автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.17, диссертация на тему:Исследование и разработка методов выделения тактовой частоты из двухуровневых линейных сигналов

ГРУЗЖСЖЙ ТЖШЧШКИЙ УН 'Шц'РСйТЕТ

На правах рукописи

Нанобашвили Виктор Васильевич

УДК 621.397.2

ЛССЛдаАНЛЕ И РАЗРАБОТКА. МЕТОДОВ ВаЩШШ-И ТАКТОВОЙ ЧАСТОТЫ ИЗ ДВУХУРОВНЕВЫХ ЛИНЕЙНЫХ СИГНАЛОВ

Специальность 05.12.17 - Радяогвхи'»':сс;;йи и телевизионные системы и устройства

АВТОРЕФЕРАТ

дяссергашя на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тбилиси - 1992

Работа выполнена в Грузинском техническом университете

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор ХАРАТИШВШМ Н.Г.

Официальные оппоненты- доктор технических наук,

профессор ГРИГОРОВСКЙЙ Л.Ф.

кандидат технических наук,' дшант БЕРВДЗЕ Д'Л.

Ведущее предприятие - указано в решении специализированного совета.

Защита состоится "29" .„{-¿¿и? 19Э2 г. в 13

час. на

заседании специализированного совета K057.0I.I5 по присуждению ученой степени кандидата технических наук при Грузинском техническом университете по адресу: 330075, Тбилиси, ул.Костава, $3.

С диссергаиией можно ознакомиться в библиотеке Технического униворсит ла.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направить по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря Специализированного совета.

Автореферат разослан " й. ¿МЛ ¿99 2 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, _ кандидат технических наукУ доиевг

О.Г.Зумбуридзе

к

ОБ1ДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

АКТУАЛЬНОСТЬ ЛРО&ОЛЫ обусловлйна широким внедрением в системах связи иифроаых-методов передачи и обработки информация. Нос-кильку к точности работы устропств тактовой синхронизации подобных систем предъявляются высокие требования, го задача исследования влияния статистических свойств линейного сигнала и нестабильности ого параметров на процесс выделения тактовой частоты ;ум различных линейных кодов, а гакяо - разработки схем формировггге-лей, декодеров я выделителей тактовой частоты (ЙГЧ) является актуальной научно-технической задачей.

UjiHb И ЗАДАЧА ДИССЕРТАЦИИ. Основной целью диссертационной работы является оиенка влияния статистических свойств линейных сигналов и нестабильности их параметров на фазовые ийук-туа;:::;: оделяемой из этих с.".гч:олоь ткговой частоты и сравнительный ашиыз двухуровневых линейных кодов по этому признаку. Задачей диссертационной работы также является разработка универсальных схем кодера и декодера лшэйного тракта и универсальной схемы НГЧ, осуществляющих формирование, прием и тактовую синхронизацию различных двухуровневых линейных сигналов.

гЛхЗТОДЫ ДССЬШОВАН.И. В диссертационной работе широко используются методы теории случайных процессов, теории вероятности, а также методы моделирования на ЗИЛ и экспериментальные исследования.

НАУЧНАЯ НОВЛЗЯА. Основным реэ -льтагами диссертационной работы, обладающими научной новизной, ..вляются:

I.Выбор критерия опенки Чазовы.: 4яуктуаиий тактовой'частотн, вызванных статистическими свойства ui линейных сигналов л несга-

бильностьо их параметров, а такке - вывод аналитических выражений этого критерия для некогорых видов импульсных случайных процессов с детерминированным тактовым интервалом,

2.Результаты расчета фазовых флунтуавяй тактовой частоты,выделяемой из сигнала А1Д.

3.Результаты сравяйтельной опенки некоторых кодов класса 1В2В ао величине фазовых фдуктуаиш выделяемого из них сигнала удвоенной тактовой частоты.

4.Результаты сравнительной оиенки некоторых кодов класса 1В2В по величине фазовых флуктуаиай выделяемого яз них сигнала тактовой частоты.

5.Разработка универсальных схем формирователей, декодеров и ВТЧ для некогорых кодов класса 1В2В.

ПРАКТЛЧЖКАЯ ДАННОСТЬ. В диссертационной работе даются рекомендации ао выбору в зависимости от конкретных условий оптимального порога ограничения входного сигнала КГЧ для всех рассматриваемых кодов. Предложены практические схемы универсального кодека линейного тракта л универсального ВТЧ для некоторых сигналов класса 1В2В.

РА1ШЗА1Ш РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. На основе результатов проведенных исследований разработан и построен кодек линейного трак-га и ВТЧ для волоконно-оптической системы связи, входящей в состав комбинированной локальной сета ЗШ.

