Устройство для линейной стационарной обработки сигналов

 

Изобретение относится к радиоэлектронике , предназначено для линейной стационарной обработки сигналов, в общем случае многоканальной, и может быть использовано для формирования канальных сигналов на передающей стороне, разделения канальных сигналов на приемной стороне системы передачи информации с частотным уплотнением каналов, для осуществления оптимальной фильтрации, преобразования Гильберта и других линейных операций. Целью изобретения является повышение точности работы устройства. Это достигается за счет исключения нелинейных искажений путем введения в устройство для линейной стационарной обработки сигналов многоканального аналого-цифрового преобразователя на п двоичных разрядов и N/n-1 / дополнительных дорожек на блоках головок . В результате от электростатической записи многоуровневых сигналов (в прототипе) переходят к электростатической записи двухуровневых сигналов (в предлагаемом устройстве). При записи двухуровневых сигналов нелинейность записи не приводит к их нелинейным искажениям. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4750825/09 (22) 18,10.89 (46) 23,03.92. Бюл. N. 11 (71) Рудненский индустриальный институт (72) 3,Д.Лернер (53) 621.372.544 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1532998, кл. Н 03 Н 15/00, 1987, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕЙНОЙ СТАЦИОНАРНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиоэлектронике, предназначено для линейной стационарной обработки сигналов, в общем случае многоканальной, и может быть использовано для формирования канальных сигналов на передающей стороне, разделения канальных сигналов на приемной стороне системы передачи информации с частотным

Изобретение относится к радиоэлектронике, предназначено для линейной стационарной обработки сигналов, в общем случае многоканальной, и может быть использовано для формирования канальных сигналов на передающей стороне, разделения канальных сигналов на приемной стороне системы передачи информации с частотным уплотнением каналов, для осуществления оптимальной фильтрации, преобразования гильберта и других линейных операций.

Цель изобретения — повышение точности обработки за счет исключения нелинейных искажений.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — конструкция блоков структурной схемы; на фиг, 3 — блок головок, „„ Ы„„1721794 А1 (я)з Н 03 Н 15/00, Н 03 К 5/01 уплотнением каналов, для осуществления оптимальной фильтрации, преобразования

Гильберта и других линейных операций.

Целью изобретения является повышение точности работы устройства. Это достигается за счет исключения нелинейных искажений путем введения в устройство для линейной стационарной обработки сигналов многоканального аналого-цифрового преобразователя на и двоичных разрядов и

N/n-1 / дополнительных дорожек на блоках головок. В результате от электростатической записи многоуровневых сигналов (в прототипе) переходят к электростатической записи двухуровневых сигналов (в предлагаемом устройстве). При записи двухуровневых сигналов нелинейность записи не приводит к их нелинейным искажениям. 3 ил.

Устройство для линейной стационарной 4 обработки сигналов содержит многоканальные аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, линию 2 задержки, блок 3 взвешивания, сумматор 4, блок преобразования сО емкостных токов. Блок 5 содержит каналы 6, ф, каждый из которых состоит из преобразователей 7 и 8 тока в напряжение, дифференци- р, ального усилителя 9 и интегратора 10, Блоки 2-4 конструктивно объединены (фиг.2), Конструкция состоит из микродвигателя 11, на валу 12 которого закреплен металлический диск 13, на обе стороны которого нанесен тонкий слой сегнетоэлектрического носителя 14 информации, С обеих сторон к металлическому диску пружинами 15 прижимаются блоки 16 головок — незакрепленных дисков, имеющие од1721794 ну степень свободы благодаря направляющим 17. Каждый блок головок состоит из диэлектрической подложки 18, тонкопленочного сегнетоэлектрического покрытия

19 и нанесенных на сегнетоэлектрик проводящих дорожек 20, на несколько микрон утопленных в сегнетоэлектрик 19. Если сегнетоэлектрик 14 является материальной средой, на которой осуществляется запись, то сегнетоэлектрик 19 на блоках головок необходим лишь затем, чтобы свести к минимуму трибоэлектрический эффект. Чтобы установить необходимую степень прижатия блоков головок к вращающемуся носителю информации, стойка 21 может перемещаться по основанию 22 с помощью микровинта

23. Вал 12 и насаженный на него диск 13 соединены через скользящий контакт 24 с корпусом микродвигателя и общей шиной.

Блок головок (фиг.3) содержит концентрические проводящие дорожки 20, Каждая из них содержит головку 25 записи, воспроизводящую головку (не показана), состоящую из первой QAKj и второй QBKj полуголовок, Стирающая головка 26 является общей для всех дорожек блока головок.

