Устройство передачи сигналов с частотной модуляцией и временным разделением каналов
Владельцы патента RU 2556370:
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" (RU)
Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах передачи информации с временным разделением каналов. Достигаемый технический результат - повышение информативности радиоканала за счет уменьшения влияния переходных помех на номинальное значение опорной несущей частоты. Устройство передачи сигналов с частотной модуляцией и временным разделением каналов содержит задающий генератор и формирователь синхроимпульсов и тактовых импульсов, согласующее устройство, распределитель импульсов, N ключей, формирователь сигналов калибровки, формирователь вырезающих импульсов, источник опорного напряжения, счетчик длительности переходного процесса, первый триггер, первый элемент И, второй триггер, второй элемент И, первый дополнительный ключ, третий элемент И и второй дополнительный ключ, четвертый элемент И, пятый элемент И и формирователь маркерного интервала, согласующее устройство состоит из модулятора, управляемого генератора и блока фазовой автоподстройки частоты. 2 ил.
Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах передачи информации с временным разделением каналов.
Известно устройство передачи сигналов [1], содержащее последовательно соединенные синхронизатор, коммутатор, модулятор, управляемый генератор, фильтр гармоник, блок фазовой автоподстройки частоты и сумматор, выход которого подключен ко второму входу управляемого генератора, последовательно соединенные источник высокостабильного напряжения и формирователь импульсов сдвига, подключенный ко второму входу сумматора, включенные между выходом коммутатора и вторым входом блока фазовой автоподстройки частоты последовательно соединенные блок выделения импульсов подставки и формирователь переключающих импульсов, а вторые входы формирователя импульсов сдвига и блока выделения импульсов подставки связаны с выходом синхронизатора.
Однако известное устройство имеет недостаточную точность подстройки опорной несущей частоты.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство передачи сигналов с частотной модуляцией и временным разделением каналов [2], содержащее последовательно соединенные задающий генератор и формирователь синхро- и тактовых импульсов, согласующее устройство, выход которого соединен с радиопередатчиком, подключенный к выходу задающего генератора распределитель импульсов, N выходов которого подключены к N ключам, выходы которых объединены со входом согласующего устройства, формирователь сигналов калибровки, формирователь вырезающих импульсов, выход которого соединен с радиопередатчиком, источник опорного напряжения, подключенный ко вторым входам (N-1)-го и N-го ключей, второй вход одного из ключей является выходом формирователя сигналов калибровки, а вторые входы остальных ключей являются информационными входами.
Недостатком данного технического решения является то, что оно не позволяет повысить информативность радиоканала из-за влияния переходных помех при настройке опорной частоты несущей во время маркерного интервала.
Ожидаемым техническим результатом устройства передачи сигналов с частотной модуляцией и временным разделением каналов является повышение информативности радиоканала за счет уменьшения влияния переходных помех на номинальное значение опорной несущей частоты.
Для этого в устройство передачи сигналов с частотной модуляцией и временным разделением каналов, содержащее последовательно соединенные задающий генератор 1 и формирователь 2 синхро- и тактовых импульсов, согласующее устройство 3, выход которого соединен с радиопередатчиком, подключенный к выходу задающего генератора 1 распределитель 4 импульсов, N выходов которого подключены к N ключам 5, 6, 7, 8, 9 и 10, выходы которых объединены со входом согласующего устройства 3, подключенный к выходу задающего генератора 1 формирователь 11 сигналов калибровки, формирователь 12 вырезающих импульсов, выход которого соединен с радиопередатчиком, источник 13 опорного напряжения, подключенный ко вторым входам (N-1)-го и N-го ключей 9 и 10, второй вход одного из ключей 8 является выходом формирователя 11 сигналов калибровки, а вторые входы остальных ключей 5, 6 и 7 являются информационными входами, отличающееся тем, что в него введены подключенные к выходу формирователя 2 синхро- и тактовых импульсов последовательно соединенные счетчик 14 длительности переходного процесса, первый триггер 15, первый элемент И16, второй триггер 17, второй элемент И18 и первый дополнительный ключ 19, подключенные к выходу второго триггера 17 последовательно соединенные третий элемент И20 и второй дополнительный ключ 21, выход которого связан с выходом первого дополнительного ключа 19 и входом согласующего устройства 3, четвертый элемент И22, включенный в цепь между первым выходом распределителя 4 импульсов и первым ключом 5, и пятый элемент И23, включенный в цепь между вторым выходом распределителя 4 импульсов и вторым ключом 6, причем вторые входы четвертого и пятого элементов И22 и 23 объединены со вторым выходом второго триггера 17, вторые входы второго и третьего элементов И18 и 20 связаны соответственно с первым и вторым выходами распределителя 4 импульсов, вторые входы первого и второго дополнительных ключей 19 и 21 объединены с выходом источника 13 опорного напряжения, (N-1)-й выход распределителя 4 импульсов подключен ко вторым входам первого и второго триггеров 15 и 17 и счетчика 14 длительности переходного процесса, формирователь 24 маркерного интервала, первый и второй входы которого являются соответственно вторым выходом счетчика 14 длительности переходного процесса и выходом формирователя 2 синхро- и тактовых импульсов, а выход соединен с радиопередатчиком, причем согласующее устройство 3 состоит из подключенных к его входу последовательно соединенных модулятора 25, управляемого генератора 26 и блока 27 фазовой автоподстройки частоты, выход которого связан со вторым входом управляемого генератора 26, выход которого является выходом согласующего устройства 3, второй выход формирователя 24 маркерного интервала соединен со вторым входом блока 27 фазовой автоподстройки частоты и входом формирователя 12 вырезающих импульсов, второй вход которого связан со вторыми входами первого элемента И16 и формирователя 24 маркерного интервала.
