SU886288A2

SU886288A2 - Synchronication device

Info

Publication number: SU886288A2
Application number: SU802888689A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Васильевич Борисов
Original assignee: Военная Орденов Ленина, Октябрьской Революции И Суворова Академия Им. Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1980-02-27
Filing date: 1980-02-27
Publication date: 1981-11-30

Description

1one

Изобретение относитс к радиотехнике и может использоватьс в системах синхронизации приемников оптических сигналов.The invention relates to radio engineering and can be used in synchronization systems for receivers of optical signals.

По основному авт. св. № 799158 известно устройство синхронизации, содержащее пространственный разделитель , один из выходов которого подключен к сигнальному фотодетектору , каждый из двух выходов которого через соответствующий ему интегратор подключен к последовательно соединенным первому разностному усилителю, второму разностному усилителю, двустороннему ограничителю, сумматору, первому нерекурсивному фильтру,третьему разностному усилителю и сии- . хронизатору, выхода которого подключены к управл ющим входам интеграторов , а другой выход пространственного разделител подключен к последовательно соединенньм шумовому фотодетектору и второму нерекурсивному фильтру, выход которого подключен к другому входу третьего разностного усилител , причем другой выход первого нерекурсивного фильтра подключен к другсмлу входувторого разностного усилител и к другому входу сумматора 1.According to the main author. St. No. 799158, there is a known synchronization device containing a spatial separator, one of the outputs of which is connected to a signal photodetector, each of two outputs of which, through its corresponding integrator, is connected to series-connected first differential amplifier, second differential amplifier, double-sided terminator, adder, first non-recursive filter, third differential amplifier and syi-. the chronicler whose outputs are connected to the control inputs of the integrators, and the other output of the spatial separator is connected to a serially connected noise photodetector and a second non-recursive filter whose output is connected to another input of the third difference amplifier, and the other output of the first non-recursive filter is connected to another input of the second difference amplifier to another input of the adder 1.

Недостатк л известного устройства вл етс относительно низка точность синхронизации в услови х воздействи импульсной межсистемной или преднамеренной помехи с пол ризацией, ортого-i нальной основному сигналу.A disadvantage of the known device is the relatively low synchronization accuracy under the conditions of a pulsed intersystem or intentional interference with polarization ortho-i the main signal.

Цель изобретени - повышение точности синхронизации.The purpose of the invention is to improve the synchronization accuracy.

Дл достижени поставленной цели To achieve the goal

10 в устройство, содержащее пространственный разделитель, к одному на выходов которого подключен сигнальный фотодетектор, каждый из двух выходов которого через соответствующий ему 10 into a device containing a spatial separator, to one of whose outputs a signal photodetector is connected, each of two outputs of which through its corresponding

15 интегратор подключен к последовательно соединенные первому разностному усилителю, второму разностнЬм: уси- лителю, первому двустороннему ограничителю , сумматору, п ервому нерекур20 сивному фильтру, третьему разностному усилителю и- синхронизатору, выход которого подключён к управл квдим входам интеграторов, а к другому выхо-г ду пространственного разделител 15, the integrator is connected to the first difference amplifier, the second difference amplifier: the amplifier, the first two-way limiter, the adder, the first non-retractor 20 filter, the third difference amplifier and the synchronizer whose output is connected to the control inputs of the integrators, and the other output amplifier d do spatial divider

25 подключен шумовой фотодетектор, а также второй нерекурсивный фильтр, выход которого подключен к одному входу третьего разностного усилитеД , причем другой выход первого нерекур-. 30 сивного фильтра подключен к другому25, a noise photodetector is connected, as well as a second non-recursive filter, the output of which is connected to one input of the third differential amplifier, and the other output of the first non-recourse. 30 sive filter is connected to another

входу второго разностного усилител и к другому входу сумматора, введены блок запрета и последовательно соединенные ограничитель и генератор случайных сигналов, выход которого через второй нерекурсивный фильтр подключен к своему дополнительному входу и входу ограничител , другой вход которого объединен с выходом шумового фотодетектора и входом блок запрета, другой вход которого подключен к выходу ограничител , а выход блока запрета подсоединен ко входу второго нерекурсивного фильтраTo the input of the second differential amplifier and to another input of the adder, a prohibition block and a series-connected limiter and a random signal generator are inputted, the output of which is connected to its auxiliary input and an input of the limiter through the second non-recursive filter; the other input of which is connected to the output of the limiter, and the output of the prohibition unit is connected to the input of the second non-recursive filter

На чертеже представлена структурно-электрическа схема устройства.The drawing shows a structural electrical circuit of the device.

