Устройство для приема сигналов с минимальной частотной манипуляцией

 

Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит амплитудный ограничитель 1, выделитель 2 фронтов импульсов, дискретный трансверсальный фильтр 3, различитель 4 символов и г-р 5 тактовых импульсов. Повышение помехоустойчивости обеспечивается за счет устранения зависимости качества приема сигналов с минимальной частотной манипуляцией от времени их прихода и снижения искажений формы выходного сигнала вследствие использования выделителя 2, а также за счет синхронизации различителя 4 тактовыми импульсами и согласования структуры фильтра 3 со структурой сигнала с минимальной частотной манипуляцией. Кроме того, использование различителя 4 позволяет выделить цифровой видеосигнал на выходе устройства. Устройство по пп. 2 и 3 ф-лы отличается выполнением фильтра 3 и различителя 4, даны их ил. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ

РЕСПУБЛИК (51)5 0 Ь 27 14

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 441 9968/24-09 (22) 03.05.88 (46) 07.04.90. Бкл. У l3 (72) И.Н. Гриненко и А.В. Аношкин (53) 62) .396.6(088.8) (56) Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами.-N. Радио и связь", 1985, с. 364. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА СИГНАЛОВ

С 1ЯНИМАЛЬНОЙ ЧАСТОТНОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости. Устр-во содержит амплитудный ограничитель l, выделитель 2 фронтов импульсов, дискретный трансверсальный фильтр 3, различитель 4 символов и г-р 5 тактовых им2 пульсов ° Повышение и омехоустойчивости обеспечивается за счет устранения зависимости качества приема сигналов с минимальной частотной манипуляцией от времени их прихода и снижения искажений формы выходного сигнала вследствие использования выделителя 2, а также за счет синхронизации различителя 4 тактовыми импульсами и согласования структуры Фильтра

3 со структурой сигнала с минимальной частотной манипуляцией. Ероме того, использование различителя 4 позволяет выделить цифровой видеосигнал на выходе устр-ва. Устр-во по пп.2 и 3 ф-лы отличается выполнением а

Ж фильтра 3 и различителя 4. 2 з.п .Ф-лы, 4 ил.

)555897

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах передачи сигналов с минимальной частотной манипуляцией.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

На фиг . 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства, па Фиг. 2 — структурная Ið электрическая схема дискретного трансверсального фильтра, на фиг. 3 структурная электрическая схема различителя символов, на фиг. 4 — временная диаграмма. !5

Устройство для приема сигналов с минимальной частотной манипуляцией содержит амплитудный ограничитель 1, выделитель 2 Фронтов импульсов, дискретный трансверсальный фильтр 3, раз-20 личитель 4 символов и генератор 5 тактовых импульсов.

Дискретный трансверсальный фильтр содержит регистр 6 сдвига, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10, 25 пятый 11, шестой 12, седьмой 13, восьмой 1 4 и девятый 1 5 элементы И и первый 16 и второй 17 элементы ИЛИ, Различитель символов содержит первый 18 и второй 19 элементы И и триг.

rep 20.

Устройство работает следующим образом.

На вход амплитудного ограничителя

1 поступает частотно-манипулирован35 ныи сигнал (фиг.56), частота которого изменяется по закону видеосигнала(фиг,5а), представляющего собой

tI tt И tt последовательнаств символов 1 и 0

Так как используется минимальная час- 40 тотная манипуляция, то частоты, cott Ф. ответствующие передаче символов 1 и "0" во входном сигнале, связаны соотношениями п

Ф с и 1»+1

f +

Т, 2Тс 2Тс

50 где f — частота сигнала при перес

It II ° даче символа 0

f — частота сигнала при пере1

tI II. даче символа 1

Т вЂ” длитель ность информационC .55 ного символа видеосигнала, n — целое положительное число.

Амплитудный ограничитель осуществляет ограничение входного сигнала по амплитуде и на его выходе имеет место сигнал в виде последовательности прямогоугольных импульсов {Фиг.5в) . С выхода амплитудного ограничителя 1 сигнал (фиг.5в) поступает на вход выделителя 2 Фронтов импульсов, на тактовый вход которого поступают тактовые импульсы с выхода генератора

5 тактовых импульсов.

