Селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления

Изобретение относится к импульсной технике. Технический результат - повышение помехозащищенности по отношению к импульсным помехам - достигается тем, что селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления содержит каналы, каждый из которых содержит основной усилитель, соединенный последовательно с основным пороговым элементом, дешифратор, соединенный последовательно с формирователем импульса и первый ключ, информационный вход которого соединен с входом дешифратора, а управляющий - с выходом формирователя импульса; основной усилитель последующего канала выполнен с коэффициентом усиления на порядок больше предыдущего; все каналы соединены параллельно, в каждый канал введен предусилитель, с коэффициентом усиления на порядок меньше последующего основного усилителя, и дополнительный пороговый элемент, вход всего селектора является общим входом всех предусилителей, выход предусилителя соединен с информационным входом основного усилителя и входом дополнительного порогового элемента, выход дополнительного порогового элемента соединен с управляющим входом основного усилителя, каждый канал содержит блок фазовой защиты, выход основного порогового элемента соединен с входом блока фазовой защиты, выход блока фазовой защиты соединен с входом дешифратора и информационным входом первого ключа, выходы первых ключей каждого канала являются выходами селектора. 10 ил.

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для селекции импульсно-кодовых сигналов, принимаемых в условиях воздействия импульсных помех.

В качестве аналога выбран селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления (авторское свидетельство СССР №613485, кл. Н 03 G 3/20, 1976), содержащий N ключей и N соединенных последовательно усилителей (N - натуральный ряд чисел от 1 до ∞). Однако данное устройство обладает недостаточной помехозащищенностью по отношению к импульсным помехам, поскольку не содержит средств помехозащиты, включение каскадов усиления осуществляется как по полезному сигналу, так и по сигналу помехи.

В качестве прототипа выбран селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления (авторское свидетельство СССР SU 1020984 А "Селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления", опубл. 30.05.83. Бюлл. №20). Данное устройство содержит N ключей, N соединенных последовательно усилителей, N-входовый элемент ИЛИ, пороговые элементы, дешифраторы, формирователи импульса, каждый вход N-входового элемента ИЛИ соединен с выходом соответствующего ключа, а выход является выходом устройства, между выходом каждого усилителя и управляющим входом соответствующего ключа включены последовательно пороговый элемент, выход которого соединен с сигнальным входом того же ключа, дешифратор и формирователь импульса, между входом j-го ключа, j=1, 2,..., N-1 (N - натуральный ряд чисел от 1 до ∞) и управляющим входом j+1-го усилителя включен двухвходовый элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с входом того же ключа. В случае повышения уровня порога усиленным выходным импульсом j-го усилителя j-го порогового элемента его выходной сигнал через соответствующий двухвходовый элемент ИЛИ передается на другой вход j+1-го усилителя и его закрывает. При этом на время, равное длительности импульса, последующие усилители запираются, вследствие чего на выходах последующих усилителей сигналы отсутствуют. По этой причине на вход j-го дешифратора проходят лишь импульсы, имеющие одинаковую амплитуду. В случае декодирования СГ (синхрогруппы) j-м дешифратором на его выходе появляется импульс, который расширяется в формирователе импульса на время, равное длительности информационной группы (ТИГ). Выходной сигнал, формирователя импульса одновременно на время ТИГ через j-й двухвходовый элемент ИЛИ закрывает последующие усилители и открытый ключ.

При этом импульсы ИГ (информационной группы) через открытый ключ поступают на соответствующий вход N-входового элемента ИЛИ, выход которого является выходом селектора. Выходные сигналы усилителей с номерами меньшими j на выход селектора не проходят, так как СГ не превышают уровни порога пороговых элементов с номерами меньше j и поэтому они не декодируются в дешифраторах с номерами меньше j. Сигналы также отсутствуют на выходе усилителей с номерами больше j, как они были закрыты на время длительности ТИГ выходным сигналом j-го формирователя импульса. На выход устройства проходят лишь импульсы ИГ, имеющие вполне определенную амплитуду, которые усиливаются j-м усилителем выше уровня j-го порогового элемента и у которых декодируют импульсы СГ j-м дешифратором.

