SU1112386A1 - Устройство дл преобразовани сигналов - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗО ВАНИЯ СИГНАЛОВ, содержапдее первый модул тор, выход которого соединен с первым входом первого переключател , выход которого через первый фильтр соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к входу первого согласующего трансформатора, выход которого  вл етс  выходом устройства, переключатель скорости , выход которого соединен с первыми входами второго модул тора и демодул тора, переключатель режимов, выход которого подключен к второму входу первого переключател , геиер:1тор импульсов, второй, третий и четвертый фильтры, второй согласующий трансформатор, первый, второй и третий усилители, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  устройства, в него введен второй переключатель, выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами демодул тора, к четвертому и п тому входу которого подключен выход переключател  режимов, первый, второй , третий и четвертый выходы генератора импульсов соединены соответственно с шестым и седьмым входами демодул тора, первым и вторыми входами первого и второго модул торов, выход второго модул тора соединен с третьим входом первого переключател  и входом второго фильтра, выход которого подключен к второму входу суммара , выход переключател  режй)Аов соединен с третьим входом второго модул тора и первым входом второго переключател , выход второго согласуюпюго трансформатора соединен с входом первого усилител , выход которого подключен к входам третьего и четвертого фильтров, выходы которых соответственно через второй и третий усилители подключены к второму и третьему входам второго переключател , второй и четвертый входы соответственно первого и второго модул торов  вл ютс  первым входом устройства , вторым и третьим входами которого  вл ютс  соответственно п тый вход второго модул тора и вход второго согласующего трансформатора, выход первого согласующего трансформатора и выходы демодул тора  вл ютс  соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами устройства. 2.Устройство но п. I, отличающеес  тем, что второй модул тор содержит первый и i второй делители имнульсов, формирователь импульсов, элемент 2И-ИЛИ и кодопреоб (Л разователь, выход первого делител  импульсов подключен к входу второго делител  импульсов, выходы которого через соответст- вующие формирователи импульсов соединены с соответствуюншми первыми входами элемента 2И-ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого делител  импульсов , выходы кодопреобразовател  подклю-чены соответственно к вторым входам элею мента 2И-ИЛИ, первый, второй, третий и оо четвертый входы кодопреобразовател   вл ОС ютс  соответственно первым, третьим, чета вертым и п тым входами второго модул тора вход первого делител  импульсов и выход второго делител  импульсов  вл ютс  соответственно вторым входом и выходом второго модул тора. 3.Устройство по пп. I и 2, отличающеес  тем, что демодул тор содержит первый и второй фазовые детекторы, первый и второй формирователи импульсов, переключатель, первый и второй регистры сдвига, первый и второй коммутаторы, первый и второй дешифраторы, первый, второй, третий и четвертый сумматоры, первый и второй интег

Description

ратбры, счетчик импульсов, реверсивный счетчик, декодер и пороговый блок, первыйн второй выходы счетчика импул ьсов соединены соответственно с первым и вторым входами первого и второго коммутаторов, выход первого коммутатора и первый выход второго коммутатора подключены соответственно к входам первого и второго дешифраторов , выходы первого дешифратора через последовательно соединенные первые сумматор и интегратор соединены соответственно с входом второго сумматора, выход которого подключен к первому входу декодера, выходы второго дешифратора чррез последовательно соединенные третий сумматор и второй интегратор подключены соответственно к входам четвертого сумматора, выход которого соединен с вторым входом декодера, выходы первого и второго фазовых детекторов подключены соответственно к первому и второму входам переключател , первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго регистров сдвига, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго коммутаторов, третий выход счетчика импульсов подключен к третьему входу первого коммутатора второй выход второго коммутатора соединен с вторыми входами первого и второго регистров сдвига, выход первого формировател  импульсов подключен к первому входу второго формировател  импульсов, выход которого соединен с третьим входом переключател  и первым входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу порогового блока, выходы декодера, четвертого сумматора и порогового блока  вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим выходами демодул тора, первым, вторым, третьим, четвертым, п тым, шестым и седьмым входами которого  вл ютс  соответственно вход счетчика импульсов , объединенные входы первого и второго фазовых детекторов, вход первого формировател  импульсов, второй и третий входы второго формировател  импульсов, второй вход реверсивного счетчика и четвертый вход переключател .

