RU2402874C2 - Amplitude telegraphy signal incoherent reception device - Google Patents
Amplitude telegraphy signal incoherent reception device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402874C2 RU2402874C2 RU2006123147/09A RU2006123147A RU2402874C2 RU 2402874 C2 RU2402874 C2 RU 2402874C2 RU 2006123147/09 A RU2006123147/09 A RU 2006123147/09A RU 2006123147 A RU2006123147 A RU 2006123147A RU 2402874 C2 RU2402874 C2 RU 2402874C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- counter
- signal
- amplitude
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для регистрирующего приема сигналов амплитудной телеграфии.The invention relates to communication technology and can be used for recording reception of amplitude telegraphy signals.
Известно устройство для приема сигналов амплитудной телеграфии, содержащее каскадно-соединенные полосовой фильтр, усилитель, амплитудный детектор, фильтр нижних частот, симметрирующий каскад и пороговый элемент, выход которого через узел защиты пауз соединен с управляющим входом симметрирующего каскада, причем выход усилителя соединен также с детектором системы автоматической регулировки усиления, выход которого через интегрирующий элемент подключен к управляющему входу усилителя [1].A device is known for receiving amplitude telegraphy signals, comprising a cascade-connected bandpass filter, an amplifier, an amplitude detector, a low-pass filter, a balancing stage and a threshold element, the output of which through the pause protection node is connected to the control input of the balancing stage, and the output of the amplifier is also connected to the detector automatic gain control system, the output of which through the integrating element is connected to the control input of the amplifier [1].
Недостатком устройства, как отмечено в [1], является сравнительно низкая помехоустойчивость приема. Это связано с тем, что при приеме сигнала амплитудной телеграфии (AT) используется пороговый принцип воспроизведения переданных сигналов. Причем величина оптимального порога срабатывания зависит как от амплитуды сигнала на выходе усилителя промежуточной частоты (УПЧ), так и от среднеквадратического значения шума в канале связи. В упомянутом устройстве симметрирующий каскад совместно с УПЧ, охваченном цепью автоматической регулировки усиления (АРУ), обеспечивает недостаточно точное "отслеживание" оптимального порога регистрации при изменении помеховой ситуации в канале связи.The disadvantage of the device, as noted in [1], is the relatively low noise immunity of the reception. This is due to the fact that when receiving the amplitude telegraphy (AT) signal, the threshold principle of reproducing transmitted signals is used. Moreover, the value of the optimal response threshold depends both on the amplitude of the signal at the output of the intermediate frequency amplifier (IFA), and on the rms value of the noise in the communication channel. In the aforementioned device, the balancing cascade, together with the IF, covered by the automatic gain control (AGC) circuit, provides insufficiently accurate “tracking” of the optimal registration threshold when the interference situation in the communication channel changes.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для приема сигналов AT, содержащее каскадно-соединенные полосовой фильтр, усилитель, амплитудный детектор, фильтр нижних частот и пороговый элемент, а также квадратичный детектор, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход через интегрирующий элемент подключен к управляющему входу усилителя, кроме того, между выходом квадратичного детектора и управляющим входом порогового элемента включены каскадно-соединенные кубический каскад, интегратор и формирователь порога [2].The closest in technical essence to the claimed is a device for receiving AT signals, containing a cascade-connected bandpass filter, amplifier, amplitude detector, low-pass filter and threshold element, as well as a quadratic detector, the input of which is connected to the output of the amplifier, and the output through an integrating element connected to the control input of the amplifier, in addition, between the output of the quadratic detector and the control input of the threshold element included cascade-connected cubic cascade, integrator and Tel threshold [2].
