SU1509857A1 - Device for extracting frame synchronizing word - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в приемных блоках систем обработки двоичной информации дл  синхронизации приема непрерывного цифрового потока, разделенного на информационные кадры. Отличительной особенностью устройства  вл етс  то, что оно позвол ет быстро отыскать кадровое синхронизирующее слово при сбо х кадровой синхронизации в результате воздействи  помех различного происхождени , поскольку в устройстве исключена задержка на интервал, занимаемый кадровым синхронизирующим словом в информационном кадре. Целью изобретени   вл етс  уменьшение времени поиска кадрового синхрослова при потере синхронизации. Поставленна  цель достигаетс  за счет введени  формировател  и новых св зей. 2 ил.The invention relates to automation and computing and can be used in receiving units of binary information processing systems for synchronizing the reception of a continuous digital stream divided into information frames. A distinctive feature of the device is that it allows you to quickly find the frame sync word when frame sync fails as a result of interference from various origins, since the device eliminates the delay by the interval occupied by the frame sync word in the information frame. The aim of the invention is to reduce the search time of the frame sync word when synchronization is lost. The goal is achieved through the introduction of a former and new connections. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в приемных бло- ках систем обработки двоичной информации дл  синхронизации приема не- -прерьшногр цифрового потока,, разделенного на информационные кадры.The invention relates to automation and computer technology and can be used in receiving units of binary information processing systems for synchronizing the reception of a non-predictable digital stream, divided into information frames.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение времени поиска кадрового син- . хрослова при потере синхронизации.The aim of the invention is to reduce the search time for frame syn. Hroslov with loss of synchronization.

На фиг.1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг.2 - формировател  синхропоследовательности. Устройство содержит счетчик 1 формата кадра, одновибратор 2, триггеры 3 и 4, формирователь 5 синхропоследовательности , блок 6 сравнени , элемент И 7, элемент ИЛИ 8, одновибратор 9, счетчик 10, элемент И 11, элемент НЕ 12, тактовый вход 13, информационный вход 14 и выход 15 окончани  информационного кадра.Figure 1 shows the functional diagram of the device; figure 2 - the sync sequence generator. The device contains a frame format counter 1, a single vibrator 2, triggers 3 and 4, a synchro generator 5, a comparison block 6, an AND 7 element, an OR 8 element, a single vibrator 9, a counter 10, an AND 11 element, a HE 12 element, a clock input 13, information input 14 and exit 15 of the end of the information frame.

Формирователь синхропоследовательности содержит регистры 16 и 17, элемент И 18 и элемент 19 сложени  по модулю два.The synchro shaper contains the registers 16 and 17, the element 18 and the addition element 19 modulo two.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В исходном состо нии счетчик 1 формата кадра, счетчик 10, триггеры 3 и 4 наход тс  в нулевом состо нии, в формирователе синхропоследовательности записана исходна  кодова  комбинаци , на выходах одновибраторов 2 и 9 низкий потенциал, на инверсных выходах триггеров 3 и 4 - высокий потенциал .In the initial state, the counter of frame format 1, counter 10, triggers 3 and 4 are in the zero state, the original code combination is written in the synchro generator, low potential at the outputs of one-shot 2 and 9, high potential at the inverse outputs of trigger 3 and 4 .

Формирователь 5 при поступлении на его счетный вход таковых импульсов формирует на выходе код кадровогоThe shaper 5 when entering on its counting input of such pulses generates a personnel code at the output