Однако прототип работает устойчиво в случае прихода только одной последовательности импульсов, какой-либо частоты или, если приходящие последовательности с разными частотами задержаны друг относительно друга на время, равное длительности импульса. В случае, если сигналы сдвинуты на время, не равное длительности импульса, то мы получаем следующую ситуацию - последовательности импульсов, приходящие с формирователей импульса через схемы ИЛИ, в ветвях усилителей меньшего порядка, закрывают последующие усилители на время длительности своих информационных групп и синхроимпульсов. Также, в прототипе, самый первый канал не защищен от всех амплитудных помех.

В прототипе, в качестве основного параметра выделения полезного сигнала из помех, была взята амплитуда и способ кодирования. Однако данное устройство не защищено от импульсных помех, отличающихся фазой от информационного сигнала, так как не включает в себя средств фазовой защиты. Поэтому импульсная помеха, отличающаяся фазой от полезного сигнала, беспрепятственно пройдет на выход. Эффект помехоустойчивости повышается, если взять дополнительно, в качестве параметра выделения полезного сигнала из помех, фазу сигнала.

Решаемая техническая задача - повышение помехозащищенности по отношению к импульсным помехам.

Решаемая техническая задача в селекторе импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления, содержащий N каналов обработки сигналов, каждый из которых содержит основной усилитель, соединенный последовательно с основным пороговым элементом, дешифратор, соединенный последовательно с формирователем импульса, и первый ключ, информационный вход которого соединен с входом дешифратора, а управляющий - с выходом формирователя импульса; основной усилитель последующего канала выполнен с коэффициентом усиления на порядок больше предыдущего, достигается тем, что каналы обработки сигналов соединенены параллельно, в каждый канал обработки сигналов введен предусилитель, с коэффициентом усиления на порядок меньше последующего, то есть основного усилителя, и дополнительный пороговый элемент, вход всего селектора является общим входом всех предусилителей, выход предусилителя соединен с информационным входом основного усилителя и входом дополнительного порогового элемента, выход дополнительного порогового элемента соединен с управляющим входом основного усилителя, каждый канал содержит блок фазовой защиты, выход основного порогового элемента соединен с входом блока фазовой защиты, выход блока фазовой защиты соединен с входом дешифратора и информационным входом первого ключа, выходы первых ключей каждого канала являются выходами селектора; где N - натуральный ряд чисел от 1 до ∞.

На фиг.1 приведена структурная схема селектора импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления; на фиг.2 показана диаграмма модификации импульсно-кодового сигнала, на фиг.3 - структурная схема блока фазовой защиты, входящего в состав каждого канала обработки сигналов; на фиг.4-10 - диаграммы напряжений, поясняющие работу селектора.

Селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления (Фиг.1), содержащий N каналов обработки сигналов, каждый из которых содержит основной усилитель 1N, соединенный последовательно с основным пороговым элементом 2N, дешифратор 3N, соединенный последовательно с формирователем импульса 4N и первый ключ 5N, информационный вход которого соединен с входом дешифратора 3N, а управляющий - с выходом формирователя импульса 4N; основной усилитель 1N последующего канала выполнен с коэффициентом усиления на порядок больше предыдущего, причем каналы обработки сигналов соединенены параллельно, в каждый канал обработки сигналов введен предусилитель 6N, с коэффициентом усиления на порядок меньше последующего, то есть основного усилителя 1N, и дополнительный пороговый элемент 7N, вход всего селектора является общим входом всех предусилителей и импульсно-кодового сигнала (ИКС), к ИКС предъявляются следующие требования, а именно: считать первый импульс синхрогруппы - отсчетным, с ним будет сравниваться следующий импульс, причем ТСГ≫ТОТСЧ, где ТСГ - длительность синхрогруппы, а ТОТСЧ - длительность отсчетного импульса (Фиг.2), также для повышения надежности работы селектора, между пачками сигналов можно вставлять пачки стробирующих импульсов; выход предусилителя 6N соединен с информационным входом основного усилителя 1N и входом дополнительного порогового элемента 7N, выход дополнительного порогового элемента 7N соединен с управляющим входом основного усилителя 1N, в качестве дополнительного параметра выделения полезного сигнала из помех взята фаза сигнала, поэтому каждый канал содержит блок фазовой защиты 8N, выход основного порогового элемента 2N соединен с входом блока фазовой защиты 8N, выход блока фазовой защиты 8N соединен с входом дешифратора 3N и информационным входом первого ключа 5N, выходы первых ключей 5N каждого канала, являются выходами селектора; где N - натуральный ряд чисел от 1 до ∞. Например N может быть равно - 10. Система, обеспечивающая питание блоков, на чертеже не показана. Из требований, предъявляемых к ИКС, вытекает следующее - нет необходимости осуществлять изменение существующего оборудования, использующего ИКС.