Недостатками данного устройства, выбранного в качестве прототипа, являются [3]:The disadvantages of this device, selected as a prototype, are [3]:
- имеет место изменение уровня напряжения на выходах интеграторов и, соответственно, формирователя порога на интервале длительности элемента сигнала, обусловленное тем, что сигнал AT в сумме с помехой относится к классу нестационарных случайных процессов;- there is a change in the voltage level at the outputs of the integrators and, accordingly, the threshold shaper on the interval of the duration of the signal element, due to the fact that the AT signal in total with interference belongs to the class of non-stationary random processes;
- трудность технической реализации формирователя порога, амплитудная характеристика которого описывается достаточно сложным математическим выражением.- the difficulty of the technical implementation of the threshold shaper, the amplitude characteristic of which is described by a rather complex mathematical expression.
Отмеченные недостатки приводят к возникновению погрешности измерения отношения уровня сигнала к уровню шума на выходе усилителя и ухудшают помехоустойчивость приема сигналов AT.The noted disadvantages lead to an error in measuring the ratio of the signal level to the noise level at the output of the amplifier and impair the noise immunity of receiving AT signals.
Целью заявляемого устройства является повышение помехоустойчивости приема сигналов AT при одновременном упрощении приемного устройства.The aim of the claimed device is to increase the noise immunity of receiving AT signals while simplifying the receiving device.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее каскадно-соединенные полосовой фильтр, усилитель с управляемым коэффициентом усиления, амплитудный детектор, фильтр нижних частот и пороговый элемент, между выходом УПЧ и его управляющим входом включены каскадно соединенные формирователь счетных импульсов, счетчик импульсов, сумматор, регистр и цифроаналоговый преобразователь, причем входы сумматора с одной стороны соединены с выходами счетчика, а с другой стороны - с выходами регистра, управляющий вход регистра соединен с выходом двухвходового логического элемента ИЛИ, один из входов которого подключен к выходу формирователя импульсов записи, а второй вход соединен с выходом логического элемента исключающее ИЛИ, входы которого подключены к двум старшим разрядам счетчика импульсов, управляющий вход последнего через формирователь импульсов записи подключен к выходу порогового элемента.This goal is achieved by the fact that in a device containing a cascade-connected bandpass filter, an amplifier with a controlled gain, an amplitude detector, a low-pass filter and a threshold element, cascade-connected counting pulse shaper, pulse counter, adder are included between the output of the IF and its control input , a register and a digital-to-analog converter, where the adder inputs are connected on one side to the meter outputs and, on the other hand, to the register outputs, the register control input is connected with the output of a two-input OR logic element, one of the inputs of which is connected to the output of the write pulse shaper, and the second input is connected to the exclusive OR output of the logic element, whose inputs are connected to the two upper bits of the pulse counter, the control input of the latter through the write pulse shaper is connected to the threshold output item.
Сопоставительный анализ заявляемого устройства и его прототипа показал, что управляемый счетчик импульсов, сумматор и регистр с цифроаналоговым преобразователем в прототипе не используются, а заявленное устройство соответствует критериям "новизна" и "существенные" отличия.A comparative analysis of the claimed device and its prototype showed that the controllable pulse counter, adder and register with a digital-to-analog converter are not used in the prototype, and the claimed device meets the criteria of “novelty” and “significant” differences.
Использование в заявленном устройстве регистра с цифроаналоговым преобразователем приводит к положительному эффекту, состоящему в обеспечении постоянства напряжения на управляющем входе УПЧ на интервале длительности информационной посылки, а счетчик импульсов с сумматором обеспечивают более точное "отслеживание" оптимального порога регистрации, чем в известных устройствах.The use of a register with a digital-to-analog converter in the claimed device leads to a positive effect, which consists in ensuring a constant voltage at the control input of the frequency converter over the interval of the duration of the information packet, and a pulse counter with an adder provide more accurate "tracking" of the optimal registration threshold than in known devices.
Вновь введенные признаки позволяют увеличить помехоустойчивость приема сигналов амплитудной телеграфии, приблизив ее к оптимальной.The newly introduced features make it possible to increase the noise immunity of receiving signals of amplitude telegraphy, bringing it closer to optimal.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена функциональная схема устройства для некогерентного приема сигнала амплитудной телеграфии, на фиг.2 - временная диаграмма сигнала X(t) на выходе усилителя промежуточной частоты.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a functional diagram of a device for incoherent reception of a signal of amplitude telegraphy, figure 2 is a timing diagram of a signal X (t) at the output of an intermediate frequency amplifier.