Устройство синхронизации содержит пространственный разделитель 1, один из выходов которого подключен ко входу сигнального фотодетектора 2, каждый из двух выходов которого через соответствующий ему интегратор 3 и 4 подключен к последовательно соединенным первому 5 и второму 6 разностным усилител м , двустороннему ограничителю 7, сумматору 8, первому нерекурсивному фильтру 9, третьему разностному усилителю 10 и синхронизатору 11,-выход которого подключен к управл ющим входам интеграторов 3 и 4, а другой выход пространственного разделител 1 подключен к последовательно соединенным шумовому фотодетектору 12, блоку 13 запрета и второму нерекурсивному фильтру 14, выход которого подключен к другому входу третьего разностного усилител 10, а также последовательно соединенные ограничитель 15, вход которого подключен к другому выходу Шумового фотодетектора 12, и генератор 16 случайных сигналов , выход которого подключен к другому входу второго нерекурсивного фильтра 14, V причем другой выход первого нерекурсивного фильтра 9 подключен к другому входу второго разностного усилител 6 и к другому вход сумматора 8, другой выход второго нерекурсивного фильтра 14 подключен к управл ющим входам ограничител 15 и генератора 16 случайных сигналов, а другой выход ограничител 15 подключен к управл ющему входу блока 13 запрета.The synchronization device contains a spatial separator 1, one of the outputs of which is connected to the input of the signal photodetector 2, each of the two outputs of which through the corresponding integrator 3 and 4 is connected to the series-connected first 5 and second 6 differential amplifiers, double-sided limiter 7, adder 8, the first non-recursive filter 9, the third differential amplifier 10 and the synchronizer 11, the output of which is connected to the control inputs of the integrators 3 and 4, and the other output of the space separator 1 connected to series-connected noise photodetector 12, block 13 of the prohibition and the second non-recursive filter 14, the output of which is connected to another input of the third differential amplifier 10, as well as series-connected limiter 15, the input of which is connected to another output of Noise photodetector 12, and generator 16 of random signals whose output is connected to another input of the second non-recursive filter 14, V and another output of the first non-recursive filter 9 is connected to another input of the second differential amplifier 6 and the other input of the adder 8, another output of the second non-recursive filter 14 is connected to the control inputs of the limiter 15 and the generator 16 of random signals, and the other output of the limiter 15 is connected to the control input of the prohibition unit 13.

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

Синхросигнал представл ет собой импульсный сигнал с круговой пол ризацией . Он поступает, на вход пространственного разделител .1, с выхода ,которого смесь сигнальноге и; шумовог ( обычного фонового) излучений поступает на вход сигнального фотодетектора 2, а на вход шумового фотодетектора 12 только шумовое излучение, в исходном состо нии сигнал с выхода ш1мового фотодетектора 12 через блок 13 запрета, который в исходном состо нии открыт, поступает в нерекурсивный фильтр 14, в котором определ етс среднее значение шума по результатам нескольких выборок. При этом при поступлении в фильтр. очередной выборки перва из предыдущих выборок стираетс и таким образом происходит скольз ща по времени оценка среднего уровн шума.The clock signal is a pulsed signal with circular polarization. It enters, to the input of the spatial separator .1, from the output, of which the mixture is signal and; noise (normal background) radiation is fed to the input of the signal photodetector 2, and noise is only input to the noise photodetector 12, in the initial state the signal from the output of the single photodetector 12 through the prohibition unit 13, which is in the initial state open, enters the non-recursive filter 14 where the average noise value is determined from the results of several samples. In this case, upon admission to the filter. Of the next sample, the first of the previous samples is erased, and thus an estimate of the average noise level, which slides over time, occurs.

