Регенерация цифрового сигнала

В процессе прохождения по ЛТ цифровые сигналы подвергаются искажению и воздействию помех, а также ослабляются. Это приводит к изменению формы и длительности импульса, к уменьшению амплитуды, а также случайным образом изменяет временные позиции импульсов. Для восстановления ЦЛС в промежуточных точках ЛТ устанавливаются регенераторы линейные (РЛ). На ОРП и оконечных станциях устанавливаютс регенераторы станционные (РС).

Задачи регенераторов:

1. Восстановление амплитуды импульсов

2. Восстановление формы импульсов

3. Восстановление

вх. линейный

КУ

РУ

ФУ

УТС

сигнал

Рисунок – принцип регенерации цифрового сигнала.

Регенератор однополярного цифрового сигнала.

КУ – корректирующее устройство (усилитель-корректор)

РУ – решающее устройство

УТС – устройство тактовой синхронизации

ФУ – формирующее устройство

Искаженный ЦЛС подается на КУ, который обеспечивает частичную или полную коррекцию формы импульса. РУ построен в виде пороговой схемы, которая срабатывает, если уровень сигнала на его входе превышает пороговый уровень РУ, и не срабатывает, если уровень входного сигнала меньше уровня порога.

РИСУНОК

может вырабатываться в самом РУ, а может подаваться извне. При поступлении импульса 1 на выходе РУ вырабатываются управляющее , которое поступает на формирующее устройство (ФУ). ФУ формирует импульс с принятыми в конкретной ЦСП стандартными параметрами. УТС вырабатывает стробирующие импульсы с тактовой частотой в середине тактового интервала, на котором входящий сигнал РУ имеет максимальное значение и минимальные помехи. Это обеспечивает максимальную вероятность правильных решений.

Регенераторы ЦСП классифицируются:

1. По методам регистрации импульсов:

   1. С однократны

   2. С многократным стробированием импульсов

Практическое применение благодаря простоте реализации узлов регенерации нашли регенераторы с однократным стробированием, в которых на протяжение одного символа цифрового сигнала берется один отсчет и с помощью РУ устанавливается наличие 1 или 0 на выходе регенератора.

2. По видам синхронизации:

   1. С внешней синхронизацией. При использовании цифровой сигнал в оконечном оборудовании линейного тракта объединяют с синхросигналом, получаемым от УТС. Возможна также передача сигналов тактовой синхронизации по отдельному тракту

   2. С внутренней синхронизацией. В зависимости от способа получения тактовой частоты регенераторы подразделяются на:

      1. Пассивной фильтрацией тактовой частоты

      2. Активной фильтрацией тактовой частоты

На практике чаще всего используются регенераторы с внутренней синхронизацией, в которых тактовая синхронизирующая частота выделяется из цифрового сигнала.

** *** **

Для восстановления формы двухполярных сигналов регенератором должно быть предусмотрено 2 канала регистрации: отдельно для положительных и отрицательных импульсов. Разделение импульсов в соответствии с полярностью реализуется с помощью дифференциальных трансформаторов.

Рисунок регенератора для квазитроичного кода

КУ обеспечивает усиление и коррекцию двухполярного цифрового сигнала. Трансформатор ТР1 имеет вторичную обмотку с заземленной средней точкой. Благодаря этому положительные импульсы на входе регенератора создают положительный потенциал на входе РУ1. А отрицательные - положительный потенциал на входе РУ2. В моменты, определяемые стробирующими импульсами, поступающими от УТС, страбатывает то из 2ух РУ, на входе которого положительный потенциал превышает пороговое значение. ФУ1 и ФУ2 обеспечивают формирование импульсов с заданными параметрами. В первичной обмотке трансформатора ТР2 токи с выходов ФУ1 и ФУ2 имеют противоположное направление, что позволяет формировать двухполярный сигнал на выходе регенератора.

Для исключения неверного опознавания значений символа можно изменить:

1. Пороговый уровень РУ в зависимости от уровня сигнала на выходе КУ. Применяют схему автоматической регулировки порога (АРП)

2. Стабилизировать амплитуду импульса на выходе КУ за счет изменения его усиления. применяют схему автоматической регулировки усиления (АРУ)

Применение АРП и АРУ упрощает строительство линий передачи, настройку и эксплуатацию линейного тракта (ЛТ).

Параметры регенераторов:

1. Коэффициент ошибок – отношение числа ошибочно регинерированных символов () к общему числу символов .

2. Помехоустойчивость регенератора – минимальное значение защищенности на входе регенератора, при которой обеспечивается заданный коэффициент ошибок. помехоустойчивость оценивается с учетом ухудшающих работу регенератора факторов:

   1. Неточность коррекции

   2. Нестабильность тактовой частоты

   3. Наличие зоны неопределенного решения РУ