Устройство для определения временного положения импульсных сигналов

 

Устройство относится к телемеханике и может найти применение в информационно-измерительных системах, в частности при времяимпульсной модуляции в радиоканале. Целыо изобретения является повышение помехоустойчивости . Это достигается путем осуществления контроля фазы несущей приходящего из канала связи на вход устройства радиоимпульса и, если она не совпадает с фазой несущей опорных радиоимпульсов , радиоимпульс отбраковывается . Введением в известное устройство генератора опорной частоты, фазового дискриминатора, блока сравнения и второго блока вычитания осуществляется защита от случайной помехи любой амппитуды. 1 ил. i (Л ю ю О) ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 08 С 19/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ,l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,,",,„, " :"

i у,, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ИМПУЛЬСНО СИГНАЛОВ (57) Устройство относится к телемеханике и может найти применение в информационно-измерительных системах, в частности при времяимпульсной модуляции в радиоканале. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Это достигается путем осуществления контроля фазы несущей приходящего иэ канала связи на вход устройства радиоимпульса и, если она не совпадает с фазой несущей опорных радиоимпульсов, радиоимпульс отбраковывается. Введением в известное устройство генератора опорной частоты, фазового дискриминатора, блока сравнения и второго блока вычитания осуществляется защита от случайной помехи любой амплитуды. 1 ил. (61) 640350 (21) 3789278/24-24 (22) 28.06,84 (46) 23.04.86. Бюл. Ф 15 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) С.А.Ботов, Л.Г.Журавин, Э.И.Козлов, А.Г.Певзнер, С.Д.Рубцов и Е.И.Семенов (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 640350, кл. С 08 С 19/12, 1977.

„„Я0„„1226507 A

1226507

Изобретение относится к телемеканике, может найти применение в информационна-измерительных системах, в частности при время-импульсной модуляции ВИМ-AM в радиоканале и являет" ся усовершенствованием известного устройства по основному авт. св..

У 640350.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства путем осу" ществления контроля фазы несущей приходящего из канала связи на вход устройства радиоимпульса, и если ана не совпадает с фазой несущей опорных радиоимпульсов, то производится его отбраковка. Таким образом осуществляется защита от случайной помехи лю бой амплитуды с вероятностью (1-1/п ), где пр — число различных состояний фазы несущей.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для определения временнога положения импульсных сигналов содержит первый блок 1 вычитания, пиковый детектор 2, дифференцирующий блок 3, формирователь 4 импульсов, генератор 5 пилообразного напряжения, блок 6 памяти, дополнительный пиковый детектор 7, триггер 8, элемент И 9, генаратор 10 опорной частоты фазовый дискриминатор 11, второй блок 12 вычитания и блок 13 сравнения.

Блок вычитания предназначен для вычитания из сигнала на его первом входе суммы сигналов на втором и третьем входах. Реализуется стандартно на основе резистивной пассивной или активной схемы.

Пиковые детекторы 2 и 7 преднаэ" начены для выделения максимума входного сигнала. Пиковый детектор 2 имеет также вкод сброса, Детектор 7 имеет, кроме того, выходной делитель, чтобы коэффициент передачи был меньme 1 (0,5). Детекторы 2 и.7 реализуются типовым образом на основе .диода и конденсатора, Дифференцирующий блок 3 предназначен для дифференцирования входного сигнала, реализуется типовым образом на основе RC-цепи.

Формирователь 4 импульсов предназначен для формирования на выходе логического сигнала "1" при превышении входным напряжением порогового уровня. Реализуется на основе ком5 !

О

l5 (20

55 паратора, имеются готовые микросхемные решения. Величина порога должна выбираться иэ условия отсутствия ложных срабатываний за счет дрейфа компар атор а.

Генератор 5 предназначен для формирования на выходе линейно умень" шающегося напр.яжения с начальным значением, равным максимальному значению, при наличии импульса на входе. Реализуется, например, на основе интегратора с установкой максимального напряжения пусковым импульсом, Блок 6 памяти предназначен для передачи без искажений входного напряжения на выход при наличии на входе управления логической "1" и для запоминания выходного напряжения после снятия сигнала "1". Блок 6 реализуется.типовым образом на основе, например, конденсатора памяти.

Триггер 8 предназначен для формирования на выходе сигнала "1" после прихода сигнала "1" на первый вход и сигнала "0 после прихода сигнала

"! на второй вход. Реализуется на основе стандартного RS-триггера.

Элемент И 9 предназначен для формирования сигнала "1" на выходе при наличии логической "1" на обоих входах °

Генератор 10 предназначен для генерации периодического сигнала и настроен на частоту несущей входных радиоимпульсов устройства. Реализуется на основе типового кварцованнаго генератора и может быть также прастроен по принципу схемы с автоподстройкой частоты.