1

Изобретение относитс  к технике электросв зи и может быть использовано в системах передачи данных.

Известно устройство дл  обработки телеизмерительной информации, содержащее блок считывани , линейный блок, буферный регистр, дешифраторы, шифраторы, блоки пам ти, блок управлени , блоки согласовани , генератор, формирователи, регистраторы , индикаторы, элементы И и ИЛИ-НЕ 1.

Однако устройство не обеспечивает обработку сигналов различного вида.

Наиболее бли5ким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  преобразовани  сигналов , содерл ащее первый модул тор, выход которого соединен с первым входом первого переключател , выход которого через первый фильтр соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к входу первого согласующего трансформатора, выход которого  вл етс  выходом устройства , переключатель скорости, выход которого соединен с первыми входами второго Модул тора и демодул тора, переключатель режимов , выход которого подключен к второму входу первого переключател , генератор импульсов, второй, третий и четвертый фильт ры, второй согласующий трансформатор, первый, второй и третий усилители, а также дополнительные усилители, фильтры и ключи (21..

Однако структура модул тора и демодул торов не позвол ет использовать узлы как при обработке ФМ-, так и ЧМ-сигналов. Целью изобретени   вл етс  расширение 5 области применени  устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  преобразовани  сигналов, содержащее первый модул тор, выход которого соединен с первым входом первого пере ключател , выход которого через Первый фильтр соединен с первым входом сумматора , выход которого подключен к входу первого согласующего трансформатора, выход которого  вл етс  выходом устройства, переключатель скорости, выход которого

5 соединен с первыми входами второго модул тора и демодул тора, переключатель режимов , выход которого подключен к второму входу первого переключател , генератор импульсов, второй, третий и четвертый фильтры , второй согласующий трансформатор,

первый, второй и третий усилители, введен

второй переключатель, выходы которого

соединены соответственно с вторым и третьим входами демодул тора, к четвертому

и п тому входу которого подключен выход

переключател  режимов, первый, второй, третий и четвертый выходы генератора импульсов соединены соответственно с шестым и седьмым входами демодул тора, первым и вторым входами первого и второго модул торов , выход второго модул тора соединен с третьим входом первого переключател  и входом второго фильтра, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход переключател  режимов соединен с третьим входом второго модул тора и первым входом второго переключател , выход второго согласующего трансформатора соединен с входом первого усилител , выход которого подключен к входам третьего и четвертого фильтров, выходы которых соответственно через второй и третий усилители подключены к второму и третьему входам второго переключател , второй и четвертый входы соответственно первого и второго модул торов  вл ютс  первым входом устройства, вторым и третьим входами которого  вл ютс  соответственно п тый вход второго модул тора и вход второго согласующего трансформатора , выход первого согласующего трансформатора и выходы демодул тора  вл ютс  соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами устройства.

При этом второй модул тор содержит первый и второй делители импульсов, формирователь импульсов, элемент 2И-ИЛИ и кодопреобразователь, выход первого делител  импульсов подключен к входу второго делител  импульсов, выходы которого через соответствующие формирователи импульсов соединены с соответствующими первыми входами элемента 2И-ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого делител  импульсов, выходы кодопреобразовател  подключены соответственно к вторым входам элемента 2И-ИЛИ, первый, второй, третий и четвертый входы кодопреобразовател   вл ютс  соответственно первым, третьим, четвертым и п тым входами второго модул тора , вход первого делител  импульсов и выход второго делител  импульсов  вл ютс  соответственно вторым входом и выходом второго модул тора.