Частота следования тактовых импульсов. f равна

m — ) т Т с где m — - целое положительное число, причем m больше и.

Частота следования тактовых импульсов должна быть кратна f u ft о частотно-манипулирова нного сигнала и удовлетворять условиям т

2f 2п где k — число тактовых импульсов, содержащихся в полупериоде сигнала частоты f

О

f m

2Г 2п+1 где 1 — число тактовых импульсов, содержащихся в полупериоде сигнала частоты f .

Разность чисел k и 1 обозначим

2n(2n+1)

Тактовые импульсы, удовлетворяющие этим условиям, показаны на (фиг.5г).

Вьделитель 2 Фронтов импульсов осуществляет, преобразование входного сигнала (Фиг.56) в последовательность импульсов, соответствjT0IDHx передним и задним Фронтам импульсов, из которых состоит входной сигнал, и синхронизирует каждый импульс фронта с импульсом тактовой частоты, поступающим с выхода генератора S тактовых импульсов. Последовательность импульсов на выходе выделителя 2 фронтов импульсов (Фиг .5д) поступает на вход дискретного трансверсального фильтра

3, на тактовый ьход которого приходят тактовые импульсы с выхода генератора

5 тактовых импульсов (фиг.5г) .

Дискретный трансверсальный фильтр

3 работает следующим образом.

Например, пусть п равно 2, а q равно 1, тогда получаем

2 .

f k=5 б ь

2,5

Т

Т тс

1 = 4, На первый вход (вход последовательной записи) регистра 6 сдвига, являющийся первым входом дискретного трансверсального Фильтра 3, поступают импульсы фронтов с выхода выделителя 2 Фронтов импульсов (Фиг ° 5д), на второй вход (тактовый вход) регистра 6 сдвига, являющийся вторым входом дискретного трансверсального

Фильтра 3, поступают тактовые импульсы (фиг.5r) с выхода генератора 5 тактовых импульсов. В исходном состоянии во всех разрядах регистра 6 сдвига записаны 0 и соответственно с выходов его разрядов на входы элементов И 7-1 5 поступают сигналы "0, т.е. потенциалы низкого уровня, которые через элементы ИЛИ 16 и 17 поступают соответственно на первый и второй выходы дискретного трансверсального Фильтра 3.

В момент времени t (Фиг.5д) на первый вход регистра 6 сдвига поступает первый импульс с Фронта сигнала частоты f<, под воздействием тактового импульса, одновременно поступившего на второй вход регистра 6 сдвига, этот импульс Фронта записывается в первый разряд регисТра 6 сдвига в виде "1, а при поступлении на второй вход регистра 6 сдвига в моменты времени С вЂ” t следукщих тактовых им2 а пульсов сигнал 1 из первого разряда последовательно сдвигается во второй, третий и четвертый разряды.

Так как в других разрядах регистра

6 сдвига в моменты времени t,-t< записаны 0", то на выходах элементов

И 7-15 также 0 . В момент t на

5 первый вход регистра 6 сдвига поступает второй импульс фронта (Фиг.5д) сигнала частоты f<, а под воздействием тактового импульса, одновременно пришедшего на его второй вход, в первый разряд регистра 6 сдвига записывается 1, а 1" четвертого разряда сдвигается в пятый разряд. Однако с выходов первого и пятого pasрядов регистра 6 сдвига сигналы "1" не поступают одновременно на первый и второй входы какого-либо элемента

И 7-15, следовательно, на выходах элементов И 7-15 "0 . Задержка появ55897 6 ления сигналов "1 на выходах элементов И 7-!5 при поступлении на первый вход регистра 6 сдвига в момент вре5 мени t второго импульса Фронта сигнала частоты f< обусловлена необходимостью выравнять задержки появления единичных сигналов на выходах дискретного трансверсального Фильтра !

О 3 при поступлении на его вход фронтов импульсов сигналов с частотами и f,, так как полупериод сигнала частоты f больше полупериода сигнала частоты f на величину периода тактовой частоты Тт. Следовательно, независимо от сигнала частоты f или f,, поступающего на вход дискретного трансверсального Фильтра 3, задержка появления сигналов 1 на

2р одном из его выходов равна k периодам тактовой частоты, а в конкретном случае — 5Т, что реализуется выбором величины q и построением дискретного трансверсального Фильтра 3.

