SU1394448A1 - Clock synchronizer - Google Patents

Clock synchronizer Download PDF

Info

Publication number
SU1394448A1
SU1394448A1 SU864086814A SU4086814A SU1394448A1 SU 1394448 A1 SU1394448 A1 SU 1394448A1 SU 864086814 A SU864086814 A SU 864086814A SU 4086814 A SU4086814 A SU 4086814A SU 1394448 A1 SU1394448 A1 SU 1394448A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
filter
input
multiplier
amplifier
Prior art date
Application number
SU864086814A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Климентьевич Капылов
Владимир Александрович Киприн
Ирина Викторовна Колясникова
Марат Ильич Гарбар
Original Assignee
Свердловский инженерно-педагогический 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 Свердловский инженерно-педагогический институт filed Critical Свердловский инженерно-педагогический институт
Priority to SU864086814A priority Critical patent/SU1394448A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1394448A1 publication Critical patent/SU1394448A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относитс  к област м электросв зи и радиотехники и м.б, использовано в системах передачи дискретной информации, в радиолокационных и радионавигационных системах; Целью изобретени   вл етс  повышение точности синхронизации при измен ющихс  значени х разности уровней сигнала и шума. Устр-во содержит квадратор 4, фильтры 6-8 нижних частот, перемножители 9, 10, полосоин5 вой фильтр (ПФ) 11, блок 14 задержки, управл емый, генератор 16 тактовых импульсов , делитель 17 частоты. Дл  достижени  цели в устр-во введены квадратичный детектор 1, два блока 2, 5 вычитани , делитель 3 напр жений, управл емый усилитель 12, дополнительный усилитель 13 и формирователь 15 управл ющего сигнала. ПФ II выдел ет область частот с центральной частотой , равной 2-й гармонике тактовой частоты. Точное же выделение 2-й гармоники осуществл етс  петлей ФАПЧ, содержащей перемножитель 10, управл емый усилитель 12, фильтр 6 и управл емый генератор 16. Миним. средне- квадратическа  ошибка слежени  q при заданном отношении С/Ш м.б. получена при оптимальном выборе структуры фильтра 6 и коэф. усилени  усилител  12 в петле слежени , причем тип фильтра 6 зависит от коррел ционных св-в сигнала, а коэф. усилени  - в основном от значени  отношени  С/Ш. 2 ил. с (Л О5 со i4 ф 4 00The invention relates to the field of telecommunications and radio engineering and mb used in discrete information transmission systems, in radar and radio navigation systems; The aim of the invention is to improve the synchronization accuracy with varying values of the difference in signal levels and noise. The device contains a quadrant 4, low-pass filters 6-8, multipliers 9, 10, a band-pass filter (PF) 11, a delay block 14 controlled, a generator of 16 clock pulses, a frequency divider 17. To achieve the goal, a quadratic detector 1, two blocks 2, 5 subtractors, a voltage divider 3, a controlled amplifier 12, an additional amplifier 13, and a control signal driver 15 are introduced into the device. The IF II selects a frequency range with a center frequency equal to the 2nd harmonic of the clock frequency. The exact selection of the 2nd harmonic is performed by a PLL loop containing multiplier 10, controlled amplifier 12, filter 6 and controlled oscillator 16. Min. The mean square tracking error q for a given S / N ratio m. obtained by the optimal choice of the structure of the filter 6 and the coefficient. amplification of amplifier 12 in the tracking loop, and the type of filter 6 depends on the correlation of the St-in signal, and the coefficient. the gain is mainly a function of the S / N ratio. 2 Il. с (Л О5 со i4 ф 4 00

Description

Изобретение относитс  к электросв зи и радиотехнике и может быть использовано в системах передачи дискретной информации, в радиолокационных и радионавигационных системах.The invention relates to telecommunications and radio engineering and can be used in discrete information transmission systems, radar and radio navigation systems.

Цель изобретени  - повышение точности синхронизации при измен ющихс  значени х уровней сигнала и шума.The purpose of the invention is to improve synchronization accuracy with varying levels of signal and noise.