ЛЛЧЛЫЙ ВКЛАД. Основные результаты по: выбору критерий фазовых флуктуаиий, вызванных статистическими свойствами линейного сигнала и нестабильностью его параметров л выводу его аналитических выражений для некогорых видов случайных процессов с детерминированным тактовым интервалом; опенке фазовых флуктуапий тактовой частоты, выделяемой и:- сигнала А.11; классификации ли-

нейных кодов класса 1В2В ло способу 'выделения тактовой частоты; сравнительной'опенке некоторых кодов класса ЛВ2В по величине фазовых флукгуапий выделяемой из них -сигналов тактовой я удвоенной тактовой частоты; разработке универсальных схем кодера и декодера линейного тракта; разработке схем универсальных ВТЧ, а также - экспериментальному исследовании теоретических результатов получены лично автором.

Являясь ответственным исполнителем ШР, выполняемых в Грузинском техническом университете, автор принимал непосредственное участие в разработке кодека линейного тракта и ВТЧ для волоконно-оптической линии связи, являющейся составной частью комбинированной локально! сета ЭВМ.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результат диссертационной работы докладывалась я обсуждались на: всесоюзной научной сессии, посвященной СО-летию изобретения радио (Москва, 197о г,^ научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава втуз-ов Закавказских республик (Тбилиси, 1977); республиканской научно-технической кояфзрвнпии, посвященной дню радио (Ташкент, 1978); научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Всесоюзного заочного электротехнического института связи и Грузинского политехнического института, заседаниях и научных семинарах кафедры "Многоканальная электросвязь" Грузинского политехнического института (Грузинского технического университета) (1975-1992).

ПУБЛЛКАЦЙЛ. Основные результаты исследования, проведенных автором по анализу и.разработке устройств гактовой сянхронизашш, опубликованы в научных и.научно-гехняческих журналах я сборниках (7 работ); материалах всесоюзных к республиканских сессий и конференций (7 работ); авторских свидетельств (2 работы), а.также -

- 6 -

в отчетах по 1ЫР (2 работы).

СТРУКТУРА И ОБЪШ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, содержащих 107 страниц машинописного текста, 45 рисунков, I таблицу, списка литературы, включающего 106 наименований и 3-х приложении. Всего диссертационная работа содержит 166 страниц.

ОСНОЬЯЫл НАУЧНЫЕ ЛШЮ.£2Ш. В данной работе сформулированы и выносятся на защиту следующие основные научные полояенш:

Х.й'инямальная величина фазовых флуктуапий тактовой частоты, выделяемой из линейного сигнала типа АЖ, может быть обеспечена выборов порога ограничения входного сигнала ВТЧ на уровне 0,7.'.. ... 0,6 от амплитуды входного импульса upa любых значениях вероятности появления импульса на тактовом интервале во входной последовательности üT4. Кроме того, уменьшение фазовых флуктуашй мокет бить достигнуто увеличением указанной вероятности и отношения сигнал/шум в канале связи.

2 .Классификация кодов класса IB2B цо способу внделония из них тактовой частоты позволяет разработать универсальные схемы ВТЧ для этих сигналов.

3 ..лянимальная величина фазовых ашукгуапий удвоенное тактовой частоты, выделяемой из биимпульсных кодов, может бить обеспечена выбором порога ограничения входного сигнала ШЧ. на уровне

0,7...0,8 от амплитуды входного импульса при любых значениях вероятности появления импульса на тактовом интервале в исходном двоичном сигнале. При этом наименьшие фазовые ¡флуктуации при значениях вероятности, но превышающих и,5, могут быть достигнуты использованием кода BI-S, при значениях, превышающих 0,5 -кодов В 1-М 'для ABI, а при вероятности 0,5 - пазовые флуктуации для всех блинпульсных кодов одинаковы. Кроме того, уменыле-

нив величины фазовых фшуктуааий при любых вероятностях может быть достигнуто увеличением отношения сигнал/шум в канала связи.

4.Минимальная величина фазовые .флукгуаияй удвоенной тактовой частоты, выделяемой из кода МИШР, может быть обеспечена выбором порога ограничения входного сигнала ВГЧ на уровне 0,5 от амплитуды входного импульса при любых вероятностях появления импульса на тактовом интервале в исходном двоичном сигнале, при этом фазовые флуктуации имеют максимальное значение при вероятности 0,5 и незначительно уменьшаются с уменьшением ила увеличением вероятности. Кроме того, , они уменьшаются с ув<зляченлем отношения сигнат/шум в канала связи.

5.Величина фазовых флуктуашй удвоенной тактовой частоты при ее выделений из кода Ш4Ш1йР меньше соответствующей величины для блимпульсных кодов при вероятности поя-р.ю:;;;« импульса на гакто-

■ вом интервале я доходном двоичном сигнале, равной 0,5, для других не вероятностей лучше показатели имеет какой либо из баям-дульеннх кодов.

