Многоканальное устройство цифровой фильтрации узкополосных сигналов

 

О Л И С А Н И Е (и) 495694

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 18.06.73 (21) 1934938 18-24 с присоединением заявки М

Государственный комитет

Совета Министров iGCP (23) Г1риоритет

Оп<блпковано 15.12.75. Бюллетень М 46 (53) УД1; 621.398(088.8) l0 делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 11.03.76 (72) Авторы изобретения

Г, Д, Бахтиаров и T. Е. Шах (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОЙ

ФИЛЬТРАЦИИ УЗКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при построении устройств фильтрации узкополосных сигналов, поступающих по информационным каналам.

Известны многоканальные устройства цифровой фильтрации. узкополосных сигналов, содержащие фазовые детекторы, входы которых подключены к входной клемме, а выходы — к первым входам амплитудно-временных квантователей, вторые входы которых подключены соответственно к первым двум выходам генератора тактовых импульсов, логические элементы «НЕ», квадратичные сумматоры, входы которых подключены попарно к выходам реверсивных двоичных счетчиков, а управляющие выходы последних соединены с соответствующими входами фиксирующих логических элементов «И», сдвигающие регистры, запоминающие узлы, логические элементы умножения.

Недостатком известных устройств является конструктивная сложность, что обусловлено использованием в них сдв игающнх регистров, запоминающих узлов и умножителей.

С целью упрощения устройства в него введены синтезатор частот, инверторы и логические элементы «И», причем вход синтезатора частот и первые входы логических элементов

«НЕ» соединены с третьим выходом генератора TBKTQBllx импульсов, суммирующие входы реверсивных двоичных счетчиков и вторые входы логических элементов «НЕ» подключены к выходам попарно соединенных выходов логических элементов «И», управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами синтезатора частот, сигнальные входы первых в каждой паре логических элементов «И» соединены с выходам и соответет1р вующего амплитудно-временного квантователя, а сигнальные входы вторых в каждой паре логических элементов «И» соединены с выходами того же квантователя через соответствующий инвертор, управляющий вход синтезатора частот соединен с клеммой запуска, вычитающие входы реверсивных двоичных счетчиков соединены с выходами соответствующих логических элементов «НЕ», а 3аппрающпе входы последних соединены с соответствующими выходами фиксирующих логических элементов «И».

На фпг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фнг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Предлагаемое устройство содержит входную клемму 1, фазовые детекторы 2ь 2,, амплитудно-временные квантователи 3„3., генератор 4 тактовых импульсов, синтезатор 5 частот, инверторы 61 — 6„и 7I — 7», логические

3 элсме!ггы «И» 8! — -8n, 9i — 9, 10i — 10n, 11!—

11„, логические элементы «НЕ» 12! — 12„, 13! — 13, фиксирующие логические элементы

«И» 14(14„, 15i — 15„, реверсивпые двоичные счетчики 16! — 16„, 17! — 17„, квадратичные сумматоры 18! —.18„.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал с клеммы 1 поступает па дВЯ фазовых детектора 2! Ji 2,, 00,)Bз ioILI:(х квадратурные видео (Ястотные к!Jnà Ibl. 1)oc.(c фазовых детектороВ квадр 3 Г p (lb((. состав ч яюHf11C C(IPН(1ЛЬ(ОГpallilv!1(ВЯЮтся no ai! n JHT;,:,Е Н дпскретпзпруютс5(по Врсмсни в Ям;(литудно-временных квантоватслях 3! H 3, 1)астота дискретизации задается гепсpaTcpoii 4 тактовых импульсов и выб:(рается исходя 1(з (BKCHiil2JlbHO?f ож IJBPXIOH i!BCTOTbl CHCKT))11 HCХОДных сигналов после фазового детектора. В результатс прохождения сигнала через,:мплпТУДНО-ВРЕМЕ?IНЫЕ КВЯНТСВЯТЕ IИ lia .?Ь(ХОДЯХ последних возникают случайныс по. ледовательпосTH двуполярных сTандарп(b(x i мпульCO(I.