Блок фазовой защиты 8N (Фиг.3), входящий в состав каждого канала обработки сигналов, содержит следующие блоки - второй ключ 9, информационный вход которого является входом всего блока фазовой защиты 8N, выход второго ключа 9 соединен с входом первого из m последовательно соединенных одинаковых зависимых одновибраторов 10m с положительным временем восстановления, управляющий вход второго ключа 9 соединен с запирающим выходом первого одновибратора 101, также выходы всех одновибраторов 10m соединены с т входами блока выбора среднего значения 11, выход блока выбора среднего значения 11 соединен с опорным входом фазового детектора 12 и с входами k одновибраторов 10m, причем k=2, 3,..., m-1, выход фазового детектора 12 соединен с блоком взятия напряжения по модулю 13, блоки - выбора среднего значения 11 и взятия напряжения по модулю 13 могут быть реализованы по стандартным, опубликованным в литературе схемам, выход блока взятия напряжения по модулю 13 соединен с входом инвертора 14 и с входом сброса первого одновибратора 101, выход инвертора 14 соединен с одним входом элемента И 15, второй вход элемента И 15 соединен с общим входом всего блока фазовой защиты 8N, общий вход блока фазовой защиты 8N соединен с входом фазовращателя π/2 16, выход фазовращателя π/2 16 соединен с информационным входом фазового детектора 12, с информационным входом счетчика ошибок 17 соединен выход блока взятия напряжения по модулю 13, а вход сброса счетчика ошибок 17 соединен с выходом таймера 18, выход счетчика ошибок 17 соединен с m+1 входом блока выбора среднего значения 11 и с входом сброса таймера 18, выход элемента И 15 является общим выходом всего блока фазовой защиты 8N; где m - натуральный ряд чисел от 1 до ∞. Например, m может быть равно - 10.

Селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления работает следующим образом. Коэффициент усиления основного усилителя вышестоящего канала обработки сигналов больше на порядок соответствующего усилителя в нижестоящем канале. Коэффициенты усиления можно задать любыми, исходя из цели применения данного устройства. Все каналы обработки сигналов селектора работают идентично. Поэтому для удобства будем рассматривать работу только одного канала N. Можно выделить два основных режима работы селектора: при амплитудных помехах, при фазовых помехах.

Рассмотрим работу селектора при амплитудных помехах. Амплитуда импульсной помехи за время одного сеанса связи может изменяться в широком динамическом диапазоне, т.е. имеет место амплитудное различие между импульсами полезного сигнала и импульсной помехи. Поэтому результирующее колебание на входе селектора представляет собой модулированный по амплитуде сигнал, изменяющийся за время одного сеанса связи в широком динамическом диапазоне, который может достичь более 50 дБ по напряжению. Импульсы сигнала и помехи поступают на вход селектора, то есть одновременно в каждый канал обработки сигналов селектора на входы всех предусилителей 6N. Выходной сигнал каждого предусилителя 6N поступает на вход соответствующего дополнительного порогового элемента 7N и информационный вход основного усилителя 1N. Далее сигнал поступает на вход основного порогового элемента 2N. После основного порогового элемента 2N сигнал проходит на блок фазовой защиты 8N. Блок фазовой защиты 8N не участвует в режиме работы селектора при амплитудных помехах, и беспрепятственно пропускает импульсы, имеющие ту же фазу, что и импульсы информационного сигнала. Поэтому работу блока фазовой защиты 8N рассмотрим в режиме работы селектора при фазовых помехах, а сейчас будем считать, что сигнал с основного порогового элемента 2N сразу поступает на дешифратор 3N, без изменений. В исходном состоянии первый ключ 5N закрыт и открывается на время длительности ТИГ лишь в случае появления сигнала на выходе дешифратора 3N и формирователя импульса 4N. Поэтому импульсы СГ через первый ключ 5N не проходят.

