Способ определения наличия сигнала постоянного тока на фоне сигнала переменного тока

 

Изобретение относится к связи и может найти применение в автоматических телефонных станциях для определения ответа абонента при наличии сигнала вызова. Цель - увеличение быстродействия. Способ заклкх чается в определении мгновенных значений сигнала, преобразовании их в цифровую форму и запоминании, а также в сравнении полученного результата с эталонным значением ив случае превышения над эталонным значением судят о наличии сигнала постоянного тока. Первое мгновенное значение сигнала определяют в произвольный момент времени, последующее мгновенное значение сигнала определяют через интервал времени, равный половине периода сигнала переменного тока. Запомненные мГновеНные значения сигнала суммируют и полученную сумму сравнивают с эталонным значением.4 ил. С

СОЮЗ С08Е1СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5

ГОСУДАРСТ8ЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

8ЕДОМСТ80 СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4885547/09 (22) 28.11.90 (46) 07.02.93. Бюл. Кг 5 (72) B. И, Растворов, B. Л. Хлусов, О. B.

Пяткин; В. Г. Педоренко и В. Б, Палкин (56) Заявка Японии hL 59-27538, кл, Н 04 М

3/06, 1984, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ

СИГНАЛА ПОСТОЯННОГО ТОКА НА ФОНЕ

СИГНАЛА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к связи и может найти применение в автоматических телефонных станциях для определения ответа абонента при наличии сигнала вызова. Цель— увеличение быстродействия. Способ заклю"

Изобретение относится ктехнике связи, преимущественно в автоматических телефонных станциях для определения ответа абонента при наличии сигнала вызова.

Наиболее близким по технической сущности в предлагаемому является способ определения наличия сигналов постоянного тока на фоне сигйалов переменного тока, заключающийся в том, что определяют знак полуволны, мгновенное значение сигнала в начале положительной полуволны, запоминают его, определяют последующее мгновенное значение сигнала в течение данного полупериода, которое сравнивают с предыдущим мгновенным значением сигнала, сравнение последующих значений с предыдущими производят до тех пор, пока последующее мгновенное значение сигнала не станет меньше предыдущего и предыдущее мгновенное значение запоминают, при следующей положительной полуволне сигнала переменного тока аналогично опреде„„Я „„1793556 А1

2 чается в определении мгновенных значений сигнала, преобразовании их в цифровую форму и запоминании, а также в сравнении . полученного результата с эталонным значением и в случае превышения йад эталонным значением судят о наличии сигнала постоянного тока. Первое мгновенное значение сигнала определяют в произвольный момент времени, последующее мгновенное значение сигнала определяют через интервал времени, равный половине периода сигнала переменного тока. Запомненные мгновенные значения сигнала суммируют и полученную сумму сравнивают с эталонным значением. 4 ил. ляют максймальное значение сигнала на полупериод, сравнивают максимальные значейия сигнала за указанный и предыдущий период и определяют разность их, сравнивают величину разности с заранее определенным (эталонным) значением сигнала и в случае превышения разности над эталонным значением судят о наличии сигнала постоянного тока.

Данный способ имеет следующие недостатки: — большое количество операций (действий) по определению максимального значения тока за полупериод; — довольно высокая частота сканирования для определения максимальных значений тока за полупериод, что уменьшает количество определенных сигналов постоянного тока на фоне сигналов переменного тока при увеличении обрабатываемых каналов;

1793556 — определение наличия сигнала постоянного тока за период следования сигнала переменного тока, что являетСя недостаточно быстродействующим;

- отсутствие воэможноСти определения наличия сигнала постоянного тока на фоне переменного тока при одновременном появлении сигнала постоянноготока и сигнала переменного тока, так как в прототипе сиг-: нал о наличии и отсутствии сигнала постоянного тока на фоме сигйала перемейного тока выдается .при наличии сигнала переменного тока и. в момент появлейия и про-. падания сигнала переменного тока, то есть при вычитании последующего и предыдущего мгновенных максимальных значений сигнала за полупериод при наличии и отсутствии сигнала постоянного тока на фоке сйгнала переменного:тока; получен- ная величина будет равна нулю или меньше значения эталона.

Цель йзобретения -увеличение быстродей стаи я.

