SU748894A1 - Устройство дискретной фазовой синхронизации - Google Patents

Description

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в аппаратуре передачи дискретной информации.

Известно устройство дискретной фазовой синхронизации, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, формирователь импульсов, первый делитель частоты, блок управления, второй делитель частоты, фазовый дискриминатор и реверсивный счетчик [1].

Однако известное устройство дискретной фазовой синхронизации обладает низкой точностью синхронизации и малым временем поддержания синкронизма.

Цель изобретения — повышение точно; сти синхронизации и времени поддержания синхронизма.

Для этого в устройство дискретной фазовой синхронизации, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, формирователь импульсов, первый делитель частоты, блок управления, второй делитель частоты, фазовый дискриминатор и реверсивный счетчик, введены последовательно соединенные ограничитель, элемент И, первый и второй дополнительные ревер2 сивные счетчики и блок сравнения, а также формирователь Коротких импульсов, при этом один из выходов реверсивного счетчика подключен к другому входу элемента И, а другие выходы реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам ограничителя и первого дополнительного реверсивного счетчика, выходы которого подключены к соответствующим входам ограничителя и блока сравнения, выход которого подключен к одному из дополнительных входов 10 блока управления, к другим дополнительным входам которого подключены соответствующие выходы первого ‘дополнительного реверсивного счетчика, а дойолнительный выход блока управления подключен к счетному входу второго дополнительного ревер¹⁵ сивного счетчика, ко входу .«Установка нуля» которого подключен выход второго делителя частоты через формирователь коротких импульсов.

На фиг. 1 приведена структурная элек20 трическая схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство дискретной фазовой синхронизации . содержит задающий генератор I, формирователь 2 импульсов, первый дели-

тель 3 частоты, блок 4 управления, второй делитель 5 частоты, фазовый дискриминатор 6, реверсивный счетчик 7, ограничитель 8, элемент 9 И, первый и второй дополнительные реверсивные счетчики 10 и II, блок 12 сравнения и формирователь 13 коротких импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Непрерывная последовательность импульсов с выхода задающего генератора 1 через формирователь, импульсов 2 поступает на вход первого делителя 3 частоты, с выхода которого две импульсные последовательности, сдвинутые относительнб друг дру-, га на время tj = -р (где Τι — период следования импульсов^4, на выходе первого делителя 3 частоты, поступают на входы блока 4 управления. С выхода блока 4 управления импульсная последовательность поступает на’ вход второго делителя 5 частоты, с выхода которого местные тактовые импульсы длительностью тг« и периодом следования Та поступают на выход устройства и на один из входов фазового дискриминатора 6. На второй вход фазового дискриминатора 6 поступают принимаемые посылки.

При синфазности между принимаемыми посылками и местной тактовой частотой на выходах фазового дискриминатора 6 импульсы отсутствуют.

При появлении расфазировки короткие импульсы «Больше» или «Меньше» («Больше» значит, что частота местных тактовых импульсов больше частоты принимаемых посылок; «Меньше» значит, что частота местных тактовых импульсов меньше частоты принимаемых посылок) появятся на одном из двух выходов фазового дискриминатора 6 в зависимости от знака расхождения фаз, которые затем поступают на счетные входы «Сложение» и «Вычитание» соответственно реверсивного счетчика 7, который предназначен для усреднения случайных последовательностей импульсов.

С выхода реверсивного счетчика 7 на счетный вход ’ первого дополнительного реверсивного счетчика 10 через элемент 9 И будут поступать импульсы только тогда, когда число фазовых отклонений в одну сторону в среднем больше числа отклонений в другую сторону. На второй вход элемента 9 И поступает сигнал «Запрет» с выхода ограничителя 8, в случае его заполнения, это сделано для того, чтобы исключить возможность перехода через нуль в случае переполнения, что привело бы к потере синхронизма, а следовательно, к потере принимаемой информации.

На входы ограничителя 8 поступают сигналы знака расхождения фаз со знаковых выходов первого дополнительного реверсивного счетчика 10 и информация с выходов всех разрядов второго дополнитель ного реверсивного.счетчика II.