Устройство содержит каскадно-соединенные полосовой фильтр 1, усилитель промежуточной частоты с управляемым коэффициентом усиления (УПЧ) 2, амплитудный детектор 3, фильтр нижних частот (ФНЧ) 4, пороговый элемент 5. УПЧ 2 охвачен цепью автоматической регулировки усиления, представляющей собой каскадно-соединенные формирователь счетных импульсов (ФСИ) 6, счетчик импульсов 9, сумматор 13, регистр 14, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8. Выход ФСИ 6 соединен с входом обратного счета счетчика 9. Входы сумматора 13 с одной стороны соединены с выходами счетчика 9, а с другой стороны с выходами регистра 14. Управляющий вход регистра соединен с выходом логического элемента ИЛИ 11, один из входов которого подключен к выходу формирователя импульсов записи (ФИЗ) 7. Второй вход элемента ИЛИ 11 соединен с выходом логического элемента исключающее ИЛИ 10. Входы элемента 10 подключены к двум старшим разрядам счетчика 9. Вход предварительной записи счетчика 9 через формирователь импульса записи 7 подключен к выходу порогового элемента 5. Входы параллельной записи счетчика подключены к блоку установки начального состояния (УНС) 12.The device comprises a cascade-coupled band-
Устройство работает следующим образом. Входной сигнал, представляющий собой сумму амплитудно-манипулированного гармонического колебания и аддитивной помехи, подается через полосовой фильтр 1 и УПЧ 2 на вход амплитудного детектора 3. Амплитудный детектор 3 совместно с ФНЧ 4 преобразует амплитудно-модулированное колебание в видеосигнал, который подается на вход порогового элемента 5 с фиксированным порогом срабатывания. Пороговый элемент 5 преобразует искаженный помехами видеосигнал в импульсы прямоугольной формы со стандартной амплитудой.The device operates as follows. The input signal, which is the sum of the amplitude-manipulated harmonic oscillation and additive interference, is fed through a band-
Сигнал X(t) с выхода УПЧ 2 подается также на вход формирователя счетных импульсов 6 с фиксированным порогом срабатывания. На фиг.2 сигнал X(t) приведен в виде временной диаграммы. Анализ ситуации, отображенной на фиг.2, приводит к выводу о том, что при оптимальном пороге срабатывания Un число импульсов на выходе ФСИ 6 на интервале времени 2Т равно f0·Ts, где f0 - несущая частота сигнала, Ts - длительность элемента сигнала. Если число импульсов N на выходе ФСИ 6 меньше f0·Ts, необходимо или уменьшить значение Un, или увеличить коэффициент усиления УПЧ 2. Поскольку второй вариант не требует дополнительного усложнения устройства в целом (реализация ФСИ с фиксированным порогом срабатывания проще, чем с изменяющимся) он и взят за основу при построении заявляемого устройства. Следует отметить, что степень необходимого изменения коэффициента усиления УПЧ 2 однозначно связана с величиной разности f0·Ts-N. Эта разность определяется с помощью счетчика импульсов 9. Это происходит следующим образом. В момент времени t=0 на выходе имеет место положительный перепад напряжения, который поступает на вход формирователя импульса записи 7. Полученный в результате импульс с выхода ФИЗ 7 поступает на управляющий вход счетчика 9. За счет этого происходит запись в счетчик числа М, имеющего место на выходе УНС 12. Значение числа М должно удовлетворять условию М=f0·Ts (требуемое число М устанавливается в УНС 12 с помощью набора перемычек). После этого с приходом каждого импульса от ФСИ 6 число, записанное в счетчик 9, уменьшается на единицу. К моменту времени t=2 Т на выходе счетчика имеет место число f0·Ts-N, представленное в двоичном коде, которое поступает на вход сумматора 13. На второй вход сумматора 13 поступает число R с выхода регистра 14. С появлением следующего положительного перепада на выходе в момент времени t=2T по сигналу с выхода элемента ИЛИ 11 происходит запись обновленного числа R в регистр 14. С помощью ЦАП 8 это число преобразуется в аналоговую величину, которая в виде напряжения АРУ поступает на управляющий вход УПЧ 2, за счет чего увеличивается коэффициент усиления УПЧ, приближаясь к оптимальному. При N>f0·Ts число R, записываемое в регистр 14, будет уменьшаться, что приведет к уменьшению коэффициента усиления УПЧ. При N=f0·Ts число R, а соответственно, и коэффициент усиления УПЧ остаются неизменными.The signal X (t) from the output of the amplifier 2 is also fed to the input of the counter pulse shaper 6 with a fixed threshold. In figure 2, the signal X (t) is shown in the form of a time diagram. An analysis of the situation shown in Fig. 2 leads to the conclusion that, with an optimal response threshold U n, the number of