Устройство выбора и подключения стационарной радиостанции к телефонному каналу

 

Изобретение относится к радиосвязи . Цель изобретения - повьшенне точности выбора. Устройство содержит приемник 1 радиоканала, три.элемента ИЛИ 3,4,5, коммутатор 11, инверто.- ры 19,20, три элемента И 21,22,23.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„ З7627

А1 (51 4 Н 04 Q 7/04, Н 04 В 7/26

»

»Ж !. !.

ТЛЮ кагат»а са с»»»афоны с»» ационар»»аа ради ср»акации

7/9» щ рас .ЩД раслорядалппиой саакцаи

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4118175/24-09 (22) 16.09,86 (46) 23.02.88. Бюл. 11» 7 (72) В,Ф. Калиниченко, Ю.И. Клеванский и И.В. Малинин (53) 621. 396. 6 (088. 8) (56) Signal und Draht. — 1971, У 63, с. 117-129.

Авторское свидетельство СССР

11» 1107345, кл. Н 04 Q 7/04, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ВЫБОРА И ПОДКЛЮЧЕНИЯ

СТАЦИОНАРНОЙ РАДИОСТАНЦИИ К ТЕЛЕФОННОМУ КАНАЛУ (57} Изобретение относится к радиосвязи. Цель изобретения — повышение точности выбора. Устройство содержит приемник 1 радиоканала, три элемента ИЛИ 3,4,5, коммутатор 11, инверто.-. ры 19,20, три элемента И 21,22,23.

1376276

В устройство введены декодер 2, дешифратор 15, триггеры 16,17 и 18, блок 14 начальной установки, три счетчика 8,9 и 10, два коммутатора

12,13, два элемента ИЛИ 6,7. Введение в устройство декодера 2 сигналов взаимодействия с допустимым отклонением фронтов и элементов, обеспечивающих подсчет разности импульсов, Изобретение относится к радиосвязи и может найти применение при построении систем линейной радиосвязи, например, при организации поездной радиосвязи вдоль железных дорог.

Цель изобретения — повышение точ5 ности выбора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства выбора и подключения стационарной радио- 10 станции к телефонному каналу.

Устройство содержит приемник 1 радиоканала, декодер 2, первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы

ИЛИ 3-7, первый, второй и третий счетчики 8-10, первый, второй и третий коммутаторы 11-13, блок 14 на- чальной установки, дешифратор 15, первый, второй и третий триггеры 1618, первый и второй инверторы 19 и

20, и первый, второй и третий элементы И 21-23.

Устройство работает .следующим образом.

Первый и третий счетчики 8 и 10 изменяют свое состояние по положительному фронту сигналов, поступающих на их первые (счетные) входы при наличии сигналов логического "0" на вторых входах (входах начальной уста- 30 новки — R-входах). При подаче логической " 1" на.второй вход первый и третий счетчики 8 и 10 устанавливаются в нулевое состояние.

Второй счетчик 9 представляет собой реверсивный счетчик с предустановкой. Он производит счет по переднему фронту тактового импульса, поступающего на его первый (счетный) вход с выхода пятого элемента ИЛИ 7. выделяемых в радиоканале и линии от соседней стационарной радиостанции, позволяет повысить точность выбора.

Это достигается тем, что выбор и подключение к телефонному каналу осуществляется с учетом сравнения реальных соотношений сигнал/шум на выходе приемника 1 и.линии от соседней радиостанции. 1 ил.

При наличии сигнала логической " 1" на втором входе второй счетчик 9 работает в режиме сложения (т.е. при поступлении переднего фронта сигнала на первый вход состояние. второго счетчика 9 увеличивается на единицу), при логическом "0" — в режиме вычитания; В режиме "Разрешение установки", когда на третьем входе (входе переустановки), соединенном с выходом второго инвертора 20, сигнал логической "1", производится запись в параллельном коде во все разряды второго счетчика 9 числа, установленного на его информационных входах.

На выходе второго счетчика 9 (выхода переноса), подключенном к второму входу первого элемента И 21, формируется сигнал логического "0" при установке кода на его информационных выходах, равного 0000.

