CS260406B1 - Způsob vyhodnocování signálu pulsní polohové modulace provázeného šumem a rušením - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu vyhodnocování signálu pulsní polohové modulace, který je provázen šumem a rušením.

Pulsní polohová modulace je používána v soupravách pro dálkové ovládání modelů letadel, aut a lodí. Pro provoz souprav jsou přiřazena radiokomunikační kmitočtová pásma a v nich jednotlivé kanály. Souprav čím dál více přibývá a stává se, že spojení mezi přijímačem a vysílačem jedné soupravy je rušeno signálem jiné soupravy nebo jiným signálem. Přijímače dosud vyráběných souprav dálkového ovládání s pulsní polohovou modulací jsou vybaveny amplitudovým detektorem a tvarovačem nízkofrekvenčních signálů a nejsou schopny rozpoznat užitečný signál od rušení a šumu. Někteří výrobci proto ve svých soupravách používají pulsní kódovou modulaci. Ani pulsní kódová modulace zcela nezamezí chybnému vyhodnocení přijatého signálu provázeného šumem a rušením. U pulsní kódové modulace je navíc potřeba několikráte širší kmitočtové pásmo pro spojení mezi vysílačem a přijímačem, než u pulsní polohové modulace a nelze tedy používat všechny jednotlivé kanály radiokomunikačního kmitočtového pásma.

Nyní byl nalezen způsob vyhodnocování signálu pulsní polohové modulace provázeného šumem a rušením použitím mikroprocesoru a analogově číslicového převodníku jehož podstata spočívá v tom, že se časový průběh přijímaného nízkofrekvenčního signálu pulsní polohové modulace se šumem a rušením porovnává se známým časovým průběhem jednoho impulsu pulsní polohové modulace a z průběžně získávaného výsledku porovnání ve formě funkce shody jsou v mikroprocesorové části, podle extrémů funkce shody, které odpovídají správným polohám impulsů pulsní polohové modulace, generovány výstupní impulsy pulsní polohové modulace, případně pulsní šířkové modulace. Známý časový průběh jednoho impulsu pulsní polohové modulace může být naprogramován v operační paměti mikroprocesoru, případně se může průběžně získávat z impulsu o maximální amplitudě vytvářeného v mikroprocesorové části průběžným průměrováním přijímaného signálu přes periody T.

Výhoda nového způsobu vyhodnocování signálu pulsní polohové modulace provázeného šumem a rušením spočívá v podstatném omezení vlivu šumu a rušení přijímaného a vyhodnocovaného signálu pulsní polohové modulace a v jeho dalším bezchybném zpracování. Nesprávné vyhodnocení signálu u souprav pro dálkové ovládání modelů způsobí nesprávné nastavení servomechanismů na modelu, což může způsobit havárií modelu v ceně několika tisíc korun, někdy i jeho zničení včetně částí soupravy pro dálkové ovládání bez viny pilota.

Na přiložených výkresech je na obr. 1 znázorněno blokové uspořádání způsobu podle vynálezu a na obr. 2 jsou znázorněny průběhy jedné periody signálu pulsní polohové modulace s konstantní periodou opakování, v určitých stupních elektronického zpracování.

Blokové uspořádání podle obr. 1 je tvořeno přijímačem 1, propojeným analogočíslicovým převodníkem 2, dále spojeným s mikroprocesorovou částí 3, v níž jsou zabudovány operační paměti 4, 6 a 7 a řídicí pamět 5. Na výstup mikroprocesorové části 3 jsou připojeny servomechanismy 8.