На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема устройства тактовой синхронизации; на фиг. 2 - автокоррел ционна  функци  последовательности двоичных импульсов произвольной формы.FIG. Figure 1 shows the structural electrical circuit of the clock synchronization device; in fig. 2 is an autocorrelation function of a sequence of binary pulses of arbitrary shape.

.Устройство тактовой синхронизации содержит квадратичный детектор 1, первый блок 2 вычитани , делитель 3 напр жений., квадратор 4, второй блокThe clock synchronization device contains a quadratic detector 1, the first block 2 of subtraction, the divider of 3 voltages., Quad 4, the second block

59ычитани 5 первый 6, второй 7 и третий 8 фильтры нижних частот, первый 9 и второй 10 перемножители, полосовой фильтр 11, управл емый 12 и дополнительный 13 усилители, блок 14 задержки, формирователь 15 управл ю- щего сигнала, управл емый генератор59 readings 5 first 6, second 7 and third 8 low-pass filters, first 9 and second 10 multipliers, band-pass filter 11, controlled 12 and additional 13 amplifiers, delay block 14, driver 15 of the control signal, controlled oscillator

16 тактовых импульсов и делитель 17 частоты.16 clock pulses and frequency divider 17.

Устройство тактовой синхронизации работает следующим образом. The clock synchronization device operates as follows.

Входной сигнал, представл ющий последовательность двоичных импульсо произвольной (случайной) формы с флуктуирующей тактовой частотой fAn input signal representing a sequence of binary pulses of an arbitrary (random) form with a fluctuating clock frequency f

и аддитивным широкополосным шумом, and additive broadband noise,

перемножаетс  со своей копией, сдвинутой на половину длительности периода тактовой частоты, в первом перемножителе 9 (фиг. 1). В результате в спектре сигнала на выходе первого перемножител  9 по вл ютс .тармоники тактовой частоты.multiplied with its copy shifted by half the duration of the clock frequency period in the first multiplier 9 (Fig. 1). As a result, a clock frequency harmonic appears in the spectrum of the signal at the output of the first multiplier 9.

Полосовой фильтр 11 вьщел еТ область частот с центральной частотой, равной второй гармонике тактовой час тоты. Точное вьщеление второй гармоники осуществл етс  петлей ФАПЧ, содержащей второй перемножитель 10, управл емый усилитель 12, первый фильтThe band-pass filter 11 is in the ET region of frequencies with a center frequency equal to the second harmonic of the clock frequency. The second harmonic is precisely separated by a PLL loop containing a second multiplier 10, a controlled amplifier 12, a first filter

6и управл емый генератор 16. Минимальна  среднеквадратическа  ошибка слежени  q при заданном отношении сигнал/шум может быть получена при оптимальном выборе структуры первого фильтра 6 и коэффициента усилени  уп- равл емого усилител  12 в петле слежени , причем тип первого фильтра 6 зависит от коррел ционных свойств сигнала, а коэффициент усилени  - в6 and a controlled oscillator 16. The minimum standard error of tracking q for a given signal-to-noise ratio can be obtained by optimally selecting the structure of the first filter 6 and the gain of the controlled amplifier 12 in the tracking loop, and the type of the first filter 6 depends on the correlation properties signal, and the gain is in

основном от значени  отношени  . нал/шум.mainly on the ratio value. cash / noise

Дл  анализа параметра q используютс  определенные свойства автокоррел ционных функций двоичных сигналов При безызбыточнбм кодировании автокоррел ционна  функци  имеет вид, показанный на фиг. 2. При этом справедливы следующие соотношени :To analyze the parameter q, certain properties of the autocorrelation functions of binary signals are used. With a non-redundant encoding, the autocorrelation function has the form shown in FIG. 2. The following relationships are true:

В(0) 2В(|); (1)B (0) 2B (|); (one)

(s(t)-(s(t)r(s (t) - (s (t) r

12)12)

(S(t)-S(t)).(s(|)-S(|), ХЗ)(S (t) -S (t)). (S (|) -S (|), X)

где ВС) - функци  автокоррел ции двоичного сигнала S(t); Т - период повторени  тактовой частоты .J. (черта над сим- волами - знак усреднени where BC is the autocorrelation function of the binary signal S (t); T is the clock repetition period .J. (the bar above the symbols is the averaging sign

по времени),on time)

На выходе квадратичного детектора 1 формируетс  сигнал видаAt the output of the quadratic detector 1, a signal of the form

(V)(V)

с 2 ц. f i t with 2 c. f i t

(4)(four)

t о г t o g

-прин тый сигнал;-printed signal;

-белый шум;-White noise;

-мощность шума.-power noise.