6.Минимальная величина фазоьых фдуктуапий тактовой частоты, выделяемой из сигналов подкласса МН'Е, может быть обеспечена выбором порога ограничения входного сигнала 31'Ч на уроыне 0,в от амплитуды входного импульса при всех значениях вероятности появления импульса на тактовом интервала в исходном двоичном сигнала для пода N Я Щ-Ь, при значениях этой вероятности, не превы-иаю'дих 0,5 - для кода и при значениях вероятности, превышающих 0,5 - для кода N Я Н и - на уровне 0,7 сг амплитуды входного импульса для всех других случаев. Кроме гиго, нм-

не

м.эныш1о фазовые флуктуация при значениях взроягносжи^Тадвшишю-щях 0,5, могут быть достигнуты аслельзоъаялем кода N К 2 - 5 >

при значениях вероятности, превышающих 0,5 - кода NRZ~M, а при вероятности 0,5 - кода MRZ-L.

7.Минимальная величина фазовых флуктуашй тактовой частоты, выделяемой из биимпульсных кодов, при значениях вероятности появления импульсов на тактовом интервале в исходном двоичном сигнал;, не превышающих 0,5, мовег быть достигнута .использованием кодов BI-H или ДВ1, яри значениях вероятности, превышающих 0,5 - кода BI — S » а пРа вероятности 0,5 все кода равноценны.

СОСТОЯЕМб ВОПРОСА M ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Вопросы исследования качественных показателей канала тактовой синхронизации и их влияния на помехоустойчивость регенерация и приема цифровых сигналов рассмотрены в ряде работ авторов разных стран. В частности, они изложены в известных работах В.Беннета, М.Аарона, Т.Ара-ганя, Л.Зегерса, С.Бярна, Б.Карафина и Д.Робинсона, С.Хамао и М.Акаяма, В.Э.Гуревича, В.й.штейна, Б.А.Калабекова, Л.Н.Оганяна, В.А.Оксмана, О.А.Зянгеренко, М.А.Гарбера и др. Однако ряд вопросов, например, касающихся исследования зависимости качественных показателей устройств с самохронированием от типа линейного кода, его статистических свойств и искажения параметров его импульсов под влиянием помех, оптимизации построения схем БГЧ при различных линейных кодах и др. но получали достаточного освещения в литературе и требуют дальнейшей доработки. Так, не выбран критерий оценки влияния статистических свойств линейного сигнала и нестабильности его параметров на фазовые флуктуации выделяемой из этого сигнала тактовой частоты; не исследована фазовая стабильность тактовой частоты, выделяемой из различных видов импульсных случайных процессов с детерминированным тактовым

интервалом, представляющих собой "возможные варианты входных сигналов ВТЧ в реальных условиях; недостаточна 'икслздованы методы выделения сигналов тактовой синхронизация из сигналов класса IB2B; не проведен сравнительный анализ кодов класса IB2B по величине фазовых флуктуапяй выделяемой из них тактовой частоты; по исследованы возможности построения универсальных кодека линейного тракта и ВТЧ для сигналов класса IB2B и т.д.

■На основа вышесказанного основные задачи исследования могут быть сформулированы следующим образом:

- выбор критерия опенки фазовых флукгуапий гактовой частоты, вызванных статистическими свойствами клинейного сигнала и нестабильностью его параметров, а его применение при различных искажениях входного сигнала ВТЧ;

- опенка 4&азор"» $лукгуашй тактовой частоты, выделяемой из трехуровневого кода .типа А'Я;

- классификация линейных кодов класса IB2B по способу выделения тактовой частоты;

- сравнительная опенка некоторых кодов класса IB2B по величине фазовых флуктуапий.выделяемого яз них сигнала удвоенной тактовой'часготы;

- сравнительная опенка некоторых кодов класса IE3B по величине фазовых флуктуапяй выделяемого из них сигнала тактовой час-готы;

- разработка универсальних схем кодека линейного тракта и ВТЧ для некоторых сигналов класса IB2B;

экспериментальное подтверждение полученных теоретических результатов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В ВВВДЕНИИ обоснована актуальность теш, приводятся краткий обзор состояния исследуемых вопросов, сформулированы цели и задачи диссертационной работы, а также основные положения, выносимые на защиту.

ПЕРВАЯ ГЛАВА посвящена выбору и применению критерия опенка влияния статистических свойств линейного сигнала и нестабильности его параметров на фазовые флуктуация выделяемой из этого сигнала тактовой частоты.