25 В момент времени С под воздейст6 . вием тактового импульса 1, записанные в первый и пятый разряды регистра 6 сдвига в предшествующий момент времени, сдвигаются соответстЗ0 венно на второй и шестой разряды.

При этом на первый и второй входы элемента И 12 с выходов шестого и второго разрядов регистра 6 сдвига соответственно поступают "1", следовательно, на выходе элемента

И 12 также 1, которая через элемент

ИЛИ !7 поступает на второй выход

Фильтра 3. В моменты времени t<-t> под воздействием тактовых импульсов

4О сигналы 1, записанные во второй и шестой разряды регистра 6 сдвига, сдвигаются соответственно в третий и седьмой, четвертый и восьмой, нятый и девятый разряды, причем в мо45 МеНТ Времени t> В первый разряд ре гистра 6 сдвига записывается "1"

1 следующего импульса фронта сигнала частоты f<, при этом на первые и вторые входы элементов И 13-3 5 соответственно поступают сигналы "1", которые через элемент ИЛИ 17 проходят на второй выход фильтра 3 в ви-. де потенциалов высокого уровня, дли тельность которых равна Т (Фиг.5e).

55 В последу щие момент - времени

-t дискретный трансверсальный

Фйльтр 3 работает аналогично.

Таким образом, при поступлении на первый вход дискретного трансверсаль1555897 ного фильтра 3 импульсов фронтов сигнала частоты f,, а на его второй вход тактовых импульсов частоты Й на втором выходе фильтра 3 имеет

5 мес то единич ный сигнал длительнос тьк

Т (фиг,5e) после задержки 0 - „, равой 5Т

B момент времени t на первый вход регистра 6 сдвига поступает первый импульс фронта сигнала частоты Х (фиг.5д), и под воздействием тактового импульса, поступившего на его второй вход, в первый разряд регистра 6 сдвига записывается l" а сигналы "1, записанные в момент време— ни t в пятый и девятый разряды, сдвигаются соответственно в шестой и десятый разряды, при этом на первый и второй входы элемента И 7 с выходов первого и шестого разряда поступают "1, следовательно,на его выходе также сигнал !, который через элемент ИЛИ 16 поступает на первый выход фильтра 3 в виде потенциала высокого 25 уровня длительностью T В моменты времени — t> под воздействием тактовых импульсов 1", записанная в первый разряд в момент времени t сдвигается последовательно во второй, 3р третий, четвертый и пятый разряды, а 1">записанная в момент времени 1 в шестой разряд — соответственно в седьмой, восьмой, девятый и десятый разряды, при этом на первые и вторые входы элементов И 8-11 соответственно с выходов второго и седьмого, третьего и восьмого, четвертого и девятого, пятого и десятого разрядов поступают 1, следовательно с выходов эле-4р ментов И 8-11 сигналы 1" через элемент ИЛИ 16.поступают на первый выход дискретного трансверсального фильтра

3. При поступлении на первый вход регистра 6 сдвига последующих импульсов Фронтов сигнала частоты f (Фиг.5д) и тактовых импульсов на его второй вход (фиг.5r) работа фильтра

3 аналогична и показана на фиг.6, следовательно, на первом выходе

Фильтра 3 имеет место единичный сигнал длительностью Т (фиг.5ж) .

Таким образом, если на первый вход дискретного трансверсального фильтра 3 поступают импульсы фрон55 тов сигнала частоты f, а на его второй вход — тактовые импульсы, то на

его первом выходе имеет место единич ный сигнал (фиг. 5ж) длительностью

Т, а если на его первый вход поступают импульсы фронтов сигнала частоты f то единичный сигнал имеет

9 место на втором выходе (фиг.5e) .

С первого и второго выходов дискретного трансверсального филь тра 3 на первый и второй входы различителя

4 символов поступают единичные сигнал, (фиг.5ж и е соответственно). На тре— тий вход различителя 4 символов поступакт тактовые импульсы (фиг.5r) .