Из (4) следуетFrom (4) it follows

г - - 2 Б J. X г2g - - 2 B. J. X r2

tt

t t t t

Учитыва  соотношени  олучаютConsidering the proportions

(1) (5) (3),(1) (5) (3),

r:tr: t

S 23(5 - (S(t)) 2S(t)S(t - |) +S 23 (5 - (S (t)) 2S (t) S (t - |) +

(t))(6)(t)) (6)

Тогда из (5) .получаютThen from (5). Get

г g

00

; ё xj-2s(t)s(t + i) + (s(t)) (7); e xj-2s (t) s (t + i) + (s (t)) (7)

Последний член в правой части (7) формируетс  с помощью второго фильтра и квадратора 4, Второй член в правой части (7) формируетс  с помощью блока 14 задержки, первого перемножител  9, третьего фильтра 8 и дополни-, тельного усилител  13. При этом коэффициент усилени  дополнительного усилител  13 равен двум, а блок 14 задержки автоматически подстраиваетс  на величину Т/2 с помощью формировател  15. Средн   мощность полезного сигнала соответствии с (6) формируетс  на выходе второго блока 5The last term in the right part (7) is formed using the second filter and Quad 4, the second term in the right part (7) is formed using the delay block 14, the first multiplier 9, the third filter 8 and the additional amplifier 13. In this case the gain of the additional amplifier 13 is equal to two, and the delay unit 14 is automatically adjusted to the value T / 2 by means of the driver 15. The average power of the useful signal according to (6) is formed at the output of the second unit 5

вычитани , а мощность шума в соответствии с (5) и (7) - на выходе первого блока вычитани . Отношение . сигнала к шуму q реализуетс  на вы- ходе делител  3, что позвол ет произвести оптимальную настройку управл емого усилител  12 по управл ющему входу. При этом шумы, присутствующие на выходе первого перемножител  9, в силу их некоррелированности на интерт на выходеsubtraction, and the noise power in accordance with (5) and (7) - at the output of the first subtraction unit. Relationship The signal to noise q is implemented at the output of the divider 3, which allows for the optimal tuning of the controlled amplifier 12 at the control input. While the noise present at the output of the first multiplier 9, due to their uncorrelated on the Intert at the output

валеvale

г минимизируютс g minimized

третьего фильтра 8 и не участвуют в формировании функций, вход щих в выражение (6) .of the third filter 8 and do not participate in the formation of the functions included in expression (6).

Блок 14 задержки и первый перемножитель 9 одновременно используютс  дл  двух целей: дл  формировани  ав токоррел ционной функции при ТThe delay unit 14 and the first multiplier 9 are simultaneously used for two purposes: to form an autocorrelation function at T