Кроме того, демодул тор содержит первый и второй фазовые детекторы, первый и второй, формирователи импульсов, переключатель , первый и второй регистры сдвига, первый и второй коммутаторы, первый и второй дешифраторы, первый, второй, третий и четвертый сумматоры, перн.ый и второй интеграторы, счетчик импульсов, реверсивный счетчик, декодер и пороговый блок, первый и второй выходы счетчика импульсов соединены соответственно с первым н вторым входами первого и второго коммутаторов, выход первого коммутатора и первый выход второго коммутатора подключены соответственно к входам первого и второго деши фраторов , выходы первого дешифратора через последовательно соединенные первые сумматор и интегратор соединены соответственно с входом второго сумматора. в):ход которого подключен к первому входу декодера, выходы второго дешифратора через последовательно соединенные третий сумматор и второй интегратор подключены соответственно к входам четвертого сумматора, выход которого соединен с вторым входом декодера, выходы первого н второго фазовых детекторов подключены соответственно к первому и второму Входам переключател , первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго регистров сдвига, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго коммутаторов, третий выход счетчика импульсов подключен к третьему входу первого коммутатора, второй выход второго коммутатора соединен с .вторыми входами первого и второго регистров сдвига, выход

первого формировател  импульсов подключен к первому входу второго формировател  импульсов, выход которого соединен с третьим входом переключател  и первым входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу порогового блока, выходы

декодера, четвертого сумматора и-порогового блока  вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим выходами демодул тора, первым, вторым, третьим, четвертым, п тым, шестым и седьмым входами которого  вл ютс  соответственно вход счетчика импульсов , объединенные входы первого и второго фазовых детекторов, вход первого формировател  импульсов, второй и третий входы второго формировател  импульсов, второй вход реверсивного счетчика и четвертый

вход переключател .

На фиг. I представлена структурна  элек трическа  схема предлагаемого устройства дл  преобразовани  сигналов; на фиг. 2 и 3-структурные электрические схемы соответственно второго модул тора и демодул тора.

Устройство преобразовани  сигналов содержит первый и второй модул торы 1 и 2, первый и второй фильтры 3 и 4, сумматор 5, первый и второй согласующие трансформа7оры 6 и 7, третий и четвертый фильтры 8 и 9, первый, второй и третий усилители 10- 12, генератор 13 импульсов, переключатель 14 скорости, демодул тор 15, первый и второй переключатели 16 и 17 и переключатель 18 режимов.

Второй модул тор 2 содержит счетчики

19 и 20 импульсов, формирователи 21.1 - 21.П импульсов, элемент. 2И-ИЛИ 22 и кодопреобразователь 23.

Демодул тор 15 содержит первый и второй фазовые детекторы 24 и 25, первый и второй формирователи 26 и 27 импульсов,

которые формируют соответственно короткие импульсы и импульсы посто нной длительности , переключатель 28, первый и второй регистры 29 и 30 сдвига, первый и второй коммутаторы 31 и 32, первый и второй дешифраторы 33 и 34, первый и второй сумматоры 35 и 36, первый и второй интеграторы 37 и 38, третий и четвертый сумматоры 39 и 40, счетчик 41 импульсов, декодер 42, реверсивный счетчик 43 и пороговый блок 44.

Устройство рабЬтает следующим образом,

Передаваемые данные пр мого канала поступающие от первого источника информации на второй вход первого и четвертый вход второго модул торов, преобразуютс  в соответствии-сустановленным переключателем 8 режимов работы в ФМ- или ЧМсигналы тональной частоты. На п тый вход второго модул тора 2 поступают данные обратного канала от второго источника информации .

В режиме «ФМ фазомодулированные сигналы с выхода первого модул тора I через первый переключатель 16, управл емый переключателем 18 режимов, поступают на первый фильтр 3, ограничивающий спектр передаваемого сигнала. С выхода первого фильтра 3 сигнал через сумматор 5 и первыйсогласующий трансформатор 6 поступает на первый выход устройства.

