Цифровой фильтр сигналов телеинформации

 

ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР СИГНАЛОВ ТЕЛЕИНФОРМАЦИИ, содержащий демодулятор , вход которого является-входом устройства,, последовательно соединенные входной регистр, переключатель, вькодной регистр и вычитатель, се гаектор цифровых сигналов, включенный между выходом входного регистра и вторым информационным входом переключателя , экстраполятор, включенный между выходом входного регистра и третьим информационным входом переключателя , триггер, выход которого соединен с первым управляющим входом переключателя, пороговый блок, выход которого соединен с вторым управляющим входом переключателя, а вход с выходом вычитателя, второй вход которого подключен к выходу входногс регистра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации сигналов телеинформации , введены два решающих блока и генератор синхроимпульсов, при этом первые входы решакмцих блоков объедиS нены и подключены к выходу демодулятора , выход первого решающего блока соединен с входом входного регистра, выход второго решающего блока - с первым входом триггера, а выходы генератора синхроимпульсов подключены к входам синхронизации первого и второго решающих блоков и входного СО регистра и к второму входу триггера.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3417123/18-09 (22) 01.04.82 (46) 23.06.84. Бюл. М - 23 (72) M.À.Ðàáèíîâè÷ и Л.Т.Барская (71) Ордена Октябрьской Революции всесоюзный государственный проектноизыскательский и научно-исследовательский институт "Энергосетьпроект" (53) 621.397(088.8) (56) 1. Голд Б.и Рэйдер Ч, Цифровая обработка сигналов. М., "Советское радио", 1973, с. 33-38.

2. Авторское свидетельство СССР

У 653731, кл. Н 03 Н 17/02, 1979 (прототип). (54)(57) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР СИГНАЛОВ

ТЕЛЕИНФОРМАЦИИ, содержащий демодулятор, вход которого является входом устройства, последовательно соединенные входной регистр, переключатель, выходной регистр и вычитатель, сеЪ ектор цифровых сигналов, включенный между выходом входного регистра и вторым информационным входом переклю3(59 H 04 N 5 14 Н 03 Н 17/00 чателя, экстраполятор, включенный между выходом входного регистра и третьим информационным входом переключателя, триггер, выход которого соединен с первым управляющим входом переключателя, пороговый блок, выход которого соединен с вторым управляющим входом переключателя, а вход— с выходом вычитателя, второй вход которого подключен к выходу входногс регистра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации сигналов телеинформации, введены два решающих блока и генератор синхроимпульсов, при этом первые входы решающих блоков объединены и подключены к выходу демодулятора, выход первого решающего блока соединен с входом входного регистра, выход второго решающего блока — с первым входом триггера, а выходы генератора синхроимпульсов подключены к входам синхронизации первого и второго решающих блоков и входного регистра и к второму входу триггера.

1 10994

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к системам передачи информации, и может быть использовано в устройствах цифровой обработки сигналов.

Известен цифровой фильтр, содержащий входной регистр, выход которого через селектор цифровых сигналов подключен к первому входу управляемого переключателя, второй вход ,которого соединен с выходом регист ра сдвига, а выход управляемого переключателя соединен с входом выходного регистра (1) .

Однако такое устройство обладает невысокой точностью фильтрации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является цифровой фильтр сигналов телеинформации, содержащий последовательно соединенные демодулятор, входной регистр, выход которого соединен с входами селектора цифровых сигналов, экстраполятора и входом вычитателя, выходы входного регистра селектора цифровых сигналов и экстраполятора подключены соответственно к первому, второму и третьему информационным входам управляемого переключателя, выход которого через выходной регистр соединен с другим входом вычитателя, пер30 вый управляющий вход переключателя соединен через триггер с выходом вычитателя, а второй управляющий вход через пороговый блок — с выходом вычитателя (2) .

Недостатком известного устройства является невысокая точность фильтрации сигналов телеинформации при наличии информационных скачков °

Цель изобретения — повышение точности фильтрации сигналов телеиыформации.