Первый триггер 16 устанавливается в единичное состояние сигналом логической " 1" по первому входу независимо от сигнала на его втором входе.

При наличии сигнала логического "0" на первом входе по сигналу логической "1" на втором входе первый триггер 16 устанавливается в нулевое состояние, Третий триггер 18 имеет второй (тактовый), третий (вход установки в единичное состояние) и первый (информационный) входы. Третий триггер 18 устанавливается в состояние, определяемое сигналом íà его третьем входе по переднему фронту сигнала на первом входе, при наличии сигнала логического "О" на втором входе. По сигналу логической "1" на втором входе третий

1376276 триггер 18 устанавливается в единичное состояние независимо ат сигналов на его первом и третьем входах.

Декодер 2 осуществляет прием

5 контрольного и аварийного сигналов, поступающих от двух источников информации — с выхода приемника 1 радиоканала и с линии от соседней стационарной радиостанции. На информацион. ном выходе декодера формируется код принимаемого сигнала, а на первом и втором тактовом выходах — синхроимпульсы, свидетельствующие о том, что прием сигналов ведется с соответствующего направления (радиоканала или линии приема от стационарной станции). Появление синхроимпульсов на тактовых выходах происходит с задержкой, необходимой для осуществления декодирования сигнала после его поступления на вход декодера. В дальнейшем синхроимпульсы появляются с частотой, равной частоте принимаемо- 25 го сигнала (аварийного или контрольного), при условии, что отклонение фронтов этого сигнала от номинального значения не превышает допустимой величины. Так как под действием помех происходит отклонение фронтов сигнала, то чем хуже соотношение сигнал/шум в обрабатываемом канале, тем меньше синхроимпульсов будет на соответствующем тактовом выходе. Син35 хроимпульсы на первом и втором тактовых выходах декодера 2 разделены во времени даже при синфазности принимаемых сигналов с выхода приемника

1 и линии от соседней станции.

Блок 14 начальной установки обеспечивает установку в исходное состояние устройства выбора по окончании связи, т.е. при освобождении канала.

При свободном канале по телефонному каналу со стороны распорядительной станции передается сигнал свободности канала, по приему которого блок

14 формирует на своем выходе сигнал определенной частоты. При занятии канала, т,е. при установлении связи, на выходе блока 14 устанавливается сигнал логической "1". При выходе на связь со стороны подвижной радиостанции сигнал свободности канала снимается с задержкой, необходимой для

55 срабатывания приемника контрольного сигнала на распорядительной станции.

Поэтому для исключения формирования импульсов на выходе блока 14 начальной установки, когда канал фактически занят, но сигнал свободности канала еще не снят на распорядительной станции, импульсы с первого тактового выхода декодера 12 заводятся в блок 14 начальной установки, устанавливая выход этого блока в состояние логической " 1". Одним из вариантов блока 14 начальной установки, работающего по такому алгоритму, может быть счетчик, на счетный вход которо-. го поступает сигнал опорной частоты, а на вход начальной установки (Rвход) — сигнал с первого тактового выхода декодера 2. Выходной сигна этого счетчика подключен к одному из входов элемента И-НЕ, к второму входу которого подключается выход приемника сигнала свободного канала. При отсутствии сигнала свободности канала (при наличии на выходе приемника сигнала логического "0") или при наличии сигналов взаимодействия на выходе приемника 1 радиоканала (поступление импульсов с первого тактового выхода декодера 2, устанавливающих в нуль счетчик блока -14 начальной установки) на выходе элемента И-НЕ, являющемся выходом этого блока, формируется сигнал логической "1".