В случае повышения уровня порога усиленным выходным импульсом предусилителя 6N дополнительного порогового элемента 7N его выходной сигнал передается на управляющий вход основного усилителя 1N и его закрывает, на время, равное длительности импульса, вследствие чего на выходе основного усилителя 1N сигналы отсутствуют. По этой причине на вход дешифратора 3N проходят лишь импульсы полезного сигнала, имеющие определенную одинаковую амплитуду. В случае декодирования СГ дешифратором 3N на его выходе появляется импульс, который расширяется в формирователе импульса 4N на время, равное длительности ТИГ.Выходной сигнал формирователя импульса 4N одновременно на время ТИГ открывает закрытый первый ключ 5N. При этом импульсы ИГ через открытый первый ключ 5N поступают на соответствующий выход селектора. Выходные сигналы основного усилителей 1N, имеющие амплитуду меньше определенного значения амплитуды полезного сигнала, на выход селектора не проходят, так как для рассматриваемой ситуации СГ не превышают уровни порога пороговых элементов 2N, и поэтому они не декодируются в дешифраторе 3N.

Таким образом, на выход селектора проходят лишь импульсы ИГ, имеющие вполне определенную амплитуду, которые усиливаются основным усилителем 1N выше уровня основного порогового элемента 2N и у которых декодируются импульсы СГ дешифратором 3N.

В качестве примера рассмотрим защиту сигнала от сильных и слабых амплитудных помех. Эта ситуация соответствует случаю UИi<UC<UИi+J. Здесь UС - импульсы сигнала; UИi, UИi+j - импульсы помехи, слабые импульсы помехи пронумерованы от 1 до i, а сильные i,..., J, где i, J - число импульсов помехи (i, J - натуральные ряды чисел от 1 до ∞). Импульсы полезного сигнала, имеющие амплитуду средней величины (Фиг.4, диаграмма а) по сравнению с амплитудами импульсов помехи (Фиг.4, диаграмма б), усиливается выше порогового уровня UИ основного порогового элемента 2N. Слабые же импульсы помехи до порогового уровня основного порогового элемента 2N не усиливаются (Фиг.4, диаграмма г) и на выход основного порогового элемента 2N не проходят. Сильные помехи усиливаются выше порогового уровня в предусилителе 6N (Фиг.4, диаграмма в), превышают уровень порога дополнительного порогового элемента 7N, закрывают на время длительности импульса помехи основной усилитель 1N и на выход основного порогового элемента 2N (Фиг.4, диаграмма д) не проходят. Импульсы СГ декодируются в дешифраторе 3N (Фиг.4, диаграмма а), расширяются до ТИГ в формирователе импульса 4N и выходной сигнал формирователя импульса 4N открывает на время ТИГ соответствующий первый ключ 5N (Фиг.4, диаграмма е). Помехи через первый ключ 5N не проходят, а проходят только импульсы ИГ полезного сигнала на выход первого ключа 5N, а значит на выход соответствующего канала обработки сигналов селектора. Первый канал прототипа в этом случае не защищен от амплитудных помех с амплитудой, превышающей амплитуду сигнала.

Рассмотрим работу селектора в режиме приема сигналов при фазовых помехах, т.е. на вход селектора поступает импульсно-кодовый сигнал и импульсные помехи, отличающиеся от информационных импульсов начальной фазой, назовем их фазовыми помехами. Импульсы, отличающиеся от информационного сигнала по амплитуде, после соответствующих преобразований, описанных выше, в блоках: предусилителе 6N, дополнительном пороговом элементе 7N, основном усилителе 1N, основном пороговом элементе 2N - не прошли на выход основного порогового элемента 2N. Поэтому на выходе основного порогового элемента 2N остались только импульсы полезного сигнала одинаковой амплитуды и фазовые помехи. Далее основные преобразования с сигналом происходят в блоке фазовой защиты 8N. С основного порогового элемента 2N сигнал поступает на блок фазовой защиты 8N. Работа блока фазовой защиты 8N основана на относительном фазовом детектировании, то есть начальная фаза каждого пришедшего импульса сравнивается с начальной фазой предшествующего. Если импульс не является помехой, то фазы у них совпадают (Фиг.5, где U1 - предшествующий импульс, a U2 - последующий) и сигнал пройдет на выход блока фазовой защиты 8N. Помеха будет отличаться начальной фазой от сигнала (Фиг.6-8), в этом случае помеха на выход не пройдет. На фиг.6-8, U1 - сигнальный импульс, а U2 - помеха. Из теории схемотехники известно, что выходной импульс зависимого положительного одновибратора зависит от входного импульса, то есть одновибраторы 10m можно настроить таким образом, что длительности и периоды повторения их выходных импульсов будут равняться входному сигналу. Получается, что блок фазовой защиты 8N может работать при любой длительности, периоде повторения входного сигнала, то есть инвариантен к параметрам входного сигнала.