Поставленная цель достигается тем,.что в способе определения наличия сигнала постоянноготока на фоне сигнала переменного тока, при котором определяют мгновенные значения сигнала, преобразу- ют их в цифровую форму и запоминают их, сравнива1от с эталонным значением и в случае превышения над зталонйым значением: судят о нэличии сигнала постоянного тока..

В Отличие от прототипа первое мгновенное значение сигнала выбйрают в произволь- кый момент времени, последу1ощее мгновенное значение сигнала определяют через интервал времени, равный половике периода сигнала переменного тока, а зайомненные мгновенные значения сигнала суммируют и полученную сумму сравнивают с эталонным значением.

Форма сигналов перемейног о ток а может-быть любой при выполнении условй " симметричности относительно оси абсцис при совмещении двух полупериодов, Мгно венные значения сигналов через половин периода при сложении должны быть равй нулю, то есть равны по амплитуде и проти воположны по знаку.,Формула по определению"наличия сиг нала постоянного тока имеет вид:

А1+А2=0, A1=AmaxSIn

2 rit

sin — ---sin/ — + — /.

2nt 2nt t

Т Т 2

20- ": : " 2nt

A3=A1+ E--А.хэви — +

АЗ=Ащахз(п 2+Е.

А4=А в ах 8!и / и+ — /+ Е и

АЗ+А4=2Е я с - Введение в йредлагаейом способе вы- 45 борки первого мгновенного значения сигнау ла в -йроизвольный момент времени в

ы течение полупериода сигнала переменного тока, выборки последующего значения сигнала через интервал времени, равный поло- 50 вине сигнала переменйого тока, и суммирования выбранйых мгновенных значений сигнала придают способу ковое свойство - увеличение быстродействия определений наличия сигнала постоянного

55 тока на фоне сигнала переменного тока.

На фиг. 1 - приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 —. структурная схема примера. реализации предлагаемого способа; на фиг, 3 — временная диаграмма работы предлагаР где А1 и Az первое и второе мгновенные значения сигнала переменного тока при отсутствии сигнала постоянного тока.

В частности случае сигналов синусоидальной формы:

5 Т 2

Az=Amaxsln / — + — / 2nt Т

10: At= — А2 .", В случае наличия сигнала постоянного тока:

Аз+А4=2Е, где Аз.и А4 — мгновенные зна15 чеканя Сигнала при наличии сигнала постоянного тока на фоне сигнала переменного тока, Š— амплитуда сигнала постоянного тока,. .

Т 2

A4=Az+E=Amaxsin/ — + — / " E

2nt t

Примем T=2n, nðè t=0:

A3A4=Amaxsin0+E, sin0=0, Рщах=О

Аз+А4=2 Е

30. при = t .

40 АЗ=Ааах+Е, А4= - Авах+Е, 1793556

55 емого способа; на фиг. 4 — временные диаграммы работы устройства, реализующего способ, Устройство, реализующее предлагаемый способ состоит из входных зажимов

11...1П, аналогового мультиплексора 2, аналого-цифрового преобразователя (АЦП)3, оперативно-запоминающего устройства (ОЗУ)4, блока 5 суммирования, блока 7 эталонного значения., выходного зажима 8, выходов тактовых импульсов 9>...9>, 10, 11 и

12, Аналоговый мультиплексор 2 осуществляет коммутацию входа АЦП 3 с одним из входных зажимов в 11...1п. Аналого-цифровой преобразователь 3 осуществляет преобразование аналоговых значений выборок сигналов в цифровую форму. При этом быстродействие АЦП должно быть больше, чем скорость изменения входных сигналов

ЛV

- - . В противном случае, между входным коммутатором и АЦП необходимо ставить устройство по выборке и запоминанию значений сигнала. Оперативно-запоминающее устройство ОЗУ 4 осуществляет запись и хранение в течение одного периода следования переменного тока информации, поступающей с выхода АЦП 3. Блок 5 суммирования осуществляет суммирование последующего мгновенного значения сигнала с предыдущим. Блок 6 сравнения осуществляет сравнение величины полученного сигнала, поступающего с выхода блока 5 суммирования с заранее установленным значением сигнала, поступающего с блока 7 эталонного значения и при превышении величины полученного сигнала над эталонным значением выдает на выходной зажим 8 сигнал о наличии постоянного тока на фоне сигнала переменного тока по сигналу тактовых импульсов, поступающих со входа 11.