В исходном состоянии при освобождении канала связи со стороны распорядительной станции передается сигнал свободности канала, принимаемый входящим в блок 14 начальной установки приемником. При этом на выходе блока

14 начальной установки в течение всего времени, когда канал связи свободен, формируются импульсы, следующие с частотой значительно ниже, чем частота принимаемых сигналов взаимодействия. Выходным сигналом блока 14 начальной установки через первый инвертор 19 первый и третий триггеры t6 и 18 устанавливаются в единичное состояние. При этом второй и третий коммутаторы 12 и 13 устанавливаются в состояние, при. котором к их выходам подключаются. первые выходы соответственно первого и третьего счетчиков

8 и 10, а первый коммутатор 11 подключает телефонный канал со стороны стационарных радиостанций в сторону распорядительной станции и отключает выход приемника 1 от телефонного канала. Появление отрицательного перепада -на выходе блока 14 начальной

1376276 установки приводит к формированию сигнала логической "1" на выходе второго инвертора 20. Первый и третий счетчики 8 и 10 этим сигналом через элементы ИЛИ 6,4 и 3,5 устанавливаются в нулевое состояние, а второй счетчик 9 переустанавливается в состояние, задаваемое кодом на его информационных входах. На выходе переноса второго счетчика 9 при этом сигнал логической " 1". Код на информационных входах второго счетчика 9 устанавливается таким, чтобы коэффициент деления его был одинаков как при работе этого счетчика в режиме сложения, так и в режиме вычитания (если использовать четырехразрядный второй счетчик 9, то íà его информационных входах должен быть выставлен код 1000, тогда второй счетчик

9 будет иметь коэффициент деления, равный восьми как в режиме сложения, так и в режиме вычитания).

При отсутствии в телефонном кана- 25 ле со стороны стационарной радиостанции аварийного сигнала на выходе третьего элемента И 23 будет логический "0". Сигнал логического "0" будет и на выходе второго элемента И 22, при отсутствии аварийного сигнала на выходе приемника 1 радиоканала. Если же и телефонном канале и на выходе приемника 1 отсутствуют как аварий-i ный, так и контрольный сигналы, то на первом и втором тактовых выходах декодера 2 будут сигналы логическоItOtl

° °

При появлении на выходе приемника

1 радиоканала высокочастотного сигна- 40 ла, модулированного низкочастотным контрольным сигналом, на информационном выходе декодера 2 формируется код принимаемого сигнала, а на первом тактовом выходе — положительный синхроимпульс, свидетельствующий о том, что ведется прием сигнала этой частоты с выхода приемника 1. При этом второй триггер 17 устанавливается в. состояние логического "0", На выходе дешифратора 15 формируется сигнал логической "1" при подаче на его вход кода, соответствующего аварийному сигналу. Поэтому при приеме с выхода приемника 1 контрольного сигнала на выходе второго элемента

И 22 сохраняется логический "0", а с первого тактового выхода декодера

2 поступают импульсы на первые входы блока 14 начальной установки и третьего счетчика TO. На выходе блока 14 начальной установки устанавливается сигнал логической "!" а на вторых входах первого и третьего триггеров 16 и 18 первого и третьего счетчиков 8 и 10 — логический "0", Так как на втором входе третьего счетчика 10 сигнал логического "0", то счетчик считает импульсы, поступающие íà его счетный вход.

Чем больше уровень вхбдного высокочастотного сигнала, тем выше соотношение сигнал/шум на выходе приемника 1 и меньше отклонение фронтов низкочастотного сигнала под действием помех и тем чаще поступают импульсы на первый вход третьего счетчика 10.

При поступлении на пеовый вход третьего счетчика 10 определенного числа импульсов, на его первом выходе появляется сигнал логической "1", который через коммутатор 13 и первый и пятый элементы ИЛИ 3 и ? поступает на первый вход третьего счетчика 10. Так как на третьем входе этого счетчика сигнал логического "0" т.е. счетчик работает в режиме вычитания, то код состояния второго счетчика 9 уменьшается на единицу. Появление сигнала логической "1" на выходе коммутатора

13 приводит к формированию сигнала логической "1" на входе третьего элемента ИЛИ 5, а следовательно, сигнала ,логической 1 на втором входе третьего счетчика 10. Последний устанавливается в нулевое состояние, на выходе коммутатора 13 вновь снимается сигнал логического "0".