Фазовый дискриминатор 11 предназначен для формирования на выходе сигнала, однозначно зависящего от разности фаэ сигналов одинаковой частоты на входах. Реализуется на основе фазочувствительного выпрямителя.

Блок 12 вычитания предназначен для запоминания значения входного сигнала н& первом входе при наличии импульса на втором входе и последующего формирования на выходе результата вычитания занесенного в память значения из текущего значения сигнала на первом входе. Может быть реализован на основе конденсатора и ключа.

Блок 13 сравнения предназначен для сравнения модуля напряжения на первом входе с напряжением уставки

226507 а ное напряжение блока 6 памяти не изменяется.

Если же на данном такте из канала связи приходит сигнал, по амплитуде превьппающий напряжение на выходе детектора 7 и по фазе несущей отличающийся от фазы опорного радкоимпульса на величину, не превьппающую порог, то выходное напряжение блока 1 иэме10 няет знак, что приводит к увеличению выходного напряжения детектора 2.

После дифференцирования блоком 3 и формирования формирователем 4 происходят установка триггера 8 и по край15 ней мере однократный запуск генератора 5. После окончания стробирующего импульса в блоке 6 памяти запоминается выходное напряжение "генератора 5, соответствующее временному по2р ложению информационного импульса.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет защиту от помехи с большей, чем у информационных импульсов амплитудой с вероятностью

1

P 1 .1 и>

1 п

Р 2p на втором поступающем входе, Величина уставки определяется предельной погрешностью измерения разности фаэ блоками 10-12. При превышении сигналом на первом входе напряжения уставка на выходе блока 13 появляется большое положительное напряжение, в противном случае на выходе нулевое напряжение.

Устройство работает следующим образом.

При приходе на информационный вход устройства из канала связи опорного радиоимпульса подается импульс на второй вход блока 12, последний запоминает напряжение, соответствующее разности фаз ч несущей в канале связи и Ч, колебания на выходе генератора 10. При приходе из канала связи импульса (информационного или шумового) на выходе блока 12 появляется напряжение, соответствующее разности между фазой „ несущей этого импуль са и „ несущей опЬрного радиоимпульса с погрешностью, определяемой нестабильностью блоков 10-12 и шумами в канале связи, Блок 13 осуществляет сравнение этого напряжения с напряжением уставки, и в случае превышения им уставки на выходе блока 13 появляется положительное напряжение, которое через вычитающий вход блока 1 .приводит к появлению на выходе детектора 2 отрицательного напряжения.

По переднему фронту стробирующега импульса пиковый детектор 2 обнуляется, а триггер 8 принимает состояние

"0". Если в течение длительности стробирующего импульса не появляется на входе устройства импульс с амплитудой, превышающей напряжение на выходе детектора 7, или фаза несущей этого импульса отличается от фазы .опорного импульса на величину, превышающую порог (задается уставкой на втором входе блока 13), то -на выходе блока напряжение все время отрицательно эа счет сигнала на выходе пикового детектора 7 или за счет сигнала на выходе блока 13 соответственно, выходное напряжение детектора 2 не изменяется, дифференцирующий блок 3 и формирователь 4 имеют нулевые выходные напряжения, генератор 5 ни разу не запускается, а триггер 8 сохраняет состояние "0". Поэтому по заднему фронту стробирующего импульса элемент И 9 не срабатывает и выходгде n — число различимых состояний

P фазы несущей. где P - приведенная погрешность измерения фазы.

При этом устройство функционирует и при циклическом и при нерегулярном следовании импульсов, осуществляя измерение положения импульса по момен40 ту максимума.

Практически в УКВ-каналах, где распространена передача измерительной информации при помощи ВИМ-АМ-модуляции, погрешность измерения фазы

45 несущей может составлять f = (5 !

0)7, поэтому вероятность обнаружения сбоя составляет P = 0,8-0,9 то число необнаруженных сбоев уменьшится в 5 — 10 раз по сравнению известным устройством.

Формула изобретения

Устройство для определения времен55 ного положения импульсных сигналов по авт.св. Р 640350, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него ввеСоставитель Н.Бочарова

Техред В.Кадар

Корректор С.Черни

Редактор О.Бугир

Заказ 2137/51

Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 5 1226507 Ь дены генератор опорной частоты, фаза- зового дискриминатора соединен с первый дискриминатор, второй блок вычи- вым входом второго блока вычитания, тания и блок сравнения, выход кото- выход которого соединен с первым Вхо рого соединен с третьим входом перво- дом блока сравнения, второй вход блого блока вычитания, выход гене1 атора > ка сравнения и второй вход опорной частоты соединен с первым второго блока вычитания являют- ° входом фазового дискриминатора, вто- ся соответственно задающим и рой вход которого соединен с информа- синхронизирующим входами . устройционным входом устройства, выход фа- ства.