4.4 –егенерац≥¤ цифрового сигналу

 

ѕроцес регенерац≥њ цифрового сигналу пол¤гаЇ у вп≥знанн≥† на¤вност≥ в прийн¤тому потоц≥ ≥мпульс≥в ≥ проб≥л≥в, в≥дновленн≥ форми, ампл≥туди ≥ часового положенн¤ ≥мпульс≥в ≥ передач≥ регенерувального сигналу на вх≥д наступноњ регенерац≥йноњ д≥л¤нки (або на вх≥д в≥дпов≥дних пристроњв приймальноњ апаратури к≥нцевого або пром≥жного пункту, що обслуговуЇтьс¤).

”п≥знанн¤ на¤вност≥ ≥мпульс≥в у прийн¤тому потоц≥ зд≥йснюЇтьс¤ методом стробуванн¤ (методом однократного в≥дл≥ку, методом укороченого контакту). —утн≥сть методу пол¤гаЇ в пор≥вн¤нн≥ р≥вн¤ регенерувального сигналу з граничним р≥внем у момент уп≥знанн¤, що вибираЇтьс¤ в середин≥ ≥мпульсу. якщо абсолютне значенн¤ р≥вн¤ сигналу () перевищуЇ граничне значенн¤ (), то приймаЇтьс¤ р≥шенн¤ про те, що прийн¤то ≥мпульс (Ђ1ї), ¤кщо не перевищуЇ Ц прийн¤тий проб≥л (Ђ0ї). Ќа рис. 4.11,а наведено спрощену структурну схему регенератора, а на рис. 4.11,б Ц часова д≥аграма напруг у р≥зних точках ц≥Їњ схеми.

 

 

–исунок 4.11

 

ѕ≥сл¤ посиленн¤ скоректований сигнал †надходить на один ≥з вход≥в порогового пристрою, на другий вх≥д ¤кого надход¤ть строби . Ќа виход≥ порогового пристрою з'¤вл¤Їтьс¤ ≥мпульс , ¤кщо в моменти пор≥вн¤нн¤ значенн¤ сигналу †перевищуЇ величину порога . ћоменти пор≥вн¤нн¤ (моменти вп≥знанн¤ ≥мпульс≥в) визначаютьс¤ положенн¤ми тактових ≥мпульс≥в (строб≥в), що розташовуютьс¤ в середн≥й частин≥ регенерувальних ≥мпульс≥в (у центр≥ тактового ≥нтервалу).  оротк≥ ≥мпульси з виходу порогового пристрою надход¤ть на формувач ≥мпульс≥в, ¤кий формуЇ регенерувальний л≥н≥йний сигнал необх≥дноњ форми, тривалост≥ й ампл≥туди.

” регенератор≥ маЇ забезпечуватис¤ пост≥йне сп≥вв≥дношенн¤ м≥ж ампл≥тудою сигналу †≥ величиною порога . ¬иб≥р величини порога впливаЇ на захищен≥сть сигналу в≥д флюктуац≥йних перешкод. якщо значенн¤ порога велике, то п≥двищуЇтьс¤ ≥мов≥рн≥сть помилкового прийому Ђ0ї (передана Ђ1ї, а реЇструЇтьс¤ Ђ0ї), а при мал≥й величин≥ порога п≥двищуЇтьс¤ ≥мов≥рн≥сть помилкового прийому Ђ1ї (переданий Ђ0ї, а реЇструЇтьс¤ Ђ1ї). ≤накше кажучи, у першому випадку зростаЇ ≥мов≥рн≥сть пропуску, а в другому Ц зб≥льшуЇтьс¤ ≥мов≥рн≥сть помилковоњ тривоги. Ќа рис. 4.12 наведена залежн≥сть величини порога () в≥д захищеност≥ сигналу () в≥д флюктуац≥йних перешкод.

 

–исунок 4.12

 

ќптимальним значенн¤м порога за дЅ (що звичайно забезпечуЇтьс¤) Ї величина . —тал≥сть сп≥вв≥дношенн¤ м≥ж можливими зм≥нами р≥вн¤ сигналу †≥ величиною порога () можна забезпечити або автоматичним регулюванн¤м порога, або автоматичним регулюванн¤м р≥вн¤ (ј––) сигналу (). ¬икористовуЇтьс¤, ¤к правило, другий спос≥б Ц ј––. ¬ ј—ѕ система ј–– використовуЇ дл¤ п≥дстроюванн¤ сигнал контрольноњ частоти, а в ÷—ѕ Ц прийн¤тий сигнал.

“ипова структурна схема регенератора л≥н≥йного тр≥йкового сигналу наведена на рис. 4.13, а часов≥ д≥аграми, що по¤снюють його роботу, на рис. 4.14.