В зависимости от знака расхождения фаз принимаемых посылок и местных тактовых импульсов со знаковых выходов реверсивного счетчика 7, на входы первого дополнительного реверсивного счетчика 10 постуj пают сигналы, которые устанавливают его в режим сложения или вычитания.

Дальнейшую работу устройства рассмотрим с использованием временных диаграмм, приведенных'на фиг. 2, для двух случаев,’ когда частота местных тактовых импульсов 10 отличается от частоты принимаемых посы. лок на ±п°/о.

Так как приняли, что частота местных тактовых импульсов отличается от частоты принимаемых посылок на ±л%, то через некоторое время t после начала работы устройства дискретной фазовой синхронизации посылок в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 будет записано число п с соответствующим знаком (это будет справедливо для случая, когда коэф10 фициент деления второго делителя 5 частоты m = 100; при другом значении гл в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 будет записано другое число).

На входы блока 4 управления поступают импульсы с частотой следования ft = ^, которые сдвинуты относительно друг друга на время tj =-у (фиг. 2а,б). На второй дополнительный реверсивный счетчик 11 с выхода второго делителя 5 частоты через _Jo формирователь 13 коротких импульсов поступают короткие импульсы «начало установки» с частотой следования Г₀=^ = Цр, которые устанавливают его в нуль. На⁰ счетный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 11 со второго выхода блока 4 3$ управления поступают-импульсы с, частотой следования f_t, задержанные на или незадержанные в-зависимости от знака числа, записанного в первом дополнительном реверсивном счетчике 10. Сигналы о знаке числа поступают на входы блока 4 управ/ ления с первого дополнительного реверсивного счетчика 10 (фиг. 2 г, д).

После установки второго дополнительного реверсивного счетчика 11 на нуль на вход блока 4 управления с выхода блока 43 12 сравнения поступит разрешающий сигнал на прохождения импульсов с выхода первого делителя 3 частоты через блок 4 управления на счетный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 11.

^so В зависимости от знака числа, записанного в первом дополнительном реверсивном счетчике 10, с его выходов на входы второго дополнительного реверсивного счетчика 11 поступают сигналы, которые устанавjj ливают его в режим сложения или вычитания. При поступлении на счетный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 1 In импульсов, с выхода блока 12 сравне ния на вход блока 4 управления поступит сигнал «Запрет», который запретит прохождение импульсов с выхода первого делителя 3 частоты через блок 4 управления на счетный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 11.

Если в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 записано число ,со знаком плюс, то блок 4 управления добавляет в импульсную последовательность, поступающую на вход второго делителя частоты 5 η корректирующих импульсов, которые располагаются в середине между основными им- ю пульсами. Под действием этих корректирующих импульсов фаза тактовых импульсов сдвинется в сторону опережения (фиг. 2е) в долях элементарного импульса на где T_t — период следования импульсов на входе блока 4 управления;

П. число корректирующих импульсов; _м *Т₀ —длительность элементарного тактового импульса на выходе второго делителя 5 частоты.

Если в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 записано число со знаком минус, то блок 4 управления исключает из ^IS импульсной последовательности, поступающей на вход второго делителя 5 частоты, η импульсов (фиг. 2ж). В результате фаза тактовых импульсов сдвинется в сторону отставания на Δφ. зо

Сигнал «Запрет» на выходе блока 12 сравнения будет присутствовать до тех пор, пока на второй дополнительный реверсивный счетчик 11 не поступит импульс «начало установки» с выхода формирователя 13 коротких импульсов, после чего второй до- 33 полнительный реверсивный счетчик 11 установится в нулевое состояние, сигнал на вы- . ходе блока 12 сравнения пропадет и на счетный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 11 снова поступят импульсы (фиг. 2в). Таким образом, цикл повторяется.