Цель достигается тем, что в цифро-. вой фильтр сигналов телеинформации, содержащий демодулятор, вход которого является входом устройства, последовательно соединенные входной регистр, переключатель, выходной регистр и вычитатель, селектор цифровых сигналов, включенный между выходом входного регистра и вторым информационным входом переключателя, экстраполятор, включенный между выходом входного регистра и третьим информационным ,входом переключателя, триггер, выход которого соединен с первым управляющим входом переключателя, пороговый блок, выход которого соединен с вто17 2

Рым управляющим входом переключателя а вход — с выходом вычитателя, второй вход которого подключен к выходу входного регистра, введены два решающих блока и генератор синхроимпульсов, при этом первые входы решающих блоков объединены и подключены к выходу демодулятора, выход первого решающего блока соединен с входом входного регистра, выход второго решающего блока. — c первым входом триггера, а выходы генератора синхроимпульсов подключены к входам синхронизации первого и второго решающих блоков и входного регистра и к второму входу триггера.

На чертеже изображена структурная схема цифрового фильтра сигналов телеинформации.

Цифровой фильтр сигналов телеинформации содержит демодулятор 1, выход которого подключен к входам первого 2 и второго 3 решающих блоков, выходы которых соединены соответствен- но с входами входного регистра 4 и триггера 5. Генератор 6 синхроимпульсов соединен с входами синхронизации первого .2 и второго 3 решающих блоков, входного регистра 4 и триггера 5, Выход входного регистра 4 соединен с входами селектора 7 цифровых сигналбв, экстраполятора 8 и первым входом вычитателя 9. Выходы входного регистра 4, селектора 7 цифровых сигналов и экстраполятора 8 подключены соответственно к первому, второму и третьему информационным входам переключателя 10, выход которого через выходной регистр 11 соединен с входом вычитателя 9, выход которого через пороговый блок 12 подключен к управляющему входу переключателя 10, дру" гой управляющий вход которого соединен с выходом триггера 5.

Устройство работает следующим образом.

На вход демодулятора 1 поступает полезный модулированный сигнал телеинформации с аддитивным шумом. На выходе демодулятора 1 образуется низкочастотный сигнал телеинформации, искаженный помехой, который поступает на первый 2 и второй 3 решающие блоки.

Первый решающий блок 2 является стандартным блоком с одним пороговым значением и состоит из последовательно соединенных интегрирующей цепоч3 1099417 4 ки и порогового блока с напряжением срабатывания U; Время интегрирования задается генератором 6 синхроимпульсов. На выходе первого решающего блока 2 формируется сигнал те5 леинформации, передаваемый ho каналу телемеханики и искаженный ошибками.

Втор и решающий блок 3 имеет два пороговых значения, отстоящих на

+ д0 от значения порога U в первом 1п решающем блоке 2. На выходе второго решающего блока 3 формируется код ошибки стирания, Код ошибки стирания образуется по синхроимпульсам от генератора 6 синхронизации и содержит значение, равное единице, если сигнал телеинформации на выходе демодулятора 1 находится в ин= тервале U + h U, т.е. внутри зоны настройки двух пороговых блоков, 20 входящих во второй решающий блок 3.

В противном случае, когда сигнал телеинформации на выходе демодулятора 1 выходит за пределы U z U, формируется нулевое значение кода ошибки стирания.

Формирование кода на выходе первого решающего блока 2 выполняется следующим образом. В момент времени t <, t,... по сигналу генератора 6 синхроимпульсов срабатывает пороговое устройство, входящее в первый решающий блок 2. Причем, возникающий прн этом импульс напряжения (или тока), полярность которого зависит от передаваемой информации, поступает во входной регистр 4, выполненный по схеме регистра сдвига. Таким образом, каждая элементарная посылка информации к концу прие40 ма запоминается во входном регистре 4 в предназначенной для этого позиции.