 

 

–исунок 4.13

 

¬х≥дний сигнал з л≥н≥њ зв'¤зку через л≥н≥йний трансформатор “–1 надходить на вх≥д коригувального п≥дсилювача (рис. 4.14,а). ѕ≥сл¤ коректуванн¤ в п≥дсилювач≥ сигнал надходить на першу обмотку трансформатора “р2 (рис. 4.14, б). «а допомогою цього трансформатора формуЇтьс¤ два протифазних сигнали (рис. 4.14, в, 4.14, г), що надход¤ть на входи двох однакових граничних пристроњв ѕѕ-1 ≥ ѕѕ-2. –оботою порогових пристроњв керуЇ посл≥довн≥сть коротких ≥мпульс≥в (строб≥в, рис. 4.14, д). ” результат≥ на виход≥ ѕѕ-1 ≥ ѕѕ-2 фор≠муютьс¤ дв≥ посл≥довност≥, одна з ¤ких в≥дпов≥даЇ позитивним, а ≥нша Ц ≥нвертованим (негативним) ≥мпульсам вх≥дного л≥н≥йного кваз≥тр≥йкового сигналу. ‘ормуванн¤ ≥мпульс≥в необх≥дноњ форми ≥ тривалост≥ зд≥йснюЇтьс¤ формувачами ‘1 ≥ ‘2, (рис. 4.14, з,≥). „ергуванн¤ ≥мпульс≥в пол¤рност≥ на виход≥ регенератора (рис. 4.14,к ) забезпечуЇтьс¤ за рахунок зустр≥чних струм≥в навантаженн¤ в первинн≥й обмотц≥ вих≥дного трансформатора “–3.

 

 

–исунок 4.14

 

‘ормуванн¤ строб-≥мпульс≥в зд≥йснюЇтьс¤ з≥ складовоњ тактовоњ частоти, вид≥леноњ з прийн¤того сигналу. —труктурна схема формувача строб≥в наведена на рис. 4.15.

 

–исунок 4.15

ќскiльки спектр трир≥вневого сигналу не м≥стить складовоњ тактовоњ частоти, то його перетвор¤ть в ун≥пол¤рний код RZ, спектр ¤кого м≥стить цю складову. †≤накше †кажучи, †формувач строб≥в Ї вид≥лювачем тактовоњ частоти (¬“„).

„асов≥ д≥аграми, що по¤снюють роботу формувача строб≥в, наведен≥ на рис. 4.16.

Ѕ≥пол¤рний вх≥дний сигнал п≥сл¤ двонап≥впер≥одного випр¤мленн¤ (рис. 4.16,а) надходить на вх≥д вузькосмугового ф≥льтра (або резонансного контуру), резонансна частота ¤кого дор≥внюЇ тактовiй. ¬ид≥лений сигнал тактовоњ частоти (рис. 4.16,б) п≥сл¤ посиленн¤ й обмеженн¤ (рис. 4.16,в) що диференц≥юЇтьс¤ (рис. 4.16,г) ≥ п≥сл¤ однонап≥впер≥одного випр¤мленн¤ (рис. 4.16,д), надходить на вх≥д п≥дсилювача Ц формувача коротких строб-≥мпульс≥в. ћоменти по¤ви строб≥в (рис. 4.16,е) мають в≥дпов≥дати максимальному значенню сигналу на входах ѕѕ-1 ≥ ѕѕ-2. як правило, цьому в≥дпов≥даЇ середина регенерувальних ≥мпульс≥в. «азначене часове розташуванн¤ строб≥в забезпечуЇтьс¤ за допомогою л≥н≥њ затримки (Ћ«).

 

–исунок 4.16

 

—л≥д нагадати, що при вплив≥ на коливальний контур (вузькосмуговий ф≥льтр) одиночного ≥мпульсу в контур≥ виникають власн≥ коливанн¤ тактовоњ частоти. ƒл¤ ст≥йкого порушенн¤ цих коливань ≥мпульси на вх≥д контуру мають надходити досить часто, ≥накше через зб≥льшенн¤ к≥лькост≥ проб≥л≥в ампл≥туда цих коливань може зменшитис¤ наст≥льки, що формуванн¤ тактових ≥мпульс≥в стане неможливим. «азначене розм≥щенн¤ строб≥в на середин≥ регенерувальних ≥мпульс≥в маЇ бути стаб≥льним. Ќестаб≥льн≥сть њхнього розм≥щенн¤ призводить до в≥дхиленн¤ фронт≥в регенерувальних ≥мпульс≥в в≥д ном≥нального положенн¤, у результат≥ чого з'¤вл¤ютьс¤ фразов≥ тремт≥нн¤ (джитер) регенерувального сигналу. ‘азов≥ тремт≥нн¤ призвод¤ть до порушенн¤ регул¤рност≥ по¤ви ј≤ћ сигналу (дискрет) п≥сл¤ декодуванн¤ ≥ по¤ви з ц≥Їњ причини додаткових перешкод. ќдн≥Їю з причин джитера Ї розлагодженн¤ контуру, у результат≥ чого його власна частота в≥др≥зн¤Їтьс¤ в≥д тактовоњ. ¬насл≥док цього моменти переходу коливанн¤ на виход≥ контуру зм≥щуютьс¤ ≥, отже, зм≥щуютьс¤ формован≥ строби. ƒжитер зб≥льшуЇтьс¤ п≥д час зб≥льшенн¤ к≥лькост≥ проб≥л≥в у регенерувальн≥й посл≥довност≥ л≥н≥йного сигналу.  р≥м того, фазов≥ тремт≥нн¤ виникають через погр≥шност≥ роботи п≥дсилювача-формувача ≥мпульс≥в (”—-‘≤), а також через вплив перешкод ≥ м≥жсимвольних перекручувань (ћ—ѕ), що спотворюють форму ≥мпульс≥в, що надход¤ть на коливальний контур (вузькосмуговий ф≥льтр Ц ¬‘).