В качестве указанного критерия било выбрано отноиенае мощностей дискретной Ьд^*^ и непрерывной FH(^>) частей энергетического спектра входного сигнала Ш'Ч на тактовой частоте ОЛ:

В работе показано, что в зависимости от метода обработки линейного сигнала перед выделением аз него тактовой частоты, а также типа линейного кода, сигнал на входе Ш'Ч представляет собой либо случайную последовательность импульсов с детерминированным тактовым интервалом с модуляцией моментов появления импульсов относительно тактовых точек, либо случайную последовательность импульсов с детерминированным тактовым интервалом с одновременной модуляцией длительностей импульсов и моментов их появления относительно тактовых точек. Псдучены выражения для обоих случаив, которые соответственно имеют вид:

(I)

f 11 ~

8 Г 2l\-Re&tMJ i

Р^ИРВ-гке^+^ир] <3)

где P - вероятное^ появления импульсов на тактовом интервале во входной последовательности ВГЧ; характеристичес-

кая функция случайных моментов появления импульсов относительно тактовых точек; Q^^UJ^^- характеристическая фушшия отклонения случайной длительности импульса от её среднего значения.

Кроме того, как частный случай выражения (I), было получено выражение, при котором не учитываются временные флуктуации параметров входных импульсов, позволяющее без громоздких вычислений произвести сравнительную опенку по величине сигналов, имеющих различные статистические пяс^стга:

(4)

<-Р

Анализ метода выделения тактовой частоты из сигнала АЖ показал, что при наличии межсимвольных и аддитивных помех в канале связи сигнал на входе ВТЧ представляет собой случайную последовательность однололяраах импульсов, подверженных модуляции по длительности я временному положению. Следовательно, фазовые флуктуации выделяемой из этого сигнала тактовой частоты могут быть оценены выражением (3). В работе найдены величины 0^(сО,)и для рассматриваемого случая'при условии, что элементарный импульс на входе канала ешхронизаши имеет косинусоквадрагную форму с длительностью пг> основанию, равной двум тактовым интервалам, а временные флуктуация фронтов импульсов, вызванные воздействием аддитивных водах, подчиняются нормальному закону распределения.

Выражения для характеристических функций и )

приведены к виду, при котором они определяются тремя величинами: вероятностью р , величиной порога ограничения входного сигнала ВТЧ - К и отношением сигнал/шум в канале связи к . Следовательно, эти жа величины определяют X . Кривые зависимости

г / \ 2

^ПЭЮпря К - 30 ЗБ, построенные в результате расчета на ЭК.1 величины ^ , приведены на рис.Д. Анализ этих кривых показывает, что минимальная величина фазовых флуктуашш тактовой частоты достигается яри выборе порога ограничения входного сигнала ВТЧ на уровн 0,7 ... 0,8 от амплитуды входного импульса.

В работа установлена зависимость £ = при К — К С>ГУ«Г,

Как следуот из полученных результатов, увеличение р й вызывает уменьшение величины фазовых фдуктуаоий, причем увеличение р на и,1 вызывает уменьшение флуктуации в среднем в 2,5 раза, а увеличение отношения сигнал/шум от 20 дБ до 30 дБ - в среднем в 1,5 раза.

ВО ШОРОЙ ГЛАВ^ содержатся результаты исследований методов выделения сигналов тактовой синхронизации из некоторых кодов класса 1В2В.

В работе приведена классификация линейных кодов класса 1В2В по способу выделения из них сигналов тактовой частоты, на основании которой д-лаюгея выводы о том, что ряд сигналов этого класса /К2 . СМI, сигналы подкласса требуют выделе-

ния тактовой частоты как в регенераторах, так и в приемниках, для остальных же сигналов (биимпульсные, электронно-фотонные коды, код ЬШЬТ и др.) в регенераторе необходимо выделять удвоенную тактовую частоту, а в приемнике - тактовую. При этом, при выделении удвоенной тактовой частоты в качестве устройства

предварительной обработки линейных сигналов может быть использована известная схема предварительной обработки сигнала содержащая последовательно объединенные вычитающий четырехполюсник и двухподуперяодный выпрямитель, при соответствующем выборе времени задержки входного сигнала в вычитающем четырехполюснике. Что касается вцдолэяля тактового колебания в приемнике, то здесь возможны два варианта построения схемы: а)выделэние удвоенной тактовой частоты с её последующим делением на 2; б)выделение_ тактовой частоты непосредственно. В работе предложены схемные реализации обоях вариантов для электронно-фотонных кодов и кода МШР.

Дале.} в работе оценивается фазовая нестабильность сигнала удвоенной тактовой частоты, выделяемого из биимпульсных кодов и кода !ШЛ£Р, а также сигнала тактовой частоты, выделяемого из кодов подкласса N112 и биимпульсных кодов по критерию, выбранному в главе I.