При работе первого канала устройства сигнал 0»t поступает на первый вход многоканального АЦП 1. На соответствующих выходах АЦП с частотой, равной частоте дискретизации, появляется параллельный двоичный код в виде коротких импульсов, соответствующих "единицам", и пауз, соответствующих "нулям". При этом, если

Uex.1 > О, то импульсы положительные, а если 0вхл < О, то импульсы отрицательные.

Импульсы поступают на соответствующие записывающие головки 25 и осуществляют запись на проходящих в непосредственной близости участках сегнетоэлектрика, которая заключается в остаточной поляризации сегнетоэлектрика, характеризуемой остаточнымм электрическим смещением Dr. При этом величина Dr может принимать только три значения: +Dry, — Dr) и О, Затем участки сегнетоэлектрика с записью проходят в течение времени Л t (которое во много раз превышает длительность записывающих импульсов) в непосредственной близости с воспроизводящими полуголовками, занимающими почти всю длинудорожки, наводя на них заряды Л Q = 0 Л S, где Л S — малая площадка воспроизводящей полуголовки, находящаяся в непосредственной близости с полоской поляризованного сегнетоэлектрика. При,известном угловом размере полоски записи от одного импульса заряды, наведенные от одной кодовой комбинации и д 4t и

QA1= ац- J ) 2- DÄx о х (t — t.)j gq+ (t.) о г. (3) Аналогично для второй полуголовки и д Л1 и

30 С „ С,,вца,ЕУ Г ;21-1 х о

x(1 — т)1Igt (T)I tj г. (4) Здесь Т вЂ” период, соответствующий частоте дискретизации. Нетрудно видеть, что погрешность дискретизации по времени (погрешность замены суммы интегралом) тем меньше, чем выше тактовая частота. Причем

40 увеличивать тактовую частоту можно, насколько позволяет АЦП1, без каких-либо изменений блоков 2 — 5. Поскольку Dr может принимать значения 01+ D„1 или — D, в зависимости от знака сигнала Овх,1 и значений

45 разрядов его кодовой комбинации, постольку сумма, находящаяся под знаком интеграла в (3) и (4), пропорциональна Uex.1* = 0вх.1. т.е. и

50,Я 21 " Dг (t — т) = а1 0«1 (t — т), J=1 а1 =const, () Здесь 0вх.<* — сигнал, который появился бы

55 на выходе ЦАП (в устройстве ЦАП отсутствует), если бы на его вход поступил код сигнала U«1.. Нетрудно видеть, что сигналы

0вх,1* и 0вх.1 отличаются в процентном отношении не более, чем на малую величину

0,5 2" (погрешность дискретизации по сигнала 0»,1 на соответствующих воспроизводящих полуголовках, равны

ЛОдц = Dr ЛЯдц = Dr(t — р/в) а X

5 х2 " gtgp/в) Лр, (1)

ЛОвц= ОгЛЯвц = Dr(l — р/в) . а х х2! "gq (и/в) Ап. (2)

Заменив p/â íà г (х — время перемещения вращающегося диска на угол p), произведя

10 суммирование зарядов Л Q по длине воспроизводящей полуголовки, и заменив (основанием для такой замены служит приближенное интегрирование по методу прямоугольников), затем сумму интегралом, получим QA1J и QB1J, Поскольку все первые полуголовки, соответствующие первому трансверсальному фильтру с импульсной характеристикой (ИХ) g t (t) соединены между собой, их общий заряд равен сумме заря20 дов

1721794 уровню). Поскольку входные сопротивления преобразователей 7 и 8 тока в напряжение очень малы, можно считать, что все соединенные между собой первые полуголовки

А11 — А1п являются обкладкой закорочен- 5 ного конденсатора (второй обкладкой является соединенный с общей шиной металлический диск 13). То же самое можно сказать о вторых полуголовках В114-В1п.

Ескостные токи этих конденсаторов, совпа- 10 дающие с входными токами преобразователей 7 и 8, равны соответственно ц= dQAI/dt, i2= бОВI/dt. (6)

Напряжения на выходах преобразователей 7 и 8 пропорциональны входным то- 15 кам

U1= — a2i1, U2= — аг i2, аг= const. (7)

Напряжение на выходе дифференциального усилителя 9 равно

U (t) = аз (01 U2)= а2 аз ()1 i2)

= — аг — аз d/dt (QA j-QB j), аз = const. (8)

Сигнал на выходе интегратора 10 равен

Овых.1 = — (1/RC) (U (t) dt. (9).