Блок фазовой защиты 8N работает следующим образом. Приходит первый импульс информационного сигнала (ПИИС), который также является отсчетным импульсом, проходит через второй ключ 9 и поступает на первый одновибратор 101. В ответ на него, в первом однобраторе 101, через заданный промежуток времени t, определяемый схемотехнической конструкцией одновибратора, например 10 мкс, вырабатывается ответный импульс, который поступает на следующий одновибратор 102 и на первый вход блока выбора среднего значения 11. Все одновибраторы 10m идентичны и работают одинаково. Также первый информационный импульс поступает на фазовращатель π/2 16, где осуществляется сдвиг на π/2 (90°) и на элемент И 15. После фазовращателя π/2 16 ПИИС поступает на информационный вход фазового детектора 12, в это время на опорном входе фазового детектора 12 нет сигнала, поэтому на выходе фазового детектора 12, а значит блока взятия напряжения по модулю 13, входе сброса первого одновибратора 101, информационном входе счетчика ошибок 17 - "0". На выходе инвертора 14 и обоих входах элемента И 15 - "1", значит на выход блока фазовой защиты 8N проходит ПИИС.

Второй импульс информационного сигнала (ВИИС) проходит через второй ключ 9 и поступает на первый одновибратор 101. К этому моменту в первом одновибраторе 101 выработался ответный импульс на ПИИС. Ответный импульс с первого одновибратора 101 поступает на второй одновибратор 102 и на первый вход блока выбора среднего значения 11. С блока выбора среднего значения 11 выходной импульс поступает на опорный вход фазового детектора 12 и на входы k одновибраторов 10m, одновременно с ВИИС сдвинутым на π/2 после фазовращателя π/2 16 и, поступающим на информационный вход фазового детектора 12 и один вход элемента И 15. Так как сигналы, пришедшие на фазовый детектор 12, сдвинуты друг относительно друга на π/2, то фазовый детектор 12 выдаст напряжение "0". Далее сигнал проходит без изменений через блок взятия напряжения по модулю 13, поэтому на входе сброса первого одновибратора 101 и информационном вход счетчика ошибок 17 - "0". Сигнал инвертируется на инверторе 14 и поступает на другой вход элемента И 15. Таким образом, на обоих входах элемента И 15, в этот момент - "1". Поэтому с элемента И 15 ВИИС, без изменений, проходит на выход блока фазовой защиты 8N. Так, блок фазовой защиты 8N работает в отсутствии помех.

Теперь рассмотрим работу блока фазовой защиты 8N в наиболее вероятных случаях приема сигнала на фоне импульсных помех (в этом и последующих случаях работа схемы рассматривается при воздействии помех, отличающихся от информационных импульсов начальной фазой), помеха сдвинута по фазе относительно импульса сигнала, то есть она будет опережать или отставать от сигнала. Например, возьмем сдвиг между сигналом и помехой ϕ=π/2 (Фиг.7, 8).

Рассмотрим случай, когда помеха опережает сигнал (Фиг.6). Блок фазовой защиты 8N будет работать как в случае отсутствия помех, только после фазовращателя π/2 16 сдвиг между импульсами полезного сигнала и помехи станет равным "0". Таким образом, на опорном и информационном входе фазового детектора 12 будут сигналы без фазового сдвига. Следовательно, на выходе фазового детектора 12 будет "1". Дальше, сигнал с фазового детектора 12 поступает на вход блока взятия напряжения по модулю 13, без изменений проходит через него и поступает на вход сброса первого одновибратор 101, который к этому моменту начал вырабатывать выходной импульс с фазой помехи, и сбрасывает его. На информационном входе счетчика ошибок 17 - "1", счетчик ошибок 17 начинает считать количество помех. Также выходной сигнал блока взятия напряжения по модулю 13 инвертируется на инверторе 14, поэтому на одном входе элемента И 15 - "0", а на другом - "1". Следовательно, помеха на выход элемента И 15, а значит и всего блока фазовой защиты 8N, не проходит.