pulses at the output of the FSI 6 at a time interval of 2T is f 0 · T s , where f 0 is the carrier frequency of the signal, T s is signal element duration. If the number of pulses N at the output of the FSI 6 is less than f 0 · T s , it is necessary either to decrease the value of U n or to increase the gain of the IF amplifier 2. Since the second option does not require additional complication of the device as a whole (the implementation of the FSI with a fixed threshold is simpler than with changing) it is taken as the basis for the construction of the inventive device. It should be noted that the degree of necessary change in the gain of the IF 2 is unambiguously related to the difference f 0 · T s −N. This difference is determined using a pulse counter 9. This occurs as follows. At time t = 0, there is a positive voltage drop at the output, which is fed to the input of the recording pulse shaper 7. The resulting pulse from the output of the PHI 7 goes to the control input of counter 9. Due to this, the number M takes place in the counter the output of ONS 12. The value of the number M must satisfy the condition M = f 0 · T s (the required number M is set in ONS 12 using a set of jumpers). After that, with the arrival of each pulse from FSI 6, the number recorded in counter 9 decreases by one. By the time t = 2 T, at the output of the counter, there is a number f 0 · T s -N, represented in binary code, which is input to the adder 13. The second input of adder 13 receives the number R from the output of register 14. With the appearance of the following positive the difference at the output at time t = 2T by the signal from the output of the OR element 11, the updated number R is recorded in register 14. Using the DAC 8, this number is converted to an analog value, which in the form of the AGC voltage is supplied to the control input of the amplifier 2, due to which increases the gain Y B, approaching the optimum. For N> f 0 · T s, the number R recorded in register 14 will decrease, which will lead to a decrease in the gain of the gain. At N = f 0 · T s, the number R, and, accordingly, the gain of the IF amplifier, remains unchanged.
Следует отметить, что возможна ситуация, когда к моменту очередного положительного перепада напряжения на выходе имело место не чередование посылок и пауз, а длительная пауза. В этом случае при оптимальном коэффициенте усиления число М, записанное в счетчик 9 к приходу положительного перепада, изменится незначительно. Если не предпринять никаких мер, это привело бы к значительному изменению числа R в регистре 14, а соответственно, и к изменению коэффициента усиления УПЧ. Для предотвращения такой возможности введен логический элемент исключающее ИЛИ 10. Дело в том, что при незначительном изменении числа М уровни напряжения на старших разрядах 7, 8 счетчика соответствуют потенциалам логической единицы и логического нуля. Поэтому на выходе элемента 10 (на входе элемента 11) имеет место потенциал логической единицы. Это "запрещает" прохождение импульса с выхода ФИЗ 7 на управляющий вход регистра 14. Таким образом элемент 10 совместно с элементом 11 предотвращает ложное срабатывание, которое могло бы привести к "уходу" коэффициента усиления УПЧ от оптимального. Аналогичную функцию выполняет схема защиты пауз в устройстве, описанном в [1].It should be noted that a situation is possible when, at the time of the next positive voltage drop at the output, there was not an alternation of packages and pauses, but a long pause. In this case, at the optimal gain, the number M recorded in the counter 9 to the arrival of the positive edge will change slightly. If no measures were taken, this would lead to a significant change in the number R in the register 14, and, accordingly, to a change in the gain of the amplifier. To prevent this possibility, an exclusive OR 10 logic element was introduced. The fact is that with a slight change in the number M, the voltage levels at the upper bits 7, 8 of the counter correspond to the potentials of a logical unit and a logical zero. Therefore, at the output of element 10 (at the input of element 11), the potential of a logical unit takes place. This "prohibits" the passage of the pulse from the output of the physical protection element 7 to the control input of the register 14. Thus, the element 10 together with the element 11 prevents false operation, which could lead to the "departure" of the gain of the IF amplifier from the optimal one. A similar function is performed by the pause protection circuit in the device described in [1].