Как показывает анализ, сигналы, сформированные в результате предварительной обработки биимпульсных кодов при выделения из них; удвоенной тактовой частоты, по своей структуре совпадают с сигналом, полученным послн аналогичного преобразования кода ЛЖ, вследствие чего фазовые флуктуации выделяемой из биимпульсных кодов удвоенной тактовой частоты могут быть оценены по формуле

происходит линейная фильтрация шума, ввиду чего на входе ВТЧ помеха имоет несколько видоизмененные энергетические характеристики по сравнению со случаем, рассмогр нным в главе I. Кроме того, иероягносгя появления импульсов на тактовом интервале во

входном сигнале ШЧ для бпишульсных кодов определяются алгоритмами формярованяя этих кодов я, следовательно, не совпадают с соответствующей вероятностью Рцсх появления импульсов в исходной последовательности, что яыеог мзсто для сигнала AMI. А это требует определения зависимости Р п иелш

оценки влияния статистики исходного сигнала на процесс выделения тактового сигнала.

G учетом этих особенностей были рассчитаны значения ^ на ЭВМ для биимяулъсних кодоЗ B1-L, В1 - S , BI-M и ABI. В результате расчетов было показано, что как я а случае с сигналом АЖ, минимальная величина базовых флуктуапий тактово! частоты достигается лря выборе порога ограничения входного сигнала ШЧ на уровне 0,7 ... 0,8 от амплитуды входного импульса_

На рил,? пссаоа:;:.: зависимости ¿""ifÜucy Прй

К — К опТ' ^^ доказывает анализ этих кривых, наименьшую величину фазовых фшуктуашй тактовой частоты ади 0,6 обеспечивает код ß I — S , яра f^cx >0,5 - коды ВЬИ Я ДВ1> а при Рие^ — О,^ всв К°ДЫ Равноценны. Кроме того, увеличение

отношения сигнал/шум п канале связи вызывает уменьшение разовых

|2.

фдукгуашй, в частности, увеличение К ог 20 дБ до 30 дБ уменьшает величину фазовых флукгуаилй доя всех биимпульсных кодов в среднем в 2 раза.

Исследование вопроса выделения удвоенной тактовой частоты из кода МЛЛМ показало, что алгоритм формирования этого сигнала,

исключающий появление в нем импульсов длительности "Т" ( Т

и

- длительность тактового интервала), при принятом выше методе предварительной обработки лтаешого сигнала обеспечивает одинаковую 'iiopt/iy всех импульсов на входе ЗТЧ. При этом дестабилизирующее влияние ном ;х проявляется лишь в .¿шукгуаииях 'переднях

ï

-- К =20дБ

----К1 = 30 дБ

1,2

\

ч \

4 v BI-S

0,8

ßl-'M,

/

/

/ /

t.......i.

0,9 р

исх

Ряс.2.

фронтов этих импульсов. Следовательно, в данном случае расчет производится по формуле (2). Анализ данных, полученных в результате этого расчета, проведенного на ЭШ, показывает, что минимальные фазовые флуктуации достигаются при выборе порога ограничения сигнала на входе КГЧ на уровне 0,5 от амплитуды входного импульса. При этом при РИ£* —0,5 фазовые флуктуация тактовой частоты имеют максимальную величину, которая уменьшается с уменьшением или увеличением указанной вероятности. Кроме того, фазовые флуктуации уменьшаются с увеличением отношения сигнал/шум в канале связи. В частности, увеличение этого отношения от 20 дБ до 30 дБ вызывает уменьшение фазовых флуктуации в среднем в 1,5 раза.

Сравнение по величина V б;;л;,-,и^льсных кодов д кода лШШЕР показало, что при Р' X 0 5 лучшие показатели имеет код :Л.ИДЕР, при других к_. вероятностях предпочтение следует отдать биимпульсным кодам, причем яри выборе какого либо яз них следует учитывать результаты, приведенные на рис.2.

Исследование нестабильности параметров тактовой частоты, выделяемой из линейных кодов подкласса N{^.2 показало, что характеристики вычитающего четырехполюсника, применяемого в данном случае, обеспечивают нулевое значение спектральной плотности аддитивных помех на тактовой частоте. Что касается межеам-вольных помех, то их влияние выбывает исканная импульсов на входа ВТЧ, аналогичные искажениям, нмавдкм место при сигнале АЖ. Ясходя из вышесказанного, расчет ^ для сигналов рассматриваемого подкласса производится по .оормуле (3), а при расчете

и влияние аддитивных помех не учитывается.

Кроме того, также как и для других сигналов класса 1В2В, в данном случае вероятности появления ишуяьсов на тактовых интерва-

лах во входной•последовательности ЯГЧ и исходном двоичном сигнал;;; не совпадают. Поэгоау для определения влияния статистики исходного сигнала на величину ^ была наид.ша зависимость

р=кри4-

С учетом вышесказанного были произведены расчеты ^ на ЭШ для кавдого из сигналов рассматриваемого подкласса -

> и МВ^'М. На основа полученных данных

в работе показано,- чго минимальные фазовые флуктуации тактовой частоты достигаются при выборе порога ограничения сигнала на

входе Ш!1 на уровне 0,3 от амплитуда входного импульса и кроаэ

»

того, при значениях Рису- (0,4...0,6) наименьшие фазовые фяукгуашш тактовой частоты обеспечивает1 код , при

значениях - код а при значениях

код МЯЕ-М.