Если единичный сигнал поступает на второй вход различителя 4 символов, который является первым входом элемента И 19, на второй вход которого поступают тактовые импульсы с треть—

его входа различителя 4 символов, то элемент И 19 пропускает на единичный вход триггера 20 последовательность тактовых импульсов в течевремени tz t>< paHoro То, триггер 20 переходит в единичное состояние и на его единичном выходе имеет место сигнал (Фиг.5з) . В момент времени t с первого выхода фильтра 3 на первый вход различителя 4 символов поступает единичный сигнал (Фиг.5ж), который проходит на первый вход элемента И 18, на второй вход которого поступают тактовые импульсы с третьего входа различителя

4 символов, при этом с выхода элемента И 18 на нулевой вход триггера 20 проходит последовательность тактовых импульсов в течение времени триггер 20 переходит в нулевое состояние и на его единичном выходе нулевой сигнал (фиг.5з), в момент времени с на второй вход различителя

4 символов поступает единичный сигнал (фиг.5e) и на его выходе анало гично имеет место единичный сигнал длительностью Т

Таким образом, на выходе. различителя 4 символов, являющимся выходом устройства, имеет место сигнал (фиг.5з), аналогичньй передаваемому сообщению в виде последовательности символов "1 и "0" (фиг.5a) но задержанный относительно входного сигнала Фильтра на время 5Т

Предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает повышение помехоустойчивости за счет устранения зависимости качества приема сигналов с минимальнсй частотной манипуляцией от времени их прихода и снижения искажений формы выходного

1555897 сигнала вследствие использования выделителя 2 фронтов импульсов, синхронизации различителя 4 символов тактовыми импульсами и согласования струк5 туры дискретного трянсверсального фильтря 3 со структурой сигнала с минимальной частотной манипуляцией, а также позволяет выделить цифровой видеосигнал на выходе Фильтра симво- 1р лов для последукщей обработки цифро- выми устройствами за счет использования различителя 4 символов .

Формула из обретения 15

1 . Устройство для приема сигналов с минимальной частотной манипуляцией, содержащее амплитудный ограничитель, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом 2р дискретного трансверсального фильтра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целъю повьппения помехоустойчивости, введены различитель символов и выделитель Фронтов импульсов, выход кото- 25 рого соединен с сигнальным входом дискретного трансверсального филътра, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму сигнальным входам различителя символов, тактовый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов и к тактовому входу выделителя фронтов импульсов, сигнальный вход которого пбдключен к выхоДУ амплитудного ограничителя.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что дискретный трансверсальный фильтр содержит два элемента ИЛИ, девять элементов

И и регистр сдвига, первый — девятый выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого — девятого элементов И, выходы первого, второго, третьего, четвертого и пя- 45 того элементов И соединены соответсгвеHHQ с первым, BTopblM, третьим, четвертым и пятым входами первого элемента ИЛИ, выходы шестого, седьмого, восьмого и девятого элементов

И соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами второго элемента ИЛИ, десятый выход регистра сдвига соединен с вторьпч входом пятого элемента И, первый вход которого соединен с вторым вхо-: дом девятого элемента И, первый вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, первь>й вход которого соединен с вторым входом восьмого элемента И, первь|й вход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, первый вход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И, первый вход которого соединен с втОрым входом второго элемента И, первый вход которого соеди-, Ф нен с вторым входом шестого элемента И

Ю первый вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, при этом сигнальный и тактовый входы регистра сдвига являются сигнальным и тактовым входами дискретного трансверсаль ного филь тра, первы и в торым выходами которого являются соответственного выходы первого и второго элементов ИЛИ.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что различитель символов содержит триггер и первый и второй элементы И, выходы которых подключены соответственно к нулевому и единичному входам триггера, выход которого является вьгходом различителя символов, первым и вторым сигнальными входами которого являются первые входы соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены и являются тактовым входом различителя символов, 1555897

1555897

) 1 l i II I

1itl I l !

А I fs tg ММп tee 1 яа !4ю А ММ н1Жг " ! t I

Составитель О. Геллер

Тех ред М. Дидык. Корректор Э.Лончакова

Редактор И. Шулла

Заказ 565

Тираж 525

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1 t I I

I 1f