Возможна и другая ситуация. Для простоты изложения рассмотрим конкретный пример. Пусть на каком-то участке оси времени имеет место следующая комбинация посылок и пауз: "0", "1", "1", "0", "1" ("0" соответствует паузе, "1" - посылке), причем f0·Ts=100 (т.е. на интервале Ts укладывается 100 периодов несущего колебания). В этом случае в счетчик 9 в момент первого перехода из "0" в "1" записывается число M=f0·Ts=100. При оптимальном коэффициенте усиления на интервале времени Ts, на котором имеет место первая посылка, число, записанное в счетчик, уменьшится приблизительно на f0·Ts=100. За следующий промежуток времени длительностью 2Ts, на котором имеет место чередование "1" и "0", это число уменьшится еще на f0·Ts=100. Таким образом к приходу очередного положительного перепада содержимое счетчика Мс=М-2 f0·Ts=100-200=-100. При этом потенциалы на разрядах 7, 8 счетчика соответствуют уровням логического нуля и логической единицы. Поэтому на выходе элемента 10, а соответственно, на входе элемента ИЛИ 11 имеет место потенциал логической единицы. Это предотвращает прохождение импульса с выхода ФИЗ 7 на управляющий вход регистра 14. Следовательно, коэффициент усиления УПЧ в этом случае также остается неизменным.Another situation is possible. For simplicity, consider a specific example. Let the following combination of parcels and pauses take place on some part of the time axis: “0”, “1”, “1”, “0”, “1” (“0” corresponds to a pause, “1” to a parcel), and f 0 · T s = 100 (i.e., 100 periods of the carrier oscillation fit in the interval Ts). In this case, the counter 9 at the time of the first transition from "0" to "1" is written the number M = f 0 · T s = 100. With the optimal gain in the time interval T s , on which the first parcel takes place, the number recorded in the counter will decrease by approximately f 0 · T s = 100. Over the next period of time of 2T s , on which there is an alternation of "1" and "0", this number will decrease by another f 0 · T s = 100. Thus, by the time of the next positive difference, the contents of the counter are Мс = М-2 f 0 · T s = 100-200 = -100. In this case, the potentials on the digits 7, 8 of the counter correspond to the levels of logical zero and logical units. Therefore, at the output of element 10, and, accordingly, at the input of element OR 11, the potential of a logical unit takes place. This prevents the passage of the pulse from the output of the physical protection element 7 to the control input of the register 14. Therefore, the gain of the IF amplifier in this case also remains unchanged.
Из приведенного описания следует, что заявляемое устройство не содержит неизвестных ранее блоков и элементов. Заявляемое устройство позволяет осуществить адаптацию к изменяющейся помеховой ситуации в канале связи за интервал времени, равный удвоенному значению длительности элементарной посылки. При этом обеспечивается неизменность коэффициента усиления усилителя на интервале длительности посылки, за счет чего достигается большая точность установки оптимального коэффициента усиления УПЧ. Это, в свою очередь, способствует обеспечению помехоустойчивости приема, близкой к помехоустойчивости оптимального некогерентного приема сигналов AT.From the above description it follows that the claimed device does not contain previously unknown blocks and elements. The inventive device allows adaptation to a changing interference situation in the communication channel for a time interval equal to twice the duration of the elementary package. This ensures that the gain of the amplifier remains constant over the interval of the duration of the package, thereby achieving greater accuracy in setting the optimal gain of the amplifier. This, in turn, helps to ensure reception noise immunity close to noise immunity of optimal incoherent reception of AT signals.