Рассмотрим случай, когда помеха отстает от сигнала (Фиг.7), после фазовращателя π/2 16 сдвиг между сигналом и помехой станет равным "π" (Фиг.8). Таким образом, на опорном и информационном входе фазового детектора 12 будут сигналы с фазовым сдвигом "π". Следовательно, на выходе фазового детектора 12 будет "-1". Дальше сигнал с фазового детектора 12, после взятия его по модулю в блоке взятия напряжения по модулю 13, поступает на вход сброса первого одновибратор 101, который к этому моменту начал вырабатывать выходной импульс с фазой помехи, и сбрасывает его. Также выходной сигнал инвертируется в инверторе 14 и поэтому на одном входе элемента И 15 - "0", а на другом - "1". Помеха на выход блока фазовой защиты 8N не проходит.

Далее рассмотрим случай, когда между предшествующем и последующим импульсом (позиции - 4 и 8, Фиг.9, диаграмма а) есть нулевые позиции. На фиг.3 видно, что выход блока выбора среднего значения 11 соединен с входами k одновибраторов 10m, k=2, 3,..., m-1, то есть цепочка одновибраторов 10m и блок выбора среднего значения 11 работают как генератор, параметры которого зависят от входного импульса, и который вырабатывает импульсы одинаковой длительности и периода повторения. В этом случае на входы 2,..., m-1 блока выбора среднего значения 11 поступят импульсы с 2,..., m-1 одновибраторов, и после этого блок выбора среднего значения 11 выдаст импульс, усредненной длительности, на опорный вход фазового детектора 12 и опять же на входы k одновибраторов 10m. Чем больше одновибраторов 10m и чем точнее они работают, тем точнее будет выделяться разность фаз на фазовом детекторе 12. Таким образом, фазовый детектор 12 выдаст сигнал разности фаз между импульсом, поступившими на его опорный вход и информационный вход. Далее, если импульс не является помехой, как в нашем случае, он проходит на выход блока фазовой защиты 8N, а на входе сброса первого одновибратора 101 будет отсутствовать сигнал сброса, поэтому он будет вырабатывать ответный импульс, который затем пройдет на второй, третий, ..., m-й одновибратор 10m, блок выбора среднего значения 11 и так далее.

Рассмотрим случай, когда предшествующий сигнал является помехой, а последующий сигнал появляется через несколько нулевых позиций, а за ним опять следуют несколько нулевых позиций (Фиг.9, диаграмма 6, помеха закрашена в черный цвет). Фаза импульса, следующего за помехой, будет сравниваться с фазой импульса, вышедшего с блока выбора среднего значения 11, то есть устройство работает, как и в предыдущем случае. В этом случае при обнаружении разности фаз на фазовом детекторе, отличной от π/2, первый одновибратор 101 сбросится в ноль и помеха на выход блока фазовой защиты 8N не пройдет. Фаза следующих за помехой импульсов будет сравниваться с фазой, предшествующим помехе, импульса полезного сигнала, который вырабатывается цепочкой одновибраторов 10m, и усредняется на блоке выбора среднего значения 11.

В случае, когда помеха следует за сигналом через несколько нулевых позиций (Фиг.9, диаграмма в), на фазовом детекторе 12 также произойдет сравнение фазы помехи и фазы импульса, вышедшего с блока выбора среднего значения 11. Фазовый детектор 12 обнаружит разность фаз, отличную от π/2, и первый одновибратор 101 сбросится в ноль, помеха также на выход блока фазовой защиты 8N не пройдет. Блок фазовой защиты 8N будет работать аналогично, если между помехой и предшествующим сигналом есть нулевые позиции, и далее за помехой, опять же, следует сигнал через несколько нулевых позиций (Фиг.9, диаграмма г).