Способ определения сигнала постоянного тока на фоне сигнала переменного тока и работа устройства по данному способу заключаются в следующем.

Определяют первое мгновенное значение сигнала в произвольный момент времени в течение полупериода сигнала переменного тока, Посредством аналогового мультиплексора 2 на вход АЦП 3 подается сигнал со входного зажима 1>. В АЦПЗ сигнал преобразуется в цифровую форму и записывается в ОЗУ 4.

После определения сигнала со входного зажима 1> аналогично производят определение сигналов нэ всех входных зажимах

1ь..1, и последовательно записывают в ячейки ОЗУ 4.

Определяют второе мгновенное значение сигнала через интервал времени, равный половине периода сигнала переменного тока. Посредством аналогового мультиплексора 2 на вход АЦП 3 подается второе значение сигнала со второго зажима

1 через половину периода сигнала переменного тока. В АЦП 3 сигнал преобразуется в цифровую форму

Суммируют последующее мгновенное значение сигнала с предыдущим. Сигнал с выхода АЦП 3 сравнивается в блоке 5 суммирования с сигналом, поступающим с выхода ОЗУ 4. На входе блока 5 суммирования появляется сигнал, величина которого является суммой между первой (предыдущей) и второй (последующей) выборками сигналов, После сравнения сигнал, поступающий с выхода АЦП 3, записывается в ОЗУ 4.

Сравнивают полученную сумму с эталонным значением сигнала и в случае превышения полученной величины над эталонным значением судят о наличии сигнала постоянного тока. Из блока 5 суммирования сигнал поступает на вход блока 6 сравнения, в котором он сравнивается с заранее определенным значением в блоке 7 эталонного значения. При превышении сигнала суммы над эталонным значением с блока 6 сравнения на выходной зажим 8 выдается сигнал о наличии сигнала постоянного тока по сигналу тактовых импульсов Тз, поступающих со входного зажима 1>.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ обладает следующими преимуществами: — имеется возможность обрабатывать большее количество сигналов за счет исключений операции по определению максимального значения тока за полупериод; — увеличение быстродействия за счет уменьшения времени определения наличия сигнала постоянного тока (время определения наличия сигнала постоянного тока) на

-фоне сигнала переменного тока предлагаемым способом, B зависимости от момента появления сигнала постоянного тока, в предлагаемом способе меняется от 0,5 Т до

Т, в прототипе — Т, независимо от момента появления сигнала постоянного тока один период (T) сигнала переменного тока; — обеспечивается возможность определения наличия сигнала постоянного тока нэ фоне сигнала переменного тока при одновременном появлении сигналов, 1793556

Определяют первое мгновенное значение сигнала и запоминают его

Определяют второе мгновенное зна.— чение сигнала через полпериода сигнала переменного тока

Суммируют последукщее значение сигнала с предыдуцим

Сравнивают величину суммы с эталоннья значениям и в случае превышения полученной величины над эталоном судят о наличии сигнала постоянного тока

Фрпмула изобретения

Способ определения наличия сигнала постоянного тока на фоне сигнала переменного тока, при котором определяют мгновенные значения сигнала, преобразуют их о цифровую форму и запоминают, сравнивают с эталонным значением и в случае превышения над эталонным значением судят о наличии сигнала постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия, первое мгновенное значение сигнала определяют в произвольный момент времени, последующее мгновенное значение сигнала определяют через интервал времени, равный половине периода сигнала переменного тока, запомненные мгновенные значения сигнала суммируют и полученную сумму сравнивают с эталонным значением, 1793556

А та

А<+Аг =О

Атак

Аз =Ау+Е ,4y =-А +Е.

Аз+А» А< Е-Ae+E= 2F (у та предыдущего о лоследуюи его нгнюбенних знсачении нап

)k PHV ю гхри наличии сигнала постоянного тош Фк г.5 II(В.МЯЛ

Т1 (/oooo Ю тьH. . брейся Ы ОРеи

Аоод . 1 о ц (b

72 фкоН 10/

: С гнолна

luxooe d

7 (ход 12) Составитель В.Растворов

Техред M.Ìîðãåí Tàë Корректор И. Шулла

Редактор С,Кулакова

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

Заказ 511 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,- Раушская наб., 415