Если в дальнейшем расхождение фазы между местными тактовыми импульсами'и принимаемыми посылками изменится, то в первой дополнительном реверсивном счет- 43 чике 10 будет записано новое число, в результате чего число корректирующих импульсов, добавляемых или исключаемых из импульсов последовательности, поступающей на вход второго делителя 5 частоты, изменится, что приведет вновь к изменению ⁵⁰ фазы тактовых импульсов на выходе второго делителя 5 частоты. Таким образом про- , исходит подстройка фазы между местными тактовыми импульсами и принимаемыми посылками. 33

Таким образом, использование предложенного устройства дает · возможность существенно повысить точность фазирования (до порядка 0,1%}, а запоминание числа необходимых корректирующих импульсов в реверсивном счетчике значительно увеличивает время поддержания синфазности t_ne в случае прекращения подстройки фазы изза прерываний в канале связи или принудительно по сигналу об ухудшении качества канала связи, поступающему от специального устройства контроля канала, так как ввод корректирующих импульсов в тактовую частоту не прекращается, а остается таким же, каким он был до этого момента. И если стабильность генераторов на передающем и приемном концах достаточно высокая (порядка 10 ⁴—10⁵, то время ^может достигать нескольких десятков минут, все это выгодно отличает предложенное устройство от известного.;