Одновременно передаваемые данные обратного канала, поступающие от второго источника информации на п тый вход второго модул тора 2, преобразуютс  в. режиме «ФМ в ЧМ-сигнал обратного канала, который через второй фильтр 4 поступает на второй вход сумматора 5, служащего дл  смешивани  сигналов пр мого и обр.атного каналов.

В режиме «ЧМ частотно-модулированный сигнал пр мого канала через второй вход первого переключател  16, первый вход которого закрыт сигналом с переключател  18 режимов, поступает на вход первого фильтра 3.

Второй модул тор 2 -работает следующим образом.

Частотно-модулированный сигнал формируетс  делением опорной импульсной последовательности , поступающей от генератора 13, делителем частоты в виде счетчика 20 с переменным коэффициентом делени . Изменение коэффициента делени  делител  частоты производитс  путем добавлени  определенного числа импульсов на его входе под воздействием информационных сигналов. Импульсы добавлени  формируютс  управл емым делителем 20 частоты. Получение необходимого числа импульсов добавлени  производитс  . суммированием единичных импульсов определенных разр дов делител  20 частоты.

Формирователи 21 импульсов, подключенные к выходам соответствующих разр довделитс  20, формируют по каждому переходу сигнала делител  в единичное состо ние импульс длительностью, равной периоду опорной частоты. С выходов формирователей 21 импульсы поступают на элемент 2ИИЛИ 22, управл емый кодопреобразовате лем 23. Кодопреобразователь преобразует пс ступающие на его входы сигналы и разре щает их прохождение через элемент 2И .ИЛИ 22 с выходов формирователей 21. .

При этом через элемент 2И-ИЛИ 22 проход т импульсы от тех формирователей 21, сумма импульсов с выхода которых за цикл делени  делител  равна необходимому числу импульсов, подлежащих добавлению.

Импульсы добавлени  с выхода элемента 2И-ИЛИ 22 поступают на делитель в виде счетчика 19, чем достигаетс  необходимый коэффициент делени  делител .

Такое построение модул тора 2 харак0 теризуетс  гибкостью и универсальностью и позвол ет на одной структуре получить различные модул торы с различной скоростью работы.

В режиме «ФМ принимаемый сигнал через третий вход устройства, второй согласующий трансформатор 7 и усилитель 12 поступает на входы фильтров 8 и 9, осуществл ющих разделение спектров сигналов пр мого и обратного каналов. С выходов фильтров 8 и 9 сигналы пр мого и обратного

0 каналов соответственно через усилители 10 и 11 и второй переключатель 17 поступают на информационные входы демодул тора 15. В режиме «ЧМ ртррой вход второго переключател  17 закрыт и принимаемый сигнал пр мого канала с третьего входа устройства через второй согласующий трансформатор 7,усилитель 12, фильтр 8, усилитель 10 и второй выход второго переключател  17 поступает на информационный вход демодул тора 15.

д Демодул тор 15 работает следующим образом .

В режиме «ФМ предельно ограниченный фазомодулированный сигнал пр мого канала через второй вход демодул тора поступает на входы фазовых детекторов 24 и 25,

в которых производитс  суммирование по модулю два этого сигнала с когерентными сигналами (не показаны). Выходные сигналы фазовых детекторов через переключатель 28, первый и второй входы которого открыты, а третий -закрыт, поступают на

первые входы регистров 29 и 30 сдвига соответственно . С помощью импульсов, поступаю щих с третьего выхода счетчика 41 импульсов , в  чейки регистров 29 и 30 записываетс  информаци  с выходов фазовых детекторов

г 24 и 25. В промежутках между записью информации с отводов регистров 29 и 30 сдвига с помощью первого 31 и второго 32 коммутаторов считываетс  информаци , по мере считывани  которой в зависимости от состо ни  счетчика 41 и от значени 