елate

о about

0000

елate

vjvj

синхронизирующего слова, начина  с: исходной кодовой комбинации. На вход устройства поступает двоичный поток информации и тактовые импульсы с час- тотой следовани  информационных символов . Код кадрового синхрослова с выхода формировател  5 и двоичный поток цифровой информации побитно сравниваютс  в блоке 6 сравнени . В слу- чае совпадени  бита с выхода формировател  5 с битом входной информации на входе 14 на выходе блока 6 сравнени  по вл етс  низкий потенциал, в противном случае - высокий потенциал. Результат сравнени  поступает нА соответствующие входы элементов И 7 и 11. При поиске кадрового синхрослова элемент И 11 закрыт низким потенциалом с выхода триггера 4, а элемент И 7 открыт высоким потенциалом с инверсного выхода триггера 4. Результат сравнени  битов информации по входу 14 и кода формировател  5 с выхода блока 6 сравнени  считываетс  по спаду тактового импульса. При совпадении сравниваемых битов сигнал на выходе элемента И 7 не измен етс . Двоична  комбинаци  на выходе счетчика 1 формата кадра, увеличивша с  на едини- цу по фронту тактового импульса, остаетс  неизменной, т.е. счетчик 1 формата кадра ведет подсчет числа совпавших разр дов. При несовпадении сравниваемых разр дов по спаду тактового импульс а потенциал на выходе элемента И 7 измен етс  с низкого на высокий , тем самым измен   с низкого на высокий потенциал на выходе элемента ИЛИ 8, что вызывает запуск одновибратора 9.sync word starting with: source code combination. A binary information stream and clock pulses with the frequency of the information symbols arrive at the device input. The frame sync code from the output of shaper 5 and the binary stream of digital information are compared bit by bit in block 6 of the comparison. In the case of coincidence of a bit from the output of shaper 5 with a bit of input information at input 14, a low potential appears at the output of comparison unit 6, otherwise a high potential appears. The comparison result enters the corresponding inputs of the And 7 and 11 elements. When searching for a personnel sync element, the And 11 element is closed with a low potential from the output of the trigger 4, and the And 7 element is opened with a high potential from the inverse output of the trigger 4. The result of the comparison of the information bits on the input 14 and the driver code 5 from the output of comparator block 6 is read by the decay of the clock pulse. If the compared bits match, the signal at the output of AND 7 does not change. The binary combination at the output of counter 1 of the frame format, increasing from one second to the front of the clock pulse, remains unchanged, i.e. frame format counter 1 counts the number of matched bits. If the compared bits do not coincide as the clock pulse decays a, the potential at the output of the element And 7 changes from low to high, thereby changing from low to high at the output of the element OR 8, which causes the one-shot 9 to start.

Длительность импульса с выхода одновибратора 9 выбираетс  меньше половины периода следовани  тактовых импульсов. Импульс с выхода одновиб- ратора 9 сбрасывает счетчик 1 формат кадра в исходное (нулевое) состо ние и, воздейству  на вход разрешени  за писи формировател  5, устанавливаетThe duration of the pulse from the output of the one-shot 9 is chosen to be less than half the period of the following clock pulses. The pulse from the output of the one-shot 9 resets the counter 1 frame format to the initial (zero) state and, affecting the recording enable input of the driver 5, sets

в нем исходную кодовую комбинацию. in it the source code combination.

Этот процесс повтор етс  каждый раз при несовпадении сравниваемых битов до тех пор, пока на втором разр дном выходе счетчика 1 формата кадра, соответствующем числу разр дов в коде кадрового синхрослова, не по витс  сигнал (высокий потенциал), свидетелствующий о том, что устройством из входного потока информации кадровоеThis process is repeated each time when the compared bits do not match until the second bit output of counter 1 of the frame format corresponding to the number of bits in the code of the sync word does not produce a signal (high potential) indicating that the device from input stream of personnel

синхрослово вьщелено без ошибок. Этот сигнал устанавливает триггеры 3 и 4 в единичное состо ние, при этом на инверсных выходах триггеров по вл етс  низкий потенциал, а на выходе триггера 4 - высокий потенциал. Счетчик 1 формата кадра продолжает подсчет тактовых импульсов до числа, равного длине кадра. По вление сигнала на первом выходе счетчика 1 формата кадра свидетельствует об окончании кадра и о необходимости выделени  следующего кадрового синхрослова. До по влени  сигнала на первом вьгходе счетчика 1 фор- ;Мата кадра низкий потенциал с инверсног выхода триггера 3 запрешает работу генератора кода, в котором после формировани  последнего разр да кода кадрового синхрослова хранитс  исходна  кодова  комбинаци , и закрывает элемент И 11, а низкий потенциал с ршверсного выхода триггера 4 закрывает элемент И 7.The sync word is error free. This signal sets triggers 3 and 4 to a single state, with low potential appearing at the inverse outputs of the flip-flops, and high potential at the output of the flip-flop 4. The frame format counter 1 continues to count clock pulses to a number equal to the frame length. The appearance of a signal at the first output of the frame format counter 1 indicates the end of the frame and the need to select the next frame sync word. Before the signal appears on the first run of the counter 1, the frame potential low potential from the inverse trigger output 3 inhibits the operation of the code generator, in which, after forming the last bit of the frame sync code, the source code combination is stored and the element 11 is closed, and the low potential with rshvernogo exit trigger 4 closes the element And 7.