Рассмотрим случай, когда помеха попадает между импульсами сигнала (помеха между импульсами - позиция 2 и позиция 3, Фиг.9 диаграмма д). Помеха в этом случае не пройдет даже на вход первого одновибратора 101, так как он в этот момент вырабатывает выходной ответный импульс на предшествующий импульс и подает запирающее напряжение на управляющий вход второго ключа 9. Так как на одном входе элемента И 15 "0", а на другом - "1", то на выход блока фазовой защиты 8N, помеха не пройдет.

Существует вероятность попадания помехи вместо отсчетного импульса, она очень мала, но, тем не менее, это приведет к тому, что все импульсы сигнала будут приниматься как ошибки, и поэтому ошибок будет очень много. В этом случае на m входы блока выбора среднего значения 11 будут поступать импульсы одновибраторов 10m, они вырабатывают импульсы, идентичные помехе. Далее на фазовом детекторе 12 импульсы сигналов будут идентифицироваться как помехи и первый одновибратор 101 будет сбрасываться в ноль. Одновибраторы 10m же вместе с блоком выбора среднего значения 11 будут вырабатывать ошибочные импульсы (Фиг.10, диаграмма а). Для того, чтобы избежать этого в блок фазовой защиты 8N после блока взятия напряжения по модулю 13 включен счетчик ошибок 17 и таймер 18. Счетчик ошибок 17 считает количество импульсов помех до определенного значения (это значение можно задать любым, руководствуясь типом среды передачи или другими параметрами, вручную или автоматически), далее счетчик ошибок 17 подает короткий импульс (Фиг.10, диаграмма б), на вход m+1 блока выбора среднего значения 11. С блока выбора среднего значения 11 выходной импульс будет сдвинут на определенное среднее время tcp (Фиг.10, диаграмма в), выходной импульс будет сдвигаться до тех пор, пока блок фазовой защиты 8N не откорректируется (Фиг.10, диаграмма д). На информационный вход счетчика ошибок 17 в этом случае перестанут поступать импульсы, и он не будет выдавать выходной импульс на вход m+1 блока выбора среднего значения 11. Таким образом, блок фазовой защиты 8N автоматически откалибровывается. С течением времени в счетчике ошибок 17 будет накапливаться информация о помехах, и поэтому через определенные периоды времени его необходимо обнулять. Для этого в схему включен таймер 18 (время обнуления счетчика ошибок 17 можно задавать вручную или автоматически). Таймер 18, через некоторый период времени, подает импульс на вход сброса счетчика ошибок 17, который его обнулит. Счетчик ошибок 17 и таймер 18 соединены обратной связью. Это необходимо для того, чтоб таймер 18 тоже обнулялся после того, как в счетчике ошибок 17 насчитается определенное количество ошибок и он выдаст импульс на выход.

С выхода блока фазовой защиты 8N сигнал поступает на дешифратор 3N. Импульсы СГ декодируются в дешифраторе 3N, расширяются до ТИГ в формирователе импульса 4N и его выходной сигнал открывает на время ТИГ соответствующий первый ключ 5N. Помехи через первый ключ 5N не проходят, а проходят только импульсы ИГ полезного сигнала на выход соответствующего канала обработки сигналов селектора.

Из всех выше рассмотренных случаев работы селектора при фазовых помехах видно, что селектор устойчиво работает при попадании одиночных и пачек различных видов фазовых импульсных помех (Фиг.9, диаграмма е). В прототипе в этом случае будет сбой полезного сигнала.

Селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления, содержащий N каналов обработки сигналов, каждый из которых содержит основной усилитель, соединенный последовательно с основным пороговым элементом, дешифратор, соединенный последовательно с формирователем импульса, и первый ключ, информационный вход которого, соединен с входом дешифратора, а управляющий - с выходом формирователя импульса; основной усилитель последующего канала выполнен с коэффициентом усиления на порядок больше предыдущего, отличающийся тем, что каналы обработки сигналов соединены параллельно, в каждый канал обработки сигналов введены предусилитель с коэффициентом усиления на порядок меньше коэффициента усиления соответствующего основного усилителя, и дополнительный пороговый элемент, вход всего селектора является общим входом всех предусилителей, выход предусилителя соединен с информационным входом основного усилителя и входом дополнительного порогового элемента, выход дополнительного порогового элемента соединен с управляющим входом основного усилителя, каждый канал содержит блок фазовой защиты, выход основного порогового элемента соединен с входом блока фазовой защиты, выход блока фазовой защиты соединен с входом дешифратора и информационным входом первого ключа, выходы первых ключей каждого канала являются выходами селектора, где N - натуральный ряд чисел от 1 до ∞.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к импульсной технике для использования в биполярных генераторах ионов, в нейтрализаторах статического электричества, в различного рода очистителях воздуха от пыли.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для селекции импульсов с заданными параметрами из суммы произвольных импульсных последовательностей в системах связи, управления и контроля.

