП с косвенным дискретным управлением. Используетс  тот же генератор 3 импуль- сов. Выходом б лока фазировани   вл етс  выход делител  15 частоты импульсов, собранного на триггера-;. С него берутс  пр моугольные импульсы меандровой формы. Фаза получаемых импульсов соответствует математическому ожиданию (т.е. среднему значению) положени  синхроимпульсов во времени на входе блока. Поскольку входные последовательности синхроимпульсов (фиг.6 8 иг ) имеют математические ожидани , отличающиес  на с-, то и выра(:атывае- мые блоками 4 и 5 тактовые импульсы (фиг,6 а и е ) окажутс  сдвинутыми на

врем  запаздывани  лучей Ci.

Дл  получени  из двух сдвинутых

на ь последовательностей тактовых импульсов (фиг.бЗие) новой последовательности тактовых импульсов

(фиг,6) длительностью Т соответствующей тем част м элементов сигнала, которые не перекрываютс  с соседними элементами вследствие двух- лучевости, применен дещифратор 6,

Дешифратор 6  вл етс  логической схемой, синтезируемой известными приемами по данным входным и выходным состо ни м. Ввод  обозначени : X,Y - состо ни  на входах дешифратора (фиг.6 9 ие ) Z - состо ние на выходе дешифратора (фиг.бж), получаем алгоритм

Z .

Полученные на выходе дешифратора 6 (фиг.6) тактовые импульсы используютс  при коррел ционной обработке сигналов в приемнике, где они задают положение в.о времени и длительность

интервала интегрировани .

Claims (2)

1. Устройство тактовой синхрони- зации в коррел ционном приемнике, содержащее блок вьщелени  синхро- информации и последовательно соединенные генератор импульсов, первый блок фазировани  и дешифратор, о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости, в него введены блок раздепени  син- хроинформации и второй блок фазировани , к первому входу-которого и первому входу блока разделени  син- хроинформации подключен выход генератора импульсов, при этом выйод блока выделени  синхроинформации подключен к второму входу блока раз делени  синхроинформации, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам первого и второго блоков фазировани  соответственно, причем выход второго блока фазировани  подключен к второму входу дешифратора .

2. Устройство по п.1, о т л и- чающеес  тем, что блок разбшодь/ S Sffo/re

f О/77 gfjve/xf (7

2562248

делени  синхроинформации содержит последовательно соединенный фазовый дискриминатор, усредн ющий элемент и управл емый делитель частоты, выход которого подключен к первому входу фазового дискриминатора, второй вход которого  вл етс  вторым входом блока разделени  синхроинформации, первым входом которого  вл етс  третий to вход управл емого делител  частоты, а первым и вторым выходами блока разделени  синхроинформации  вл ютс  соответственно первый и второй выходы фазового дискриминато 15 -Ра

Г

л

фиг.З

фиг Л

ЛДА Л

/г

ж

А

/v

Я

tftf

I Ml И 111 П t II и 1И 1111.

JL

JL

I

П

tf

llliJXLJUJJ.JLU-L-li-1 J t I 1 1 J И

- Г-

Jл

Редактор В. Петрага

Составитель Г, Лерантович

Техред И.ГГопович Корректор Л, Патай

Заказ 4837/58 Тираж 624Подписное

ВНИИПИ- Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна ,4

о п п njn. I I

.-| П ГП 1 ГЛ г

П П П..

ж

ШИШ

фуг./

II и 1И 11

JL

JL

П