В заключения главы 2 била произведена сравнительная опенка биимпульсных кодов по величине ^ при выделений из них сигнала тактовой частоты. Опенка проводилась по формуле (4), в которой вероятность Р была выражена через вероятность Р с • 1 мех.

целью определения влияния статистики иехбдного- двоичного сигнала на величину фазовых фпуктуайий Тактовой частоты. На основе полученных данных в работе показано, что при Р <0,5 наимень-лше фазовые ефлуктуапии обеспечиваются при использований кодов

В1-М

и ДВ1, при Р >0,?- кода В1-5 , а при

исх >

все коды равноценны.

В ТР^ТЫЙ ГЛАВЕ содержатся результаты разработки универсальных схем кодера и декодера линейного, градта, а также универсальной схемы ВТЧ для некоторых кодов класса 1В2В.

Как отмечалось ранее, длы электронно-фотонных кодов и кода МИЛЛЕР бшш предложены схемы, осуществляющие выделение тактовой

частоты как непосредственно, так я с предварительным выделением удвоенной тактовой частоты. Анализ последнего метода показал, что яри незначительных изменениях в схеме он мо.чег быть использован и для биимпульсных сигналов. В результате была разработана универсальная схема ВГЧ, осуществляющая выделений тактовой частоты из сигналов В1"Ь, ВГ-б, В1-М.ДВ1, Ер-| , Ер-2 л .\ШЛЕР. Переключение схемы в режим работы с нужным сигналом осуществляется автоматически на основании анализа статистических свойств входного сигнала.

Как известно, линейные сигналы класса 1.В2В по своим параметрам мало отличаются друг от друга, поэтому в настоящее время но дается предпочтение какому либо из них для применения в Ш1ф-оотшу о истома:: с^лзл. Исходя из этого, представляет интерес такое построение схем формирователей и приемников этих сигналов, которое позволяет при желании оперативно менять тип кода в линии в зависимости от конкретных условий.

В работе были разработаны схемы кодеров я декодеров линейного тракта для каждого из следующих сигналов: АВ1,СМУШ-$, N1*2-М,Ер-1, £р-2 я а так«е универ-

сальные схемы кодера а декодера линейного тракта, осуществляющие формирование и прием всех перечисленных сигналов.

В результате разработок, проведенных в главе 3, был создан прибор, содержащий универсальный код».к лине.шого тракта и универсальную схему В1'Ч.

В Ч^ТЪ^РТО:-; ГДАВ^ приводятся результаты экспериментальных исследований и рассматриваются вопросы практического применения результатов диссертационной работы.

Результаты разработок, проведенных в главе 3, нашли практическое применение при построении волоконно-оптической системы

передачи, являющейся составной частью комбинированной локальной сети ЗИЛ, включающей б себя учрежденческую автоматизированную телефонную отаншю и видеотелефонную связь.

В приложении I приведена программа для расчета ^ но формуле (3) для кода АУ11, а также биимпульсных кодов и кодов подкласса N1*2.

В приложении 2 приведена программа для расчета ^ по формуле (2) для кода МЛЛЛЕР.

В приложения 3 приведены акты, подтверждающие внедрение результатов диссертационной работы.

В заключении приводятся основные результаты диссертационной работы, сводящиеся к следующему:

1.Показано, что в качества критерия опенки фазовых: флуктуа-ийй тактовой частоты, вызванных статистическими свойствами линейного сигнала и нестабильность» его параметров, мозег быть использовано отношение мощностей дискретной и непрерывной частей энергетического спектра входного сигнала ВТЧ на тактовой частоте

2.Получены аналитические виракения критерия опенки фавовых флукгуашй тактовой частоты, вызванных бтатистическимя свойствами линейного сигнала и нестабильностью его пара'.пчров, для импульсных процессов с детерминированным тактовым интервалом: а)квазислучайной- последовательности импульсов постоянной длительности, когда последняя меньше длительности тактового интервала, появляющихся строго в тактовых точках; <5)квазаслучайао2 последовательности импульсов постоянной длительности, когда дос-чадвяя меньше длительности тактового интервала, с модуляцией моментов появления имяульсов относительно тактовых точек-, в)кБа-уислучайной последовательности импульсов, средняя дайтельноегь ■-•-огоркх ицныае длительности тактового якторзала, о одновремен-

и .Л модуляояей длительности импульсов и моментов их появления относительно тактовых точек.