На фиг.1 приведена блок-схема предложенного устройства, на фиг.2 - временные диаграммы сигналов в цепях устройства.
Устройство работает следующим образом. Рассмотрим работу устройства (при N=40) в случае повышения синхронизирующей частоты, при котором маркерного интервала для подстройки ФАПЧ на время тридцать девятого и сорокового каналов недостаточно для получения допустимого номинального значения опорной несущей частоты из-за влияния переходных помех.
Задающий генератор 1 создает сеть синхронизирующих импульсов (фиг.2а), из которых формируются калибровочный сигнал. Распределитель 4 импульсов формирует последовательность импульсов, открывающих соответствующие ключи 5…10, и в результате на модулятор 25 поступает модулирующий сигнал (фиг.26), содержащий телеметрическую информацию. Далее этот сигнал поступает на вход управляемого генератора 26, где происходит модуляция несущих частот управляемого генератора 26. Стабильность частот управляемого генератора 26 определяется блоком 27 фазовой автоподстройки частоты. Подстройка осуществляется за время определенного периода времени (фиг.2в), определяемого формирователем 24 маркерного интервала.
Для различения каналов на приемной стороне формирователь 12 вырезающих импульсов формирует последовательность вырезающих импульсов (фиг.2г), которые позволяют устранить переходные помехи между каналами. Во время действия маркерного интервала дополнительные вырезающие импульсы не формируются. Переходной процесс (фиг.2д), сопровождающий подстройку несущей частоты к номиналу, за время маркерного интервала имеет определенную длительность для обеспечения допустимой погрешности подстройки номинала несущей частоты. Счетчик 14 длительности переходного процесса выделяет импульс (фиг.2е), определяющий помеходопустимое по длительности окончание переходного процесса. Из коммутирующего импульса тридцать девятого канала и импульса со счетчика 14 длительности переходного процесса первый триггер 15 формирует запрещающий импульс (фиг.2ж), которым стробируется на первом элементе И16 последовательность синхронизирующих импульсов, и результирующий сигнал (фиг.2з) подается на второй триггер 17. Прямой выход второго триггера 17 (фиг.2и) разрешает коммутацию первого дополнительного ключа 18 и на первом канале в модулирующем сигнале (фиг.26) подключается сигнал от источника 13 опорного напряжения. Инверсный выход второго триггера 17 в это время через четвертый элемент И22 закрывает первый ключ 5 и не пропускает в модулирующий сигнал информацию от первого информационного датчика.
При увеличении частоты синхронизирующих импульсов еще в два раза в работу устройства включается третий элемент И20, второй дополнительный ключ 21 и пятый элемент И23, а длительность маркерного интервала занимает уже время тридцать девятого, сорокового, первого и второго каналов.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить информативность радиоканала при пропорциональном увеличении частоты синхронизирующих импульсов с сохранением точности передаваемой информации за счет уменьшения влияния переходных помех на номинальное значение опорной несущей частоты путем изменения структуры модулирующего сигнала.
Источники информации
1. АС №949829, 1982.
2. Назаров А.В. и др. «Современная телеметрия в теории и практике. Учебный курс», - СПб.: Наука и техника, 2007, стр.244-252.
Устройство передачи сигналов с частотной модуляцией и временным разделением каналов, содержащее последовательно соединенные задающий генератор и формирователь синхро- и тактовых импульсов, согласующее устройство, выход которого соединен с радиопередатчиком, подключенный к выходу задающего генератора распределитель импульсов, N выходов которого подключены к N ключам, выходы которых объединены со входом согласующего устройства, подключенный к выходу задающего генератора формирователь сигналов калибровки, формирователь вырезающих импульсов, выход которого соединен с радиопередатчиком, источник опорного напряжения, подключенный ко вторым входам (N-1)-го и N-го ключей, второй вход одного из ключей является выходом формирователя сигналов калибровки, а вторые входы остальных ключей являются информационными входами, отличающееся тем, что в него введены подключенные к выходу формирователя синхро- и тактовых импульсов последовательно соединенные счетчик длительности переходного процесса, первый триггер, первый элемент И, второй триггер, второй элемент И и первый дополнительный ключ, подключенные к выходу второго триггера последовательно соединенные третий элемент И и второй дополнительный ключ, выход которого связан с выходом первого дополнительного ключа и входом согласующего устройства, четвертый элемент И, включенный в цепь между первым выходом распределителя импульсов и первым ключом, и пятый элемент И, включенный в цепь между вторым выходом распределителя импульсов и вторым ключом, причем вторые входы четвертого и пятого элементов И объединены со вторым выходом второго триггера, вторые входы второго и третьего элементов И связаны соответственно с первым и вторым выходами распределителя импульсов, вторые входы первого и второго дополнительных ключей объединены с выходом источника опорного напряжения, (N-1)-й выход распределителя импульсов подключен ко вторым входам первого и второго триггеров и счетчика длительности переходного процесса, формирователь маркерного интервала, первый и второй входы которого являются соответственно вторым выходом счетчика длительности переходного процесса и выходом формирователя синхро- и тактовых импульсов, а выход соединен с радиопередатчиком, причем согласующее устройство состоит из подключенных к его входу последовательно соединенных модулятора, управляемого генератора и блока фазовой автоподстройки частоты, выход которого связан со вторым входом управляемого генератора, выход которого является выходом согласующего устройства, второй выход формирователя маркерного интервала соединен со вторым входом блока фазовой автоподстройки частоты и входом формирователя вырезающих импульсов, второй вход которого связан со вторыми входами первого элемента И и формирователя маркерного интервала.