При поступлении числа импульсов

И=NtК (K - коэффициент счета второго счетчика 9) в случае отсутствия контрольного или аварийного сигнала с телефонной линии со стороны соседней радиостанции на выходе переноса второго счетчика 9 формируется сигнал логического "0". На выходе первого элемента И 2 1 появляется логический.

"0", на выходе второго инвертора 20логическая "1". Это приводит к установке третьего триггера 18 в состояние логического "0" (так как при поступлении переднего фронта сигнала на второй вход третьего триггера 18 на

его первом входе будет логический

"0"), первый коммутатор 11 подключает выход приемника 1 радиоканала к телефонной линии в сторону распорядитель1376276 ной станции. Чем выше соотношение сигнал/шум на выходе приемника 1, тем чаще поступают импульсы с первого выхода декодера 2, а следовательно быстрее происходит подключение выхода приемника 1 к телефонному каналу.

Появление сигнала логической " 1" на выходе второго инвертора 20 приво— дит к установке первого триггера 16 в состояние логического "0", установке в нуль первого и третьего счетчиков 8 и 10 и переустановке второго счетчика 9, в результате чего на его вьглоде устанавливается логическая "1", Если контрольный сигнал с выхода приемника I поступает и далее, а сигналы взаимодействия и линии от соседней стационарной радиостанции отсутствуют, то на выходе второго счетчи. — . ка 9 появляются сигналы логического 0 с той лишь разницей, что для этого потребуется поступление числа импульсов с первого тактового выхода декодера 2, равного N--М К „ причем

N N,. Зто вызвано тем, что после установки первого триггера 16 в состояние логического "0", к выходу второго и третьего коммутаторов 12 и 13 подклгочаются вторые выходы первого и третьего счетчиков 8 и 10, т.е. эти счетчики имеют коэффициенты счета

N . Коэффициент счета И,, который имеет третий счетчик 10 в исходном состоянии, выбирается меньше N, что необходимо для уменьшения времени подключения к линии при вхождении в связь. В дальнейшем увеличение ю коэффициента счета первого и третьего счетчиков 8 и 10 обеспечивает исключение обратных переключений первого коммутатора 11 при кратковременных флуктуациях уровня БЧ-сигнала, особенно B равносигнальной

При появлении в телефонном канале со стороны стационарной радиостанции контрольного сигнала на втором тактовом выходе декодера 2 формируются импульсы, поступающие на первый вход первого счетчика 8. Если подключения выхода приемника 1 к линии еще не нрпроизошло, т.е. на выходе второго счетчика 9 еще не сформировался сигнал логического "0", то импульсы на первый вход второго счетчика 9 поступают с первых выходов первого и третьего счетчиков 8 и 10.. Причем, при.поступлении импульса с второго тактового выхода декодера 2 (прием сигнала от соседней стационарной радиостанции) второй триггер 17 устанавливается в состояние логической

"1", переводя второй счетчик 9 в режим сложения, а при поступлении импульса с первого тактового выхода декодера 2, второй триггер 17 уста1р навливается в состояние логического

"0", и второй счетчик 9 работает в режиме вычитания.

Появление сигнала в линии от стационарной радиостанции ранее, чем происходит подключение выхода приемника 1 к линии приема, свидетельствует о том, что в соседней стационарной радиостанции уже произошло подключение выхода приемника к телефон2р ному каналу, т.е. там соотношение сигнал/шум выше. Поэтому первый счетчик 8 в исходном состоянии работает в режиме деления на единицу, для чего выход его первого разряда является

25 его первым выходом, подключенным к первому сигнальному входу второго коммутатора 12. По фронту сигнапа на первом входе первого счетчика 8 на его первом выходе (выходе первого разряда) формируется сигнал логичес-, кой " 1", и если второй коммутатор 12 находится в.состоянии, при котором к его выходу подключен первый выход первого счетчика 8, то это обеспечивает установку первого счетчика 8 сигналом логической "1" по его второму входу в исходное состояние. При этом вследствие того, что в режиме сложения импульсы на первый вход вто40 рого счетчика 9 поступают с частотой, равной частоте следования импульсов на втором тактовом выходе декодера, а в режиме вычитания — с частотой, в N, pas меньше частоты .на первом

45 тактовом выходе декодера 2, то сигнал логического "0" (импульс переноса) на выходе второго счетчика 9 появля1 ется при наличии сигнала логической на первом входе третьего триггера 18.