Одновременно сигнал с выхода сигнального фотодетектора 2 поступает в интеграторы 3 и 4, которые стробируютс синхронизатором 11 по принципу опережающе-запаздывающего стробировани , поэтому сигнал на выходе первого разностного усилител 5 пропорционален временному сдвигу между началом интегрировани и началом прихода импульса. Если сигнал на выходе первого разностного усилител 5 вызываетс только медленными изменени ми временного положени сигнального импульса и на него не накладываютс искажени из-за изменений интенсивности принимаемого излучени , то в установившемс режиме отрицательна обратна св зь от нерекурсивного фильтра 9 ко второму разностному усилителю 6 компенсируетс положительной обратной св зью от нерекурсивного фильтра к сумматору 8, В результате выходной сигнал первого разностного усилител 5 непосредственно поступает на вход первого нерекурсивного фильтра 9, в котором происходит скольз щее во времени усреднение по нескольким реализаци м. С выхода нерекурсивного фильтра 9 сигнал поступает в третий разностный усилитель 10, на второй вход которого поступает результат усреднени шума от нерекурсивного фильтра 9. Таким образом, результирук ций сигнал с выхода третьего разностного усилител 10 пропорционален временному сдвигу импульсаAt the same time, the signal from the output of the signal photodetector 2 enters the integrators 3 and 4, which are gated by the synchronizer 11 according to the principle of advance-late gating, therefore the signal at the output of the first difference amplifier 5 is proportional to the time shift between the start of integration and the beginning of the arrival of the pulse. If the signal at the output of the first differential amplifier 5 is caused only by slow changes in the temporal position of the signal pulse and is not superimposed on the distortion due to changes in the intensity of the received radiation, in the steady-state mode the negative feedback from the non-recursive filter 9 to the second difference amplifier 6 is compensated for positive feedback from the non-recursive filter to the adder 8; As a result, the output signal of the first differential amplifier 5 is directly fed to the input of the first a non-recursive filter 9, in which time-averaging over several implementations occurs. From the output of the non-recursive filter 9, the signal enters the third difference amplifier 10, the second input of which receives the result of averaging the noise from the non-recursive filter 9. Thus, the resultant signal from the output of the third difference amplifier 10 is proportional to the temporal shift of the pulse

При флюктуаци х уровней сигнала и шума сигнал на выходе первого разностного усилител 5 зависит от абсолютных флюктуирующих уровней сигнала и шума. Это приводит к искажени м сигнала. При наличии этих искажений двусторонний ограничитель 7 существенно уменьшает их сверху и снизу на выходе второго разностного усилител .When the signal and noise levels fluctuate, the signal at the output of the first differential amplifier 5 depends on the absolute fluctuating signal levels and noise. This leads to signal distortion. In the presence of these distortions, the two-sided limiter 7 significantly reduces them from above and below at the output of the second differential amplifier.

Claims

If there are intersystem or deliberate impulse noise having a polarization orthogonal polarization of the clock signal, they are sent from the output of the spatial separator 1 only to the input of a noise photodetector 12, from the output of which is fed to the input of the limiter 15. The upper threshold of limiting the latter is set so that It did not significantly exceed the amplitude of the signal arriving at its COD, which was caused by fNew illumination. However, the amplitude of the signal caused by impulse noise, as a rule, exceeds the upper limit of the limiter limit 15. In this case, the signal from the output of the limiter 15 enters the control input of the prohibition unit 13, which leads to its closure. Then the signal caused by the impulse noise from the output noise photodetector 12 to the input of the non-recursive filter 14 is not received. At the same time, the signal from the output of the limiter 15 is fed to the input of the generator 16 of random signals, as a result of which the latter is triggered and produces a random count, which is fed to the second non-recursive filter 14 instead of the signal caused by impulse noise. Thus, the effect of impulse noise is eliminated, since it is replaced by a signal from the output of the random signal generator, the statistics of the output signals of which correspond to the statistics of the background light. During the operation of the system, the output signal of the second non-recursive filter 14 is fed to the control input of the two-sided limiter 7 to control the value of the limiting thresholds and to the control input of the random signal generator 16 to control the output signal parameters of the random signal generator 16. In the most common case of the statistics of the signals at the output of the noise, the photodetector 12 is Poisson, whose dispersion is equal to the average value, since the estimate of the average value obtained at the output of the second non-recursive filter 14 is sufficient to control the parameters of the two-way limiter and the generator 16 signals. Thus, in the proposed device, the synchronization accuracy is improved, since the impulse noise is replaced by a signal from a random signal generator and does not distort the signal at the synchronizer input. The invention of the device synchronization auth. St. 799158, characterized in that, in order to increase the synchronization accuracy in the conditions of impulse noise, a prohibition block and a series connected limiter and z | A random signal generator whose output through the second non-recursive filter is connected to its auxiliary input and a limiter input, another input of which is combined with the output of a noise photodetector and an input of the prohibition unit, another input of which is connected to the output of the limiter, and the output of the prohibition block is connected to the input of the second non-recursive filter. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate 799158, cl. H 04 L 7/02, H 04 B 9/00, 1979 (prototype).