Источники информацииInformation sources
1. Н.А.Сартасов и др. Коротковолновые магистральные радиоприемные устройства. М.: "Связь", 1971, с.142-146, рис.4.3.1. N. A. Sartasov and others. Short-wave trunk radio receivers. M .: "Communication", 1971, p.142-146, Fig.4.3.
2. Авторское свидетельство СССР №665405, кл. Н04В 1/10, 1979.2. Copyright certificate of the USSR No. 665405, cl.
3. Смирнов А.В., Прозоровский Е.Е., Булах Н.Н. Некогерентный прием сигналов амплитудной телеграфии со следящим порогом. - В сб. "Вопросы формирования и обработки сигналов в радиотехнических системах". Вып.1. Таганрог, 1976, с.58-63.3. Smirnov A.V., Prozorovsky E.E., Bulakh N.N. Incoherent reception of amplitude telegraphy signals with a tracking threshold. - On Sat "Issues of the formation and processing of signals in radio systems."
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006123147/09A RU2402874C2 (en) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | Amplitude telegraphy signal incoherent reception device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006123147/09A RU2402874C2 (en) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | Amplitude telegraphy signal incoherent reception device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006123147A RU2006123147A (en) | 2008-01-20 |
RU2402874C2 true RU2402874C2 (en) | 2010-10-27 |
Family
ID=39107953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006123147/09A RU2402874C2 (en) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | Amplitude telegraphy signal incoherent reception device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2402874C2 (en) |
-
2006
- 2006-06-29 RU RU2006123147/09A patent/RU2402874C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006123147A (en) | 2008-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8831145B2 (en) | Hart transmitter/receiver systems | |
US3571712A (en) | Digital fsk/psk detector | |
RU2347705C2 (en) | Receiver of automatic locomotive signalling system multi-digit signals (als-en) | |
JPH03127576A (en) | Video signal digital data extractor | |
US4115738A (en) | Digital frequency shift signal demodulator | |
JP3122104B2 (en) | Variable rate square matched filter | |
US4291275A (en) | Frequency demodulation system | |
RU2402874C2 (en) | Amplitude telegraphy signal incoherent reception device | |
JPS58182903A (en) | Digital demodulator | |
US8044744B2 (en) | Time modulation with cosine function | |
JP2004208298A (en) | System and method for correcting gain error caused by transition density change in clock reproducing system | |
US4555702A (en) | Remote control signal reproducing circuit | |
KR100383849B1 (en) | Data transmission equipment | |
US4504792A (en) | FM Detector using monostable multivibrators | |
US5307020A (en) | Phase comparator device with wide dynamic range | |
JPS59117718A (en) | Reproducing device of digital signal | |
US3648248A (en) | Apparatus including sampling and quantizing means for discriminating received digital signals | |
US5424738A (en) | Analog-digital encoding circuit with automatic compensation for the zero offset | |
NL8201056A (en) | FM RECEIVER FOR RECEIVING FM SIGNALS WITH TRANSMITTER CHARACTERIZATION. | |
KR101823569B1 (en) | Calibration for echo cancellation in a full duplex communication system | |
US3760276A (en) | Digital transmission system | |
JPS642259B2 (en) | ||
US20230239057A1 (en) | Receiver device, reception system, process and light-signal communication method | |
GB1220877A (en) | Improvements in and relating to variable equalisation | |
KR100251640B1 (en) | Apparatus for regenerating clock in digital communication system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20080721 |
|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20080721 |
|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20080721 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20081001 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101012 |