3.Показано, что при выделении тактовой частоты из сигнала А?Я: а)шнимальная величина фазовых флуктуаиий тактовой частоты обеспечивается при выбора порога ограничения входного сигнала ВТЧ на уровне 0,7 ... 0,8 от амплитуды входного импульса; б)с увеличением вероятности появления импульса на тактовом интервале во входной последовательности ВТЧ, а такие отношения сигнал/ /шум в канале связи -фазовые флуктуаиии тактовой частоты уменьшаются, в-частности, увеличение вероятности на 0,1 вызывает уменьшение флукгуашй в среднем в 2,5 раза, а увеличение указанного отношения от 20 дБ до 30 дБ в среднем в 3,5 раза.

4.Показано, что линейные колы ютяо.оя 1В2В по способу выделения тактовой частоты делятся на две группы: а)линейкые коды, в энергетических спектрах которых содержатся дискретная составляющая тактовой частоты; б)линейные коды, в энергетических спектрах которых эта составляющая нэ содержится, причем сигналы второй группы в свою очередь делятся на сигналы, содержащие импульсы и пауза, длительность которых кратна тактовому интервалу входной последовательности и сигналы, длительность импульсов и пауз которых не всегда кратна этому тактовому интервалу.

Предложены схемы выделителей тактовой я удвоенной тактовой частоты для биимпульсних я электронно-фотонных кодов, а такке кода 'АЛИЯ?.

5.Показано, что при выделении удвоенное тактовой частоты из биимпульсных кодов: а)минимальная величина фазоввх »луктуаиий тактовой частоты обеспечивается при выборе порога ограничения входного сигнала ВИ на уровне 0,7 ... 0,3 от амплитуды входного импульса; б)при вероятности появления имлульсл на тактовом

интервале исходной двоичной последовательности равно о,5, фазовые 'флуктуации выделяемой частоты для всех кодов одинаковы, при вероятности меньша 0,5 наименьшие фазовые флуктуации обиспечива-ег код 2)}- $ , а при вероятности больше 0,5 - коды В1-И и ДВГ; в)повышенно отношения сигнал/шум в канале связи вызывает уменьшение фазовых флуктуации тактовой частоты для всех кодов, в частности, при повышении этого отношения от 20 дБ до 30 дБ фазовые флуктуации уменьшается для всех кодов в среднем в 2 раза.

С.Показано, что яри выделении удвоенной тактовой частоты из кода ЬШЯЕР: • а)минимальная величина (фазовых флуктуаиий тактовой частоты обеспечивается при выборе порога ограничения входного сигнала НГЧ на уровне 0,5 от амплитуды входного импульса; й)наибольшая величина (фазовых флуктуяияй лмэет место яри вероятности появления импульса на тактовом интервале исходной двоичной последовательности, равном 0,5; в)увзличение отношения сигнал/шум в канале связи от 20 дБ до-30 дБ вызывает уменьшение величины' зоэых фдунгуахшй в среднем в 1,5 раза во всем диапазоне изменения вероятности появления импульса на тарном интерваге во входном сигнале йТЧ. " *

7.Показано, что при выделении удвоенной тактовой частоты при вероятности появления импульса на тактовом интервале исходной двоичной последовательности, равной 0,5, код »ЫШР обеспечивает более низкие значения фазовых флуктуаиий по сравнений с бшшоульсныма кодами.

8.Показано, что при выделении тактовой частоти аз сигналов подкласса К/К2 : а)млниыалънгя величина фазовых .¿яугауаояй тактовой частоты обеспечивается яуи выбора порога ограничения входного с«гнала ЗГЧ на уровне 0,7 ... 0,8 от амшгдтуди входного ям-.(¿дьса; А)лрл иороягяоегях появлиняя ямпулт «а «г~ тактовой интзр-

вале исходной дво/шюп последовательности на а ре вша о. них 0,5, наименьшая величина '.(шока ¡¿шуктуаичи обеспечивается при использовании кода N112-5, при вероятностях, прчгакшаэдчх 0,5 -¿сода а нр.1 пероятнбсти 0,5 - кода

9.Повязано, что при выделении таги он ой частоты из блимпульс-ных кодов, с точки зрения обеспечения минимальных разовых ¡ояук-туаплй при вероятностях появления импульса на гактовом янгервало исходной двоичной последовательности, не лревьсиа'01 них 0,5, предпочтительнее использовать "коды Й1-М и ДВ1, при ро;>олгнос-тях, ировьиаэдих 0,5 - код • а вероятности 0,5 все кеды равлошншн.

10.Разработаны универсальные схемы кодера л дакад«ра линоЛ-поги гр-^та, а таиде - универсальная схема ЬТЧ для некоторых кодов 1В2В.

П.Р«алязован увдвореальный код-к лянойиого грнкш, предназначенный для использования в волоколао-.лгической системе связи, яядшце»«он составной частью комбинированно/! локально., сети Э&Д, вюмчагомоИ в себя учрежденческую нюоматизнродоюдо телефонную стапиию и !1 щеот еле ионную связь.