Если учесть (3)-(9) и тот факт, что

g(г) =g+(t) — !g (z)! =д (т)+д (г), 30 получим

h, Овых.1 = p f 91 (к ) Овх1 (t — Г) d r,ф = COnSt. (10) 35

Все встречавшиеся коэффициенты пропорциональности можно выбрать такими, чтобы Р = 1. Тогда выражение (10) представляет собой интеграл Дюамеля, а канал устройства — трансверсальный 40 фильтр с ИХ g<(r). Длительность ИХ вЂ” Ь|, Вид

ИХ определяется рисунком первых и вторых полуголовок А11 — A1n и В11 — B1n. Аналогично обстоит дело с остальными фильтрами (каналами устройства). В том случае, когда 45 на все каналы подается один входной сигнал (например, при разделении группового сигнала на канальные при частотном уплотнении), АЦП выполняется одноканальным, 50

sce головки записи объединяются в одну записывающую головку (подобно тому, как выполнена стирающая головка).

Формула изобретения

Устройство для линейной стационарной обработки сигналов, содержащее последовательно соединенные многоканальные линию задержки, блок взвешивания, сумматор и блок преобразования емкостных токов, причем многоканальные линия задержки, блок взвешивания и сумматор выполнены в виде перемещающегося металлического диска с нанесенными на обе стороны рабочими слоями из сегнетоэлектрика, поляризуемого в перпендикулярном направлении при записи, по обеим сторонам которого расположены головки записи, воспроизведения и стирания, выполненные емкостными в виде проводящих покрытий,а головка воспроизведения выполнена в виде первой и второй полуголовок, о т л и ч а ю щ е е с я тем., что, с целью повышения точности обработки за счет исключения нелинейных искажений, введены многоканальный и-разрядный аналого-цифровой преобразователь, выходы которого соединены с входами многоканальной линии задержки, и п — 1 дополнительных головок записи и воспроизведения в каждом канале, причем первые полуголовки воспроизведения К-го канала с одной стороны ограничены окружностью радиуса годк;, а с другой стороны — кривой гдк (fp) = дгадк + 2 а 2 gk + (fp), а в орые полуголовки воспроизведения с одной стороны ограничены окружностью радиуса гoBKj. а с другой стороны кривой

IBKj (p) = loBKj +2 а 2 gk — (p) где j = 1 п а — постоянный коэффициент;

9) + (p) и gp (p) — положительные и отрицательные участки импульсной характеристики, выходы первых полуголовок воспроизведения К-го канала объединены и выходы вторых полуголовок воспроизведения К-го канала также объединены, 1721794

Фиг 1

2Р 22

Фиг. 2

1721794

50

Составитель С Музычук

Редактор Н,Тупица Техред М,Моргентал Корректор М.Шароши

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

Заказ 963 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Устройство для линейной стационарной обработки сигналов Устройство для линейной стационарной обработки сигналов Устройство для линейной стационарной обработки сигналов Устройство для линейной стационарной обработки сигналов Устройство для линейной стационарной обработки сигналов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники, а также технике эксперимента

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах и системах автоматики, телемеханики и сбора информации

Изобретение относится к импульсной технике, предназначено для формирования двух импульсов, с.дриму тых го времени, и может быть использовано для получения импульсов установки исходного состояния

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при создании мощных импульсных генераторов наносекционного диапазона

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройстве функционального контроля цифровых микросхем для переключения напряжения между заданными уровнями ьа входе контролируемой микросхемы

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для усиления и формирования сигналов прямоугольной формы в устройствах автоматики, радиоэлектроники и вычислительной техники

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам для формирования и преобразования импульсов, и может.быть использовано при построении устройств вторичного электропитания

Изобретение относится к области радиотехники, радиоэлектроники и предназначено для использования в устройствахобработки сигналов

Изобретение относится к телевидению

Изобретение относится к радиотехнике , в частности к устройствам временной обработки электрических сигналов, и может быть использовано для коррекции повторов (эхосигнапов) в телевидении

Изобретение относится к технике цифровой обработки сигналов

Изобретение относится к технике обработки сигналов и может быть использовано для фильтрации электрических колебаний в широком диапазоне частот

Изобретение относится к радиоэлектронике

Изобретение относится к цифровой обработке сигналов

Изобретение относится к радиоэлектронике, предназначено для линейной обработки сигналов и может быть использовано для частотной фильтрации и частотной коррекции с заданной импульсной реакцией

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах фильтрации и генерирования сигналов
Наверх