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к технике св зи и может использоватьс  в аппаратуре передачи дискретной информации. Известно устройство дискретной фазовой синхронизации, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, формирователь импульсов, первый делитель частоты , блок управлени , второй делитель частоты , фазовый дискриминатор и реверсивный счетчик 1. Однако известное устройство дискретной фазовой синхронизации обладает низкой точ ностью синхр01гизации и малым временем поддержани  синхронизма. Цель изобретени  - повышение точно сти синхронизации и времени поддержани  синхронизма. Дл  этого в устройство дискретной фазовой синхронизации, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, формирователь импульсов, первый делитель частоты, блок управлени , второй делитель частоты, фазовый дискриминатор и реверсивный счетчик, введены последовательно соединенные ограничитель, элемент И, первый и второй донолнительные реверсивные счетчики и блок сравнени , а также формирователь коротких импульсов, при этом один из выходов реверсивного счетчика подключен к другому входу элемента И, а другие выходы реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам ограничител  и первого дополнительного реверсивного счетчика, выходы которого подключены к соответствующим входам ограничител  и блока сравнени , выход которого подключен к одному из дополнительных входов блока управлени , к другим дополнительным входам которого подключены соответствующие выходы первого дополнительного реверсивного счетчика, а дополнительный выход блока управлени  подключен к счетному входу второго дополнительного реверсивного счетчика, ко входу .«Установка нул  которого подключен выход второго делител  частоты через формирователь коротких импульсов. На фиг. 1 приведена структурна  электрическа  схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства. Устройство дискретной фазовой синхронизации . содержит задающий генератор I, формирователь 2 импульсов, первый делитель 3 частоты, блок 4 управлени , второй делитель 5 частоты, фазовый дискриминатор 6, реверсивный счетчик 7, ограничитель 8, элемент 9 И, первый и второй дополнительные реверсивные счетчики 10 и 11, блок 12 сравнени  и формирователь 13 коротких импульсов. Устройство работает следующим образом. Непрерывна  последовательность импульсов с выхода задающего генератора 1 через формирователь, импульсов 2 поступает на вход первого делител  3 частоты, с выхода которого две импульсные последовательности , сдвинутые относительнб друг друга на врем  tj -р (где Т - период следовани  импульсов на выходе первого делител  3 частоты, поступают на входы блока 4 управлени . С выхода блока 4 управлени  импульсна  последовательность поступает на вход второго делител  5 частоты , с выхода которого местные тактовые импульсы длительностью to и периодом следовани  То постулают на выход устройства и на один из входов фазового дискриминатора 6. На второй вход фазового дискриминатора 6 поступают принимаемые посылки. При синфазности между принимаемыми посылками и местной тактовой частотой на выходах фазового дискриминатора 6 импульсы отсутствуют. При по влении расфазировки короткие импульсы «Больще или «Меньще («Больще значит, что частота местных тактовых импульсов больще частоты принимаемых посылок; «Меньше значит, что частота местных тактовых .импульсов меньше частоты принимаемых посылок) по в тс  на одном из двух выходов фазово о дискриминатора б в зависимости от знака расхождени  фаз, которые затем поступают на счетные входы «Сложение и «Вычитание соответственно реверсивного счетчика 7, который предназначен дл  усреднени  случайных последовательностей импульсов. С вьгхода реверсивного счетчика 7 на счетный входпервого дополнительного реверсивного счетчика 10 через элемент 9 И будут поступать импульсы только тогда, когда число фазовых отклонений в одну сторону в среднем больще числа отклонений в другую сторону. На второй вход элемента 9 И поступает сигнал «Запрет с выхода ограничител  8, в случае его заполнени , это сделано дл  того, чтобы исключит вОШоЖнбсть перехода через Hyjfb в случае переполнени , что привело бы к потере синхронизма, а следовательно, к потере принимаемой информации. На входы ограничител  8 поступают сигналы знака расхождени  фаз со знаковых выходоп первого ; ополнительнрго реверсивного счетчика 10 и информаци  с выходов всех |)лзр лов вгорого Д01толнитель ного реворсириогч), счетчиго 11, В зависимости от знака расхождени  фаз принимаемых посылок и местных тактовых импульсов со знаковых выходов реверсивного счетчика входы первого дополнительного реверсивного счетчика 10 поступают сигналы, которые устанавливают его в режим сложени  или вычитани . Дальнейшую работу устройства рассмотрим с использованием временных диаграмм, приведенных на фиг. 2, дл  двух случаев, когда частота местных тактовых импульсов отличаетс  от частоты принимаемых посылок/на ±П°/о. Так как прин ли, что частота местных тактовых импульсов отличаетс  от частоты принимаемых посылок на ±п/о, то через некоторое врем  t после начала работы устройства дискретной фазовой синхронизации посылок в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 будет записано число п с соответствующим знаком (это будет справедливо дл  случа , когда коэффициент делени  второго делител  5 частоты m 100; при другом значении ш в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 будет записано другое число). На входы блока 4 управлени  поступают импульсы с частотой следовани  ft ™, которые сдвинуты относительно друг на врем  Ъ Y (фиг. 2а, б). На второй дополнительный реверсивный счетчик Не выхода второго делител  5 частоты через формирователь 13 коротких импульсов поступают короткие импульсы «начало установки