дп  восстановлени  второй гармоники в спектре сигнала, по которой осуществл етс  слежение в петле ФАПЧ.dp is the second harmonic recovery in the signal spectrum, which is followed in the PLL loop.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство тактовой синхронизации, содержащее последовательно соединенA clock synchronization device containing series-connected ные блок задержки, первый перемножитель и полосовой фильтр, последовательно соединенные первый фильтр нижних частот, управл емый генератор так тактовых импульсов и второй перемножитель , а также квадратор, второй и третий фильтры нижних частот и делитель частоты, отличающеес  тем, что, с целью повьштени  точностиthe delay unit, the first multiplier and the band-pass filter, the first low-pass filter connected in series, the controlled clock generator and the second multiplier, as well as the quad, the second and third low-pass filters and the frequency divider, characterized in that - o - o 5five 00 5five 00 g g синхронизации при измен ющихс  значе- .; ни х уровней сигнала и шума, введены последовательно соединенные квадратичный детектор первый блок вычитани , делитель напр жений и управл емый усилитель, информационный вход и выход которого подключены соответственно к выходу второго перемножител  и входу первого фильтра нижних частот, последовательно соединенные дополнитель- ный усилитель и второй блок вычитани , выход которого подключен к вторым входам первого блока вычитани  и делител  напр жений, а также формирователь управл ющего сигнала, выход которого подсоединен к управл ющему входу блока задержки, при.этом выход второго фильтра нижних частот через квадратор подсоединен к второму входу второго блока вычитани , выход первого перемножител  через третий фильтр нижних частот подсоединен к входу дополнительного .усилител , выход управл емого генератора тактовых импульсов подсоединен к входам делител  частоты и формировател  управл ющего сигнала, выход полосового фильтра подсоединен к второму входу второго перемножител , а вход квадратичного детектора объединен с входом второго фильтра нижних частот, вторым входом первого перемножител  и информационным вз«;одом блока задержки, причем второй вход первого перемножител  и выход делител  частоты  вл ютс  соответственно входом и выходом устройства.synchronization at varying values; No signal and noise levels, the first subtraction unit, the voltage divider and the controlled amplifier, the information input and output of which are connected respectively to the output of the second multiplier and the input of the first low-pass filter, connected in series with the additional amplifier and the second a subtractor unit, the output of which is connected to the second inputs of the first subtraction unit and voltage divider, as well as a driver of the control signal, the output of which is connected to the control unit at the output of the second lowpass filter via a quad is connected to the second input of the second subtraction unit, the output of the first multiplier through the third lowpass filter is connected to the input of an additional amplifier, the output of the controlled clock generator is connected to the inputs of the frequency divider and the control signal generator, the output of the bandpass filter is connected to the second input of the second multiplier, and the input of the quadratic detector is combined with the input of the second filter of the lower Frequency, the second input of the first multiplier, and the information capture of the delay unit, the second input of the first multiplier and the output of the frequency divider are the input and output of the device, respectively. -G г/г о т/2 т Фutzg / g about t / 2 t Futz г g
SU864086814A 1986-07-02 1986-07-02 Clock synchronizer SU1394448A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864086814A SU1394448A1 (en) 1986-07-02 1986-07-02 Clock synchronizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864086814A SU1394448A1 (en) 1986-07-02 1986-07-02 Clock synchronizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1394448A1 true SU1394448A1 (en) 1988-05-07

Family

ID=21244920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864086814A SU1394448A1 (en) 1986-07-02 1986-07-02 Clock synchronizer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1394448A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 915264, кл. Н 04 L 7/02, 1979. Авторское свидетельство СССР № 347942, кл. Н 04 L 13/18, 1970. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1394448A1 (en) Clock synchronizer
SU1083390A1 (en) Digital-analog device for tracking delay of pseudorandom pulse sequence
SU1628218A1 (en) Synchronously keyed signal receiver
SU1045406A1 (en) Device for tracking pseudonoise signal
SU1688443A1 (en) Reference voltage generator
SU1099400A1 (en) Device for synchronizing pseudorandom orthogonal signals
SU902287A1 (en) Device for measuring clock frequency of pseudorandom sequence
SU1358069A1 (en) Self-tuning filter
SU1749853A1 (en) Signal-to-noise ratio meter
SU771895A2 (en) Device for coherent adding of frequency-diversity radio signals
SU966926A1 (en) Device for monitoring noise-like signal delay
SU1167750A1 (en) Servo filter for pseudorandom signal
SU587416A1 (en) Compensation-type radiometer
JPH0514427A (en) Optical heterodyne fsk dual filter detector
SU1352657A1 (en) Receiver of angle-modulated signal
SU780218A1 (en) Receiver of signals modulated both by frequency and by phase simultaneously
RU2236022C2 (en) Method and device for detecting radar signals
SU1054922A1 (en) Device for receiving phase-manipulated signals
SU1338091A1 (en) Device for receiving pulse sequence with pseudorandom intervals between pulses
RU2106746C1 (en) Receiver of modulated periodic signal
SU1415445A1 (en) Device for synchronizing broad-band pseudo-random signals
SU1202069A1 (en) Device for reception of phase modulated signals
SU828424A1 (en) Device for processing broad-band frequency-modulated signals
RU1807424C (en) Device for measurement of average speed of change of frequency and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated generators
SU1424133A1 (en) Device for detecting frequency-manipulated signals