Материалы диссортапяи опубликованы и следульигс работах:

I Лано&девиля Я.В., Горохов О.Н., Хяруго А.В. Увгодн '1<орми-р ¿линия сиахрочаскшл с ояредол•)ниос«ко рази из биишулъсного едшала // Зс'.-сооэная научная сессия, п,>о в, ионная оО-летим изобретения радио. 1975, ;у";»сква.

й.Нанобашвяли В.В. О некоторых вдоио«ногтях повышения качества работы синхроузла регенератора и&долого омгиала // То-зас1. докладов Пл Республиканского иа/чио-гчхническэл кон.).) ¡реи-

нии профессорско-преподавательского состава Грузинского политехнического института имени В.Л.1;няка и работников производства. Часть II. 28-30 мая, 1975, Тбилиси.

3.Яанобашшли В.В. Вопросы синхронизации видеорегенарато-ров // Тезисн докладов XIX Р .¡слубликанской' научно-технической конференции прорессорско-дреиодавагельского состава Грузинского политехнического института имени В.й.Лекина и работников производства. Часть II. 28-30 мая, 1975, Тбилиси.

4.Нанобашвили В.В. Вопросы помехоустойчивости формирования тактсво^ синхрочастоты в видеорогиНираторах // Труды ИЫ й 7 /169/. - 1Э7У. - с.50-52.

5 .¡Ъшобашвиди. В.В. Принципы (¡¡ормирования тактовой скнхро-частоты в р .генераторах с самосинхронизацией // Труды ГПЛ 7 /183/. - 1976. - с.53-55.

б.Нанобашвили В.В., Сулханилвили К.Е. Влиянии ограничения полосы пропускания канала связи на помехоустойчивость тракта синхронизации // Тезисы докладов XX Республиканской научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава Грузинского политехнического института Амени В.И.Ленина и работников производства. Часть II. 23-30'октября, 1976. Тбилиси.

7 .Нанобаиыши В.В., Сулханишвила К.Н., Мурдюшюля Г .Г. Энергетические характеристики шума на входе фильтра-выделителя тактового колебания // Тезисы докладов XII научно-технической конфвренпйи дро^ссорско-лреподавательского состава вгуз-ов Закавказских республик, посвященной 60-летт Великой Октябрьской социалистической оеволшии. 4-7 апреля, 1977. Тбилиси.

8.Начоба'двили В.В. Влияние параметров вычигаадого четырехполюсника на качество работы ешхроузла регенератора при передаче м.жолмпульсяого сигнала // Тезисы докладов XXI Реслубли-

канской научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава Грузинского политехнического института им. ВЛ.Леняна я раЗотииков яроиззодсгиа. 25-28 апреля, 1973. Тбилиси.

9.Нанобашвили В.В., Сичинава Б.Б. Оп ;нка влияния некоторых дестабилизирующих факторов на лроиесс фор/л.'фован'м тактового спюсросигната и регенераторах // Тезисы докладов реол/оллглне-кой научно-технической конференции, иосвяишной Дни ида, 24-27 апреля, 1978. Ташкент.

10.Нанобашвили В,В. Методика оценки помехоустойчивости формирования тактовой синхрочасготн в регенераторах с саглосинхро-нязаиией // Труды ПЫ " 12 /244/. - 1931. - с.45-47.

11.Нанобашвили В.В. Критерий оценки стабильности формируемой тактовой частота в устройствах с самосляхронпроданном // Труды ГПЛ '? 10 /292/. - 1985. -с.

12.Нанобашвили В.В. ¡1ссл»допшше одного ¡лето,а формирования тактового колобаадя в регенераторах с учетом ьлаянил метелм-вольннх помех. // Труда ГШ 3 /313/. - 1987. - с.36-40.

ХЗ.Нано^Зашзили В.В., Сванидзи ?.Г. Приниллы выделения тактовой частоты из линейных сигналов класса 1В23 // 'Груди ГШ 10/352/. - 1969. - с.95-100.

14.Нанобашвлли В.В., Сванидзе Р.Г. Ой-лиса качественных по-казателой устройств выделения тактового ьолебанля для некоторых сигналов класса 1В2В // Летоузовскнй сборник научных трудов "Алгоритмы моделирования и оптимизации автоматизированных сюТ'М". 19Э0, Воронеж.

15.А.с. / Решен.ю о задаче а.с. от 20.02.91 .го заявке

" 4912381/24 (016029). Устройство для преобразования ч-лфровьх ' сигналов / Харатн".шали Н.Г.,НаноЗэшшда ¿1.1}., Срлн.чде'; Р.Г., Дкавохщлвнля Г,а./

1С.Л.с. (рааенле о выдаче а.с. ог 27.02.92 г. по заявке 4761040/09(139533). Устройство выделения такт оного синхросигнала / Нан.х5ашвили В.З., Сванидзе Р.Г., Кобахндзе и .Д./