При по влении сигнала на первом выходе счетчика 1 формата кадра, свидетельствующем об окончании информационного кадра, запускаетс  одновиб- ратор 2, Длительность формируемого одновибратором 2 импульса выбираетс  меньше половины периода частоты тактовых имлульсов. Импульс с выхода ОД-. новибратора 2 сбрасывает триггер 3 в нулевое состо ние. Высокий потенциал с инверсного выхода триггера 3 разрешает работу формировател  5 и открывает элемент И 11. Устройство готово дл  анализа поступающей информации в ожидаемом временном интервале в предположении, что этот код  вл етс  кодом кадрового синхрослова.When a signal appears at the first output of the frame format counter 1, indicating the end of the information frame, one-shot 2 is triggered. The duration of the pulse generated by one-shot 2 is selected less than half the period frequency of clock pulses. Impulse output from the OD-. Novibrator 2 resets trigger 3 to the zero state. The high potential from the inverse output of the trigger 3 enables the driver 5 and opens element 11. The device is ready to analyze the incoming information in the expected time interval under the assumption that this code is a frame sync code.

При несовпадении битов принимаемого и формируемого кодов на выходе блока 6 сравнени  по вл етс  высокий потенциал, открывающий элемент И 11, что вызовет по спаду тактового им-, пульса на выходе элемента НЕ 12,:входе элемента И 11 изменение двоичной комбинации в счетчике 10 на единицу. Это будет повтор тьс  при каждом несовпадении до по влени  сигнала на втором выходе счетчика 1 формата кадра , свидетельствующего об окончании интервала, в котором находитс  код кадрового синхрослова. Триггер 3 переключаетс  в единичное состо ние, запреща  работу формировател  5 и закрьша  элемент И 11, Счетчик 1 формата кадра продолжает подсчет тактоIf the bits of the received and generated codes do not match, a high potential appears at the output of the comparison block 6, opening element 11 and causing a decrease in the clock combination pulse output pulse HE 12: input element 11 changes the binary combination in the counter 10 on unit This will be repeated with each discrepancy until a signal appears at the second output of counter 1 of the frame format, indicating the end of the interval in which the frame sync code is found. The trigger 3 switches to the one state, prohibiting the operation of the imaging unit 5 and closing the AND 11 element. The frame format counter 1 continues counting the tact.

вых импульсов до числа, равного длин кадра. После по влени  импульса на выходе одновибратора 2 работа устройства по определению числа несовпадений в принимаемом и формируемом кодах повтор етс .output pulses up to a number equal to the frame length. After the appearance of a pulse at the output of the one-shot 2, the operation of the device to determine the number of discrepancies in the received and generated codes is repeated.

Если в интервале сравнени  кодов в счетчике 10 накопилось число несовпадений , превышающее пороговое, устройство переходит в режим вьщелени  кадрового синхрослова без .ошибок. В этом случае на выходе счетчика 10, соответствующем пороговому числу несовпадений , по вл етс  высокий потенциал , запуск ающий через элемент ИЛИ 8 одновибратор 9. Импульс с выхода одновибратора 9 сбрасывает счетчик 1 формата кадра в нулевое состо ние , возвращает формирователь 5 в ис ходное состо ние, сбрасывает триггерIf, in the code comparison interval, the counter 10 has accumulated a number of mismatches exceeding the threshold, the device goes into the alignment of the frame sync word without errors. In this case, at the output of the counter 10, corresponding to the threshold number of mismatches, a high potential appears, triggering the single vibrator 9 through the element OR 8. The pulse from the output of the single vibrator 9 resets the frame format counter 1 to the zero state, returns the driver 5 to the initial state reset flush trigger

4в нулевое состо ние.Устройство перешло в режим выделени  кадрового синхрослова без ошибок. Работа устройства повтор етс  аналогично описанному . 4 is in the zero state. The device has switched to the frame sync word selection mode without errors. The operation of the device is repeated as described.

Формирователь 5 работает следующи образом.Shaper 5 works as follows.

При срыве кадровой синхронизации (сбои в передающей аппаратуре, помехи ио цеп м питани , помехи в канале св зи) в интервале анализа принимаемого кода кадрового синхрослова устройство практически сразу определ ет превышение числом несовпадений поро- гового значени  и, не дожида сь окончани  интервала анализа принимаемого кода, переходит в режим поиска кода кадрового синхрослова, формировательWhen frame synchronization is disrupted (malfunctions in the transmitting equipment, interference from the power supply circuit, interference in the communication channel) in the interval of analysis of the received frame sync code, the device almost immediately determines if the number of mismatches exceeds the threshold value and does not wait for the end of the interval of analysis of the received code, goes into the search mode code sync code, shaper

5формирует на выходе 31-разр дную псевдослучайную последовательность, представл ющую код кадрового синхрослова (КСС). Дл  повышени  помехоустойчивости в системах св зи в качестве кода КСС используютс  имеющие хорошие коррел ционные свойства псевдослучайные последовательности.5 forms at the output a 31-bit pseudo-random sequence representing the frame sync code (CSC) code. In order to increase noise immunity in communication systems, pseudorandom sequences having good correlation properties are used as KCC codes.