Формирование кода ошибки стирания происходит на выходе второго решаю щего блока 3, который выполнен по схеме интегратора, к выходу которого подключены два управляемых от генератора 6 синхроимпульсов триггера Шмидта с пороговыми напряжениями срабатывания U hU u U- 5 U соответственно. Причем первый триг—

50 гер Шмидта должен сработать (т,е. перейти в состояние "1") при сигнале на его входе ниже уровня U 6 и U a второй триггер соответственно при сигнале выше уровня U — ЬU.

45

Выходные сигналы триггеров Шмидта по ступают на схему совп аде ния, которая является выходным элементом второго решающего блока 3 и фиксирует попадание сигнала на вход интегратора в интервал U+ gU.

Выходной сигнал второго решающего блока 3 запоминается в триггер 5 на все время передачи кодовой посылки.

Сбрасывание триггеров в исходное состояние осуществляется по сигналу генератора 6 синхроимпульсов в конце передачи кодовой посылки.

Полученный код с первого решающего блока 2 запоминается во входном регистре 4 по каждому синхроимпульсу, поступающему на вход синхронизации входного регистра 4 с генератора 6 синхроимпульсов. В соответствии с этим входной регистр 4 выполнен как регистр сдвига.

Предположим, что за время передачи кодовой посылки происходит не более одной ошибки, следовательно, и код ошибки стирания имеет не более одной единицы. Для запоминания кода ошибки стирания используется одноразрядный триггер 5, который устанав ливается в единичное состояние при появлении единицы на первом входе триггера 5 от второго решающего блока 3 в течение поступления очередного байта (или слова) информации.

Сброс триггера 5 в нулевое состояние производится в конце приема кодовой посылки по сигналу от генератора 6 синхроимпульсов, поступающего

Р .на вход синхронизации триггера.

Каждый из поступающих на входной регист, 4 сигналов телеинформации поступает на селектор 7 цифровых сигналов, экстраполятор 8 и вычитатель 9. На выходе селектора 7 цифровых сигналов формируется сглажен- ° ная оценка телеизмерения, на выходе экстраполятора 8 — его прогнозируемое значение и на выходе вычитателя 9 находится разность между прошным отфильтрованным значением телеизмерения и вновь пришедшим значением телеизмерения. Полученная в результате разность проверяется в пороговом блоке 12 на превышение по абсолютной величине порогового значения. В том случае, когда превьппение порогового значения не произошло, на управляющий вход переключателя 10 поступает нулевое значение.

При этом переключатель 10 подключает- выход селектора 7 цифровых сигна1099417

Составитель Т.Афанасьева

Техред М.Гергель Корректор И.Зрдейи

Редактор В.Зарванская

Заказ 4400/45 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 лов на вход выходного регистра 11.

Если произошло превышение порогового значения, то на управляющий вход переключателя 10 поступает единичное значение. 5

Если. на пятый вход переключатем ля 10 также поступает единичное значение, то управляемый переключатель соединяет выход экстраполятора 8 с входом выходного регистра 11. Если же на пятом входе управляемого переключателя 10 будет нулевое значение, то он соединяет выход входного регистра 4 с входом выходного регистра 11.

Таким образом, при отсутствии 15 превышения порогового значения устройство работает как цифровой линейный фильтр. При превышении разносб тью прошлого отфильтрованного значения телеинформации и текущей величины телеинформации порогового значения, в пороговом блоке 12 с одновременным появлением признака ошибки стирания (т.е. на выходе триггера 5 единичное знаЧение) устройство работает как экстраполятор. При тех же условиях, но в отсутствии ошибки стирания, принимается решение о наличии информационного скачка в полезном сообщении.

Цифровой фильтр сигналов телеинформации позволяет уменьшить запаздывание и повысить точность фильтрации сигналов телеинформации в оперативно-информационных и управляющих вычислительных комплексах.