Изобретение относится к импульсной технике для использования в системах регулирования нескольких параметров с времяимпульсным управлением, а также синхронизации.

Изобретение относится к импульсной цифровой технике, предназначено для выполнения полной функции тактовой синхронизации входного синхронизируемого цифрового сигнала (формирования синхронизированного сигнала и его тактового синхросигнала) с программируемым временным порогом заградительной фильтрации синхронизации входного цифрового сигнала как помехи при длительности нулевой или единичной фазы помехи, не превышающей пороговой длительности, отсчитываемой с помощью входной непрерывной последовательности тактовых импульсов, и может быть использовано при построении синхронных устройств (синхронных автоматов с памятью) для помехоустойчивого ввода асинхронных команд или данных и обмена информацией (командами и данными), например, между двумя синхронными устройствами, каждое из которых имеет собственную тактовую частоту синхронизации.

Изобретение относится к импульсной цифровой технике, предназначено для выполнения полной функции тактовой синхронизации входного синхронизируемого цифрового сигнала (формирования синхронизированного сигнала и его тактового синхросигнала) с программируемым временным порогом заградительной фильтрации синхронизации входного цифрового сигнала как помехи при длительности нулевой или единичной фазы помехи, не превышающей пороговой длительности, отсчитываемой с помощью входной непрерывной последовательности тактовых импульсов, и может быть использовано при построении синхронных устройств (синхронных автоматов с памятью) для помехоустойчивого ввода асинхронных команд или данных и обмена информацией (командами и данными), например, между двумя синхронными устройствами, каждое из которых имеет собственную тактовую частоту синхронизации.

Изобретение относится к импульсной цифровой технике, предназначено для выполнения полной функции тактовой синхронизации входного синхронизируемого цифрового сигнала (формирования синхронизированного сигнала и его тактового синхросигнала) с программируемым временным порогом заградительной фильтрации синхронизации входного цифрового сигнала как помехи при длительности нулевой или единичной фазы помехи, не превышающей пороговой длительности, отсчитываемой с помощью входной непрерывной последовательности тактовых импульсов, и может быть использовано при построении синхронных устройств (синхронных автоматов с памятью) для помехоустойчивого ввода асинхронных команд или данных и обмена информацией (командами и данными), например, между двумя синхронными устройствами, каждое из которых имеет собственную тактовую частоту синхронизации.

Изобретение относится к импульсной цифровой технике, предназначено для выполнения с помощью входной непрерывной последовательности тактовых импульсов полной функции тактовой синхронизации входного синхронизируемого цифрового сигнала (формирования синхронизированного сигнала и его тактового синхросигнала) с заградительной фильтрацией входного сигнала как помехи при длительности его нулевой или единичной фазы, не превышающей длительности периода тактовых импульсов, и может быть использовано при построении синхронных устройств (синхронных автоматов с памятью) для помехоустойчивого ввода асинхронных команд или данных и обмена информацией (командами и данными), например, между двумя синхронными устройствами, каждое из которых имеет собственную тактовую частоту синхронизации.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может использоваться для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может использоваться для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может использоваться для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Изобретение относится к области радиотехники и технической кибернетики. .

Изобретение относится к радиоэлектронике. .

Изобретение относится к схемам связи для регулировки усиления усилителей с переменным усилением (УПУ). .

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиосвязи. .

Изобретение относится к электронным схемам систем связи, в частности к схемам передатчика. .

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемопередатчиках, работающих в широком динамическом диапазоне входных сигналов. .

Изобретение относится к радиосвязи. .

Изобретение относится к области радиоэлектроники, в частности к звуковоспроизводящей аппаратуре. .

Изобретение относится к импульсной технике

Наверх