ГД J (1((. . JIOС. ((;(0(?1(10, (Ьl! О(l П (В ПО, (ЯP .((! Х стall;! 2pT(lblx им п у. ьсов посту(! ?Но J и J cxc) разделения (ас(отны.; кa«a,iou, nui;iз.(пп) ю на фиг. 1 пу((ктиром, Koiopafl npcv:браз, т!icходовые двоично-квантовыс с!Jl ill!лы в соответствии с требус.;(ыми импульсными откликами частотных каналов и выдает преобразовапHi!o информацию по двум параллельным каналам. Схема разделения частотных;(Яналов состоит из набора логических элемсп)оз «И»

8l — 8„, 9l — 9, 101 — 10„, l l! — l ln, ОбЪЕдИПЕПHblx non3pl!o В каждом чястотпом K;11?2;lc. HB управляющпе входы ло((?ческ?(х элсмс»пгов

«И» поступают меандры напря)кения от с?(птезатора 5 частот, выраоатыва!Ощсго iiнуcпые и косинусные напряжения Тех (астог, 1:а

Выделение которых рассчитано х с?ройство фильтрации, и преобразовывает их в прямоугольные колебания.

Особенностью данного сингеза(ора является наличие внешнего запуска, позволяющего согласовывать выработку управляющих паПР5?жЕНИЙ C ivIOX!CHTO v! nPHXO+3 ВХОДНОГО CHHнала на клемму 1.

На импульсные входы логически: элсмс»Т 0В «И» nocTi !IBIOT последовяте:(ь(oc" H стандартных импульсов. В каждом частотном каfIB IC Логические 3;IPilCHTbl «1Л» Oб bC J?i! (i !il l I? группы попарно (например, логические элементы «И» 8! и 9!, 11! и 10 ) и работают поо-(ередно в соответствии с подавас;, ыми inр2Вляющими напряжениями. 113 лог !чссKlli элементы «И» 9 и 10 поступают (оль (о положительные им пульсы послсдсва -сльпост: J, 2 на элементы 8 и 11 пропускают отр?((;,ательньlе ?(мп) льсь(noc;IcдсВятельнос i и, Г(оступ 310шие с инверторов 6 и 7, которые псла:от лоп|ческие элементы «И» идснтп:.пымп. (: па.,)HbIX .lOpHviCCIv?IX ЭЛЕ ICHTOIJ «11» имп) лъсъ|, Ооъединенные В Однопо,!я))пые последовательности, поступают па сумili р,ю4 щие входы реверсивных счетчиков 161 — 16„, l7! — 17 .

i!0 окоп:анин интервала времени, равного длительности исходного сигнала, показания всех р евер сивных счетчиков соответствуют результату суммирования стандартных импульсов в различных частотных каналах, Возникших за время существования сигнала.

Lc IH стандартные импульсы на входы счетчиков не поступают, а в счетчиках записаны какие-либо числа, то на другие вычитающне входы счет (икоз посчупают тактовые импульcû iiepc3 .(Огические элементы «НЕ» 12! — 12„, l3i — 13„. 11ри оопулснии счетчиков фиксирующне логические элементы «И» 141 — 14„, l5i — -15„запирают логические элементы «НЕ»

12; — 12, 13(— 13, счетчики находятся в режим. Ожп;11(ния. до поступления ста?(дартпых

i iì ni льсов и 3 с, м мирующие входы.!

)ок((зани)! рсв рспвных счетчиков в виде (Яраллельных,воичных кодов поступают на к;адрати: iiic ci.; маторы 18! — 18„. Результаты квадра (и .ного ci ммировапия являю (ся

В! ixo, (Jib! ilH данными Ус()РОйства цифРОВОЙ (рпль(рацип. Временные диаграммы (фиг. 2) ((о?(с((5((о(работу устройства фильтрации для (т(чая обраоотки сипфазной составляющей с((пала, соо(ветствующсго первому частотно,;.) му ка (a:Jy, при этом и — входной сигнал !ia

i(лciJ:; е 1; о — видеоси(пал на выходе фазово-! О детектора 2,; в — — (Яктовь(с импульсы дискрст (з.(пш во времеi(H на выходах генератора 4 тактовых импульсов; г — импульсная