Появление сигнала логического "0" на выходе второго счетчика 9 вызывает появление положительного перепада на втором входе третьего триггера

18, а так как на первом (информационном) входе этого триггера логическая

" 1", то его.состояние не изменяется, т.е, линия от соседней радиостанции остается подключенной к телефонному

1376276 каналу в сторону распорядительной станции. Однако первый триггер 16 сигналом логическои "1" по его второму входу устанавливается в состояние логической ",1", При этом сигналы на выход второго и третьего коммутаторов

12 и 13 поступают с вторых выходов первого и третьего счетчиков 8 и 10 соответственно. Коэффициенты счета 10

N первого и третьего счетчиков 8 и 10 при этом одинаковы, а поскольку второй счетчик 9 после его переустановки имеет одинаковый коэффициент счета как при работе н режиме сложения, так и в режиме вычитания, то это обеспечивает сравнение качества сигналов, поступающих с выхода приемника 1 и от соседней станции, Так, если соотношения сигнал/шум на выхо- 20 де приемника 1 и линии приема от соседней радиостанции одинаковы, то число импульсов на первом и втором тактовых выходах декодера 2 одинаково, Импульсы, выделяемые при деко- 25 днровании контрольного сигнала поступающего от соседней станции, вызывают наращивание состояния второro счетчика 9.Однако следом поступающие импульсы, выделяемые при декодирова- 30 нии выходного сигнала приемпика 1, приводят к уменьшению кода выходного состояния второго счетчика 9, что не приводит к формированию им":. пульса переноса на выходе второго

35 счетчика 9 н, следовательно, не изменяет сигнала на управляющем входе первого коммутатора 11. Если соотношение сигнал/шум на входах декодера различно, то число импульсов, посту- 40 пающих с первого и второго тактовых выходов декодера 2 отличается, Korpa эта разность достигает величины, равной И К,, на выходе второго счетчика

9 появляется сигнал логического "0", что обеспечивает подключение к каналу в сторону распорядительной стан-ь ции направления с лучшим соотношением сигнал/шум.

При появлении аварийного сигнала в канале со стороны стационарной станции выход приемника .1 должен отключиться от телефонного канала (есб ли ранее он бып подключен к нему), а телефонный канал со стороны стационарных радиостанций до окончания аварийного сигнала должен соединиться с каналом в сторону распорядительной станции. При этом на выходе дешифратора 15 в результате декодирования частоты сигнала авзрийного вызова появляется сигнал логической

"1", а на втором тактовом выходе декодера 2 — синхроимпульсы, свидетельствующие о приеме поступающего от соседней радиостанции аварийного сигнала, В результате поступающие с выхода третьего элемента И 23 через элемент ИЛИ 5 импульсы устанавливают в нуль третий счетчик.10 (по второму К-входу). В то же время импульсы с такой же частотой поступают на первый вход первого счетчика

8, что приводит к появлению на выходе второго счетчика 9 импульса переноса, установке выхода третьего триггера 18 в состояние логической

"1" и осуществлению необходимой коммутации первым коммутатором 11 °

При появлении на входе приемника

1 радиоканала высокочастотного сигнала, модулированного низкочастотным аварийным сигналом, поступающие с выхода второго элемента И 22 импульсы приводят к установке в нуль первого счетчика 8, в то время, как третий счетчик 10 работает в счетном режиме. В результате после насчгта необходимого количества импульсов на выходе второго счетчика 9 появляется сигнал логического "0", и по положительному перепаду сигнала на выходе второго инвертора 20 третий триггер 18 устанавливается в состояние логического "0", так как импульс переноса на выходе второго счетчика

9 появляется при работе этого счетчика в режиме вычитания, т.е. при сиг-. нале логического "0" на третьем входе третьего триггера 18 . Первый коммутатор 11 при этом подключает выход приемника l радиоканала к телефонному каналу в сторону распорядительной станции.