0 сигнала на выходе коммутаторов 31 и 32 (логические «О или «I) на выходах дешиф ,раторов 33 и 34 по вл ютс  двоичные числа, соответствующие выборкам сигнала ;типа приподн тый косинус, которые суммируютс  сумматорами 35 и 36. Числа, накопленные в накапливающих сумматорах, поступают на интеграторь 37 и 38, которые вычисл ют скольз щее среднее нескольких огибающих сигналов на выходах фазовых детекторов 24 и 25, возникающих соответственно на выходах сумматоров 35 и 36 вследствие того, что количество отводов регистров 29 и 30 сдвига выбираетс  меньшим количества его  чеек, поскольку дл  увеличени  точности при демодул ции ЧМ- или ФМ-сигналов необходима высока  тактова  частота на вторых входах регистров 29 и 30 сдвига. При равенстве количества отводов регистров 29 и 30 сдвига количеству их  чеек сумматоры 35 и 36 за период тактовой частоты должны успеть вычислить сумму чисел, поступающих с дешифраторов. При этом быстродействие накапливающих сумматоров должно быть высоким. Дл  снижени  требований по быстродействию к накапливающим сумматорам количество отводов выбираетс  меньщим количестве  чеек, но после вычислени  сумм производитс  вычисление скольз щего среднего этих сумм. С помощью сумматоров 39 и 40 из последовательности чисел, поступающих с выходов интеграторов 37 и 38, вычитаетс  посто нное число (порог) и определ ютс  тем ;амым моменты манипул ции. Выход знакового разр да сумматора 39  вл етс  информационным выходом синфазного канала, а выход знакового разр да сумматора 40 - информационным выходом квадратурного канала. Сигналы с выходов синфазного и квадратурного каналов поступают на декодер42, в котором информаци  обоих каналов регенерируетс  и преобразуетс  в последовательность информационных импульсов, поступающих на первый выход устройства. При приеме ЧМ-сигнала обратного канала предельно ограниченный сигнал обратного канала через третий вход демодул тора поступает на вход формировател  26 коротi 6 ких импульсов, где осуществл етс  преобразование входного сигнала в последовательность коротких импульсов, моменты по влени  которых совпадают с моментами пересечени  входным сигналом нулевой оси. С выхода формировател  26 импульсы поступают на первый вход формировател  27 импульсов посто нной длительности, формирующего импульсы, длительность которых меньще длительности полупериода верхней частоты манипулированного сигнала. Эти импульсы поступают на первый вход реверсивного счетчика 43, на второй вход которого поступают импульсы с генератора 13. В реверсивном счетчике 43 производитс  выделение огибающей ЧМ-сигнала обратного канала, и с помощью порогового блока 44 выдел ютс  моменты манипул ции. Выход порогового устройства  вл етс  третьим выходом обратного канала. В режиме «ЧМ третий вход переключател  28 открыт и предельно ограниченный ЧМ-сигнал пр мого канала через второй информационный вход демодул тора 15, формирователи 26 и 27 и переключатель 28 поступает на первые входы регистров 29 и 30 сдвига. Дальнейща  обработка ЧМсигнала происходит аналогично обработке ФМ-сигнала. Знаковый выход одного из сумматоров 39 и 40  вл етс  вторым информационным выходом устройства. Таким образом, предлагаемое устройство преобразовани  сигналов может работать в режиме с «ЧМ со скоростью 600- 1200 бит/с, что расшир ет его функциональные возможности. Использование предлагаемого устройства в системах передачи данных различного назначени  позволит расширить сферу его применени , поскольку отпадает необходимость в отдельной разработке УПС с ЧМ на скорость работы 600-1200 бит/с.