При подаче на вход расширени  записи формиро.вател  5 высокого потенциала в регистры 16 и 17 (т.е. по су ществу п тиразр дный регистр) запи- сьшаетс  исходна  двоична  комбинаци  (00001), с которой начинаетс  формирование 31-разр дной последовательности . При подаче на вход блокировки синхронизации формировател  5 низкого потенциала закрываетс  элемент И 18, на тактовые входы регистров прекращаетс  подача т.актовык имWhen a high potential form 5 entry is input to the input in registers 16 and 17 (i.e., in essence, a five-bit register), the initial binary combination (00001) is written, from which the formation of the 31-bit sequence begins. When applying to the lock input of the low potential generator 5, the element 18 is closed, and the clock inputs of the registers cease to feed.

576576

Claims (1)

пульсов. Формирование кода КСС в формирователе происходит циклически- т.е. после формировани  31-го разр да кода КСС в регистре формировател  вновь окажетс  исходна  двоична  комбинаци  00001, и формирование кода КСС с поступлением последующих тактовых импульсов повторитс . Формула изобретени pulses. The formation of the KCC code in the former occurs cyclically, i.e. after the formation of the 31st bit of the KCC code in the driver's register, the original binary combination 00001 will again appear, and the formation of the KCC code with the arrival of subsequent clock pulses will repeat. Invention Formula Устройство дл  вьщелени  кадрового синхронизирующего слова, содержащее счетчик формата кадра, два триггера, два одновибратора, два элемента И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, счетчик и блок сравнени , прдачем счетный вход счетчика формата кадра  вл етс  тактовым входом устройства, вход сброса в О счетчика формата кадра соединен с выходом первого одновибратора и с входом сброса в О первого триггера, выход блока сравнени  соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетнымA device for selecting a frame sync word containing a frame format counter, two flip-flops, two one-shot, two AND elements, an OR element, a NOT element, a counter and a comparator, the count input of the frame format counter is a clock input of the device, a reset input in the O counter frame format is connected to the output of the first one-shot and to the reset input on the first trigger, the output of the comparison unit is connected to the first input of the first element, the output of which is connected to the counting 0 0 00 00 5five 5five о т л и сabout t and l ч а ю щ евходом счетчика,h i y u evhod of the counter, е с   тем, что, с целью уменьшени  времени поиска кадрового синхрослова, . в устройство введен формирователь синхропоследовательности, причем тактовый вход формировател  синхропоследовательности соединен с входом элемента НЕ и  вл етс  тактовым входом устройства, выход элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента И и с вторым входом первого элемента И, третий вход которого соединен с пр мым ВЫХОДОМ первого триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с выходом блока сравнени , первый информационный вход которого  вл етс  информационным входом устройства, второй информационный вход блока сравнени - соединен с выходом формировател  синхропоследовательности, вход разрешени  записи которого соединено выходом первого одновибратора, инверсный выход второго триггера соединен с входом блокировки синхронизации формировател  синхропоследовательности и с четвертым входом первого элемента И, первый разр дный.выход счетчика формата кадра соединен с входами установки в 1 первого и второго триггеров , второй разр дный выход счетчика формата кадра соединен с входом второго одновибратора, выход которого .e so that, in order to reduce the search time of personnel sync words,. The sync sequence driver is inputted to the device, the clock input of the sync sequence generator is connected to the input element NOT and is the clock input of the device, the element output is NOT connected to the first input of the second element AND, and the second input of the first output of the first a trigger, the inverse output of which is connected to the second input of the second element I, the third input of which is connected to the output of the comparison unit, the first information input of which is the information The device’s input, the second information input of the comparison block is connected to the output of the synchro sequencer, the write enable input of which is connected to the output of the first one-vibrator, the inverse output of the second trigger is connected to the sync blocking input of the synchro sequencer and the fourth input of the first element I, the first bit. frame format is connected to the inputs of the installation in 1 of the first and second triggers, the second bit output of the frame format counter is connected to the input torogo monostable, the output. второiinltiinlt соединен с входом сброса в О го триггера, с входом сброса в О счетчика и  вл етс  выходом окончани  информационнного кадра устройства, выход переполнени  счетчика соединенconnected to the reset input on the first trigger, to the reset input on the counter and is the output of the end of the information frame of the device; the overflow output of the counter is connected с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с входом первого одновибра- тора.with the first input of the OR element, the second input of which is connected to the output of the second element AND, the output of the element OR is connected to the input of the first one-oscillator. С э-Ee фие.fie.