Введение в устройство выбора и подключения стационарной радиостанции декодера сигналов взаимодействия с . допустимым отклонением фронтов и элементов, обеспечивающих подсчет разности импульсов, выделяемых в радиоканале и линии от соседней стационарной радиостанции, позволяет повысить точность выбора. Это достигается тем, что выбор и подключение к телефонному каналу осуществляется с учетом сравнения реальных соотношений сигнал/шум на выходе приемника 1 радиоканала

1376276

Тираж 660 Подписное

ВНИППИ Заказ 799/57

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и линии от соседней радиостанции.

Так как от соотношения сигнал/шум зависит величина отклонения фронтов

НЧ-сигналов от номинального значения, а декодер осуществляет формирование импульсов приема сигналов взаимодействия на каждый период входного.сигнала при условии, что отклонение его фронта не превьппает заданное значение, то количество импульсов на выходе декодера 2 зависит от соотношения сигнал/шум в обрабатываемом канале.

Если число принимаемых импульсов с одного из направлений превьппает на установленную величину число импульсов, принимаемых с другого на=г правления, то происходит подключение к линии в сторону распорядительной станции соответствующего направления.

Сравнение числа импульсов, выделяемых с выхода приемника 1 радиоканала и линии от стационарной радиостанции, обеспечивает сравнение соотношений сигнал/шум, т.е. качества принимаемых сигналов в радиоканале и линии.

Формула из обр ет ения

Устройство выбора и подключения стационарной радиостанции к телефонному каналу, содержащее первый и второй инверторы, первый элемент И, первый элемент ИЛИ, последовательно соединенные второй элемент И и второй элемент ИЛИ, последовательно соединенные третий элемент И и третий элемент ИЛИ, а также приемник радиоканала, выход которого подключен к первому сигнальному входу первого коммутатора, второй сигнальный вход и выход которого являются соответственно входом информационного сигнала от стационарной радиостанции и выходом устройства выбора и подключения стацио- нарной радиостанции к телефонному каналу, о т л и ч а ю щ е е с. я тем, что, с целью повышения точности выбора, в него введены последовательно соединенные декодер и дешифратор, первый триггер, блок начальной установки, последовательно соединенные первый счетчик, второй коммутатор, четвертый элемент ИЛИ, пятый элемент

ИЛИ и второй счетчик, выход которого соединен с вторым входом первого

10 !

35 элемента И, последовательно соединенные второй и третий триггеры, последовательно соединенные третий счетчик и третий коммутатор, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго инвертора соединен с вторьпя входами первого и третьего триггеров, первого и четвертого элементов ИЛИ, второго счетчика, третий вход которого соединен с выходом второго триггера, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторыми входами третьего и пятого элементов ИЛИ, выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединены соответственно с вторыми входами первого и третьего счетчиков, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, первый тактовый выход декодера соединен с первыми входами второго элемента И, второго триггера, третьего счетчика и блока начальной установки, второй тактовый выход декодера соединен с первыми входами третьего элемента И и первого счетчика и вторым входом второго триггера, выход приемника радиоканала соединен с первым сигнальным входом декодера, второй сигнальньп вход которого соединен с вторым сигнальным входом первого коммутатора, второй выход декодера соединен с вторым входом дешифратора, выход которогд соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И, выход первого триггера соединен с управляющими входами второго и третьего коммутаторов, вторые выходы первого и третьего счетчиков соединены соответственно с вторыми сигнальными входами второго и третьего коммутаторов, выход блока начальной установки соединен с входом первого инвертора и первым входом г первого элемента И, выход которого соединен с входом второго инвертора, выход первого инвертора соединен с первым входом первого триггера и с третьим входом третьего тригrера, выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, при этом второй вход блока начальной установки является входом информационного сигнала от распорядительной станции устройства.выбора.