Фиг.2

2

J

(Pf/2.j

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗО ВАНИЯ СИГНАЛОВ, содержащее первый модулятор, выход которого соединен с первым входом первого переключателя, выход которого через первый фильтр соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к входу первого согласующего трансформатора, выход которого является выходом устройства, переключатель скорости, выход которого соединен с первыми входами второго модулятора и демодулятора, переключатель режимов, выход которого подключен к второму входу первого переключателя, генератор импульсов, второй, третий и четвертый фильтры, второй согласующий трансформатор, первый, второй и третий усилители, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введен второй переключатель, выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами демодулятора, к четвертому и пятому входу которого подключен выход переключателя режимов, первый, второй, третий и четвертый выходы генератора импульсов соединены соответственно с шестым и седьмым входами демодулятора, первым и вторыми входами первого и второго модуляторов, выход второго модулятора соединен с третьим входом первого переключателя и входом второго фильтра, выход которого подключен к второму входу суммара, выход переключателя режимов соединен с третьим входом второго модулятора и первым входом второго переключателя, выход второго согласующего трансформатора со единен с входом первого усилителя, выход которого подключен к входам третьего и четвертого фильтров, выходы которых соответственно через второй и третий усилители подключены к второму и третьему входам второго переключателя, второй и четвертый входы соответственно первого и второго модуляторов являются первым входом устройства, вторым и третьим входами которого являются соответственно пятый вход второго модулятора и вход второго согласующего трансформатора, выход первого согласующего трансформатора и выходы демодулятора являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами устройства.
2. 2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что второй модулятор содержит первый и g второй делители импульсов, формирователь импульсов, элемент 2И-ИЛИ и кодопреобразователь, выход первого делителя импульсов подключен к входу второго делителя импульсов, выходы которого через соответствующие формирователи импульсов соединены с соответствующими первыми входами элемента 2И-ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого делителя импульсов, выходы кодопреобразователя подключены соответственно к вторым входам элемента 2И-ИЛИ, первый, второй, третий и четвертый входы кодопреобразователя являются соответственно первым, третьим, четвертым и пятым входами второго модулятора вход первого делителя импульсов и выход второго делителя импульсов являются соответственно вторым входом и выходом второго модулятора.
3. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что демодулятор содержит первый и второй фазовые детекторы, первый и второй формирователи импульсов, переключатель, первый и второй регистры сдвига, первый и второй коммутаторы, первый и второй дешифраторы, первый, второй, третий и четвертый сумматоры, первый и второй интег

   SU ..„1112386

   J 112386 раторы, счетчик импульсов, реверсивный счетчик, декодер и пороговый блок, первыйн второй выходы счетчика импульсов соедййены соответственно с первым и вторым' входами первого и второго коммутаторов, выход первого коммутатора и первый выход второго коммутатора подключены соответственно к входам первого и второго дешифраторов, выходы первого дешифратора через последовательно соединенные первые сумматор и интегратор соединены соответственно с входом второго сумматора, выход которого подключен к первому входу декодера, выходы второго дешифратора чррез последовательно соединенные третий сумматор и второй интегратор подключены соответственно к входам четвертого сумматора, выход которого соединен с вторым входом декодера, выходы первого и второго фазовых детекторов подключены соответственно к первому и второму входам переключателя, первый и • второй выходы которого соединены соответст* венно с первыми входами первого и второго регистров сдвига, выходы которых соедине ны соответственно с входами первого и второго коммутаторов, третий выход счетчика импульсов подключен к третьему входу первого коммутатора, второй выход второго коммутатора соединен с вторыми входами первого и второго регистров сдвига, выход первого формирователя импульсов подключен к первому входу второго формирователя импульсов, выход которого соединен с третьим входом переключателя и первым входом реверсивного счетчика, выход которого подключён к входу порогового блока, выходы декодера, четвертого сумматора и порогового блока являются соответственно первым, вторым и третьим выходами демодулятора, первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым и седьмым входами которого являются соответственно вход счетчика импульсов, объединенные входы первого и второго фазовых детекторов, вход первого формирователя импульсов, второй и третий входы второго формирователя импульсов, второй вход реверсивного счетчика и четвертый вход переключателя.