Nízkofrekvenční signál pulsní polohové modulace na výstupu přijímače podle obr. 1 provázený šumem a rušením se převede analogočíslicovým převodníkem 2 na číslicovou formu a průběžně se ukládá do operační paměti 4 mikroprocesorové části 3. V mikroprocesorové části 3 se průběžně provádí průměrování většího počtu přijatých následných period pulsní polohové modulace, průběžně ukládaných do operační paměti 4. Perioda pulsní polohové modulace z vysílače je konstantní a její hodnota je uložena společně s programem v řídicí paměti 5 mikroprocesorové části 3. Zprůměrováním se získává tvar prvního pulsu bez šumu a rušení v periodě pulsní polohové modulace a časový průběh prvního pulsu se ukládá do operační paměti 6 mikroprocesorové části 3. Mikroprocesorová část 3 se takto „naučí“ správný tvar impulsů pulsní polohové modulace, který je pro určitý časový interval ΔΤ pro všechny impulsy stejný a jeho případné změny jsou relativně pomalé. Časový průběh impulsu o intervalu ΔΤ, uložený v operační paměti 6 se v mikroprocesorové části 3 porovnává při časových zpožděních t s průběhem číselných hodnot, uložených v operační paměti 4, čímž se získá číselný průběh funkce shody mezi přijatým signálem provázeným šumem a rušením a známým tvarem impulsů. Číselný průběh funkce shody se ukládá do operační paměti 7. Získané extrémy průběhu funkce shody jsou mnohem méně ovlivněny šumem a rušením než původní signál z výstupu přijímače 1. Podle polohy extrémů průběhu funkce shody, uložených v operační paměti 7 se v mikroprocesorové části 3 periodicky generují impulsy pulsní šířkové modulace pro jednotlivé servomechanismy 8.

Na obr. 2 označení I představuje jednu periodu signálu T s označením přenášených veličin 1—4 v kodéru vysílače. Na označení II. je přijatý nízkofrekvenční signál, provázený šumem a rušením. Na označení III. je znázorněn signál za amplitudovým detektorem a tvarovačem, který se dosud pro tvarování signálu pulsní polohové modulace používá. Na označení IV. je signál zprůměrovaný během většího počtu period T, z něhož se využívá známý časový průběh jednoho impulsu pulsní polohové modulace definovaný v omezeném časovém intervalu ΔΤ, znázorněný na označení V. Na označení VI.

jsou zobrazeny známé časové průběhy jednoho impulsu vzájemně zpožděné o At. Časový průběh korelační funkce je uveden na označení VII. a časový průběh funkce nejmenších odchylek je na označení VIII. Na označení IX. je uveden průběh signálu pulsní polohové modulace provázený šumem a rušením průběžně vyhodnocovaný novým způsobem podle číselné hladiny extrémů funkce shody, přičemž intervaly Ti—Ti odpovídají s určitou chybou přenášeným veličinám 1 až 4 z označení I. Na označení X. je průběžně získávaný signál pulsní šířkové modulace.

Nízkofrekvenční signál z přijímače 1 provázený šumem a rušením, převedený na číslicovou formu se v mikroprocesorové části 3 po intervalech At v intervalu ΔΤ číslicově porovnává s časovým průběhem známého impulsu podle označení VI. obr. 2. Výsledkem porovnání je časový průběh shody. Tato funkce shody, získaná na příklad korelační metodou, nebo metodou nejmenších odchylek není spojitá, jednotlivé její body jsou získávány po intervalech At. Velikost těchto intervalů At má vliv na přesnost určení extrémů funkcí shody. Čím je interval At kratší, tím se extrémy přesněji určí. Signály na označení IX. nebo X. mohou být generovány až po příjmu a vyhodnocení všech impulsů jedné periody pulsní polohové modulace, přičemž může být provedena kontrola na celkový počet Impulsů, případně změněna vyhodnocovaná číselná hladina pro zjištění extrémů funkce shody. Neodpovídáli počet vyhodnocených impulsů, což může být způsobeno silným rušením, může být generován průběh, např. poslední správné vyhodnocené periody.

Claims (2)

1. Způsob vyhodnocování signálu pulsní polohové modulace provázeného šumem a rušením, použitím mikroprocesoru a analogověčíslicového převodníku vyznačený tím, že se časový průběh přijímaného nízkofrekvenčního signálu pulsní polohové modulace se šumem a rušením porovnává se známým časovým průběhem jednoho impulsu pulsní polohové modulace a z průběžně získávaného výsledku porovnání ve formě funkce shody jsou v mikroprocesorové části, podle extrémů funkce shody, které odpovídají správVYNALEZU ným polohám impulsů pulsní polohové modulace, generovány výstupní impulsy pulsní polohové modulace, případně pulsní šířkové modulace.

2. Způsob vyhodnocování signálu pulsní polohové modulace provázeného šumem a rušením, použitím mikroprocesoru a analogověčíslicového převodníku podle bodu 1, vyznačený tím, že známý časový průběh jednoho impulsu pulsní polohové modulace je naprogramován v operační paměti mikroprocesoru.