33 последовательность после амплитудно-временного квантователя 31, д — управляющие меа ндры перво(о час. отного канала на выходе син(сзагора 5 частот; е — импульсная последов Jic,(ьпость iia суммирующем входе реверсив.)О ного с ci;IiKa 101 первого частотного канала; ж — - акговые импульсы на вычитающем входе реверсивного счетчика 161 первого частотЯ вЂ” выходной CH! Havl ПЕРВОГО частотного ка (aла (синфазная составляю.);) Щая) На зыхо;|е реверсивного счетчика 16!, и — ((ряв !я!Ощие меандры второго частотного канала (с((нфазпая составляющая) на выхо (с с;ш (сза,ора 5 частот; к — импульсная ((эс (e;ioaательность на суммирующем входе рсв. рсивпого счетчика второго частотного капала; л — тактовые импульсы на вычитающем Входе реверсивного счетчика второго часготпого канала; 51 — выходной сигнал второго частотного канала (синфазная составляю,3 ) ((f 3 51)

На: бо..се эффективно предлагаемое устройсгво работает при цифровой фильтрации на

1 () О.ic помех прямоугольных импульсов, давая р 3i.(ь (аты, близкие к предельно достижиь() мь(м для согласОВянной фильтрации ня Осноbc двоп ного квантования. Кроме того х ст> ройст. с может оыть использовано для фильтсацип сигналов любой формы, для которых произведение длительности на ширину их ()3 спектра равно -1, а также для работы с лЮ495694 а быми узкополосными сигналами, различающимися по частоте, Формула изобретения

Многоканальное устройство цифровой фильтрации узкополосных сигналов, содержащее фазовые детекторы, входы которых подключены к Входной клемме, а выходы — к первым входам амплитудно-врсмсннь1х квантователей, вторые входы которых подключены соответственно к первым двум выходам генератора тактовых импульсов, логические элементы «НЕ», квадратичные сумматоры, Входы которь х ..Одкл10ч сны попарно K Выходам реверсивпых двоичных счетчиков, управляющие выходы которых соединены C cooTветствующими входами фиксирующих логи11сских элементов «И», отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены синтезатор частот, инверторы и логические элементы <.И», причем вход синтезатора частот и первые входы логических элементов «НЕ» соединены с третьим выходом генератора тактовых импульсов, суммирующие входы реверспвных двоичных счетчиков э и вторые входы логических элементов «НЕ» подключены к выходам попарно соединенных

Вь ходов ло. ических элементов «И»,,правляющие входы которых соединены с соответстВ !О!и:..:!н --ыходамц синтеза ода :.-с о-., си.10 нальные входы первых в каждой паре лоп1;ескпх элементов «И» соединены с вь:: одами соответствующего амплитудно-временного квантователя. а сигнальные входы вторых в каждой паре логических элементов «И» соедине15 Hbl с Вь!ходами того же кваитовате".ÿ терез соо i!c; В 10Щий 1!нBc ОтОР ПР.:В. !!1ОЩи!!

Вход синтезатора частот соеgI!;icи c !«! ммой за!!ус:«;, вычитающие входы ре:!ерсивных двоиячн! гх счетчиков соединены с Выходами !

О cooтвстствующих лог гческих элементов «НЕ», а запирающие входы последних соединены с соответству!Ощпми Выходами фиксируюп1IIx .10! и Iсcкпх эл< .iic!!тов <<11».

495694 г

ЙЫ ЙЛРШ! ЕИЙ ЯШЙЙЫЙ!ШШШ1, ШШЫШШШ Л 1(. LIILlIfff1fIJfflI!llIfff I!If!f1

lll!! IllIIllIllllIIIIIIllllfIll!fill ,аШ1Й.ПИ 1.1 П ПШ ЙШШШш„„,.

„(ЙШЛ Нй

LiH3ldll jjlli)18 (Составитель В. Кузнецов

Гскред М. Семенов

Редактор T. Я ноьа

Корректор О. Тюрина

Заказ 292)16 Изд. ¹ 2051 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4у5

Типография, пр. Сапунова, 2