с частотой следовани  fo -4i, которые устанавливают его в нуль. На° счетный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 11 со второго выхода блока 4 управлени  поступают-импульсы с частотой следовани  f, задержанные на - или незадержанньге в-зависимости от знака числа, записанного в первом дополнительном реверсивном счетчике 10. Сигналы о знаке числа поступают на входы блока 4 управлени  с первого дополнительного реверсивного счетчика 10 (фиг. 2 г, д). После установки второго дополнительного реверсивного счетчика 11 на нуль на вход блока 4 управлени  с выхода блока 12 сравнени  поступит разрешающий сигнал на прохождени  импульсов с выхода первого делител  3 частоты через блок 4 управлени  на счетный вход вгорого дополнительного реверсивного счетчика 11. В зависимости от знака числа, записанного в первом дополнительном реверсивном счетчике 10, с его выходов на входы второго дополнительного реверсивного счетчика 11 поступают сигналы, которые устанавивают его в режим сложений или вычитани . При поступлении на счетный вход второго дополнительного реверсипмпгп счетчика 1 In импульсов, с выходл блок  12 сравне ни  на вход блока 4 упрп.плгчи  пс-ступит сигнал «Запрет, который запретит прохождение импульсов с выхода первого делител  3 частоты через блок 4 управлени  на счетный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 11. Если в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 записано число,со знаком плюс, то блок 4 управлени  добавл ет в импульсную последовательность, поступающую на вход второго делител  частоты 5 п корректирующих импульсов, которые располагаютс  в середине между основными импульсами . Под действием этих корректирующих импульсов фаза тактовых импульсов сдвинетс  в сторону опережени  (фиг. 2е) в дол х элементарного мпульса на где -- период следовани  импульсов на входе блока 4 управлени ; п. - число корректирующих импульсов; Т -длительность элементарного тактового импульса на выходе второго делител  5 частоты. Если в первом дополнительном реверсивном счетчике 10 записано число со знаком минус, то блок 4 управлени  исключает из импульсной последовательности, поступающей на вход второго делител  5 частоты, п импульсов (фиг. 2ж). В результате фаза тактовых импульсов сдвинетс  в сторону отставани  на Д (р. Сигнал «Запрет на выходе блока 12 сравнени  будет присутствовать до тех пор, пока на второй дополнительный реверсивный счетчик 1 не поступит импульс «начало установки с выхода формировател  13 коротких импульсов, после чего второй дополнительный реверсивный счетчик 11 установитс  в нулевое состо ние, сигнал на выходе блока 12 сравнени  пропадет и на счетный вход второго дополнительного реверсивного счетчика 11 снова поступ т импульсы (фиг. 2в). Таким образом, цикл повтор етс . Если в дальнейшем расхождение фазы между местными тактовыми импульсамии принимаемыми посы.пками изменитс , то в перво(л дополнительном реверсивном счетчике 10 будет записано новое число, в результате чего ЧИС.ПО корректирующих импульсов , добав.т емых или исключаемых из импульсов последовательности, поступающей на вход второго делител  5 частоты, изменитс , что приведет вновь к изменению фазы тактовых импульсов на выходе второго делитат  5 частоты. Таким образом происходит подстройка фазь( между местными тактовыми импульсами и принимаемыми посылками . Таким образом, использование предложенного устройства дает возможность существенно повысить точность фазировани  (до пор дка 0,, а запоминание числа необходимых корректирующих импульсов в реверсивном счетчике значительно увеличивает врем  поддержани  синфазности t,t в случае прекращени  подстройки фазы изза прерываний в канале св зи или принудительно по сигналу об ухудщении качества канала св зи, поступающему от спецйалького устройства контрол  канала, так как ввод корректирующих импульсов в тактовую частоту не прекращаетс , а остаетс  таким же, каким он был до этого момента, И если стабильность генераторов на передающем и приемном концах достаточно высока  (пор дка , то врем  tn.MOжет достигать нескольких дес тков минут. все это выгодно отличает предложенное устройство от известного.; Формула изобретени  Устройство дискретной фазовой синхронизации , содержащее последовательно соединенные задающий генератор, формирователь импульсов, первый делитель частоты, блок управлени , второй делитель частоты, фазовый дискриминатор и реверсивный счетчик , отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности синхронизации и времени поддержани  синхронизма, введены последовательно соединенные ограничитель, элемент И, первый и второй дополнительные реверсивные счетчики и блок сравнени , а также формирователь коротких импульсов , при этом один из выходов реверсивного счетчика подключен к другому входу элемента И, а другие выходы реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам ограничител  и первого дополнительного реверсивного счетчика, выходы которого подключены к соответствующим входам ограничител  и блока сравнени , выход которого подключен к одному из дополнительных входов блока управлени , к другим дополнительным входам которого подключены соответствующие выходы первого дополнительного реверсивного счетчика , а дополнительный выход блока управлени  подключен к счетному входу второго дополнительного реверсивного счетчика, ко входу «Установка нул , которого подключен выход второго делител  частоты через формирователь коротких импульсов. Источники шгформации, прин тые во внимание при экспертизе I. Гуров В. С. и др. Передача дискретной информации и телеграфи . М., «Св зь, 1969, с. l/l, рис. 5, 7 (прототип).

   г 373S33foofOftstгоого/

   1ПШШ11 1...ЖШПШ1... ЖЛЛШШШ1

   а -.

   /23 /5373S99fOOfl f. т200 гО

   fiiuuinniL... мшмл.... жишгаж

   ...ЛЕ