SU1145485A1 - Цифровое устройство преобразовани групповых сигналов систем св зи с частотным разделением каналов - Google Patents

Abstract

ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ГРУППОВЫХ СИГНАЛОВ. СИСТЕМ СВЯЗИ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ.КАНАЛОВ , содержащее N каналов преобразовани , каждьй из которых выполнен в виде последовательно соединенных входного аналогового фильтра, аналого-цифрового преобразовател  и блока переноса спектра сигнала, вькоды которого соединены соответственно с входами двух входных цифровых фильтров, а также блок быстрого преобразовани  Фурье, входы которого соединены с выходами соответствующих входных цифровых фильтров каждого канала преобразовани , 2N цифровых фильтров, входы которых соединены с соответствующими выходами блока быстрого преобразовани  Фурье, а выходы каждого из 2N цифровых фильтров подключены через блоки задержки к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен через цифроаналоговый преобразователь со входом выходного аналогового (фильтра, отличающе , е с   тем, что, с целью уменьшени  времени преобразовани , каждьй входной цифровой фильтр содержит блок разделени  входной последовательно- сти, блок, коммутации, входы которого сл соединены с выходами блока разделени  входной последовательности, выходы блока коммутации соединены соответственно с входами 2N блоков цифровой фильтрации, .выходы которых соединены через блоки задержки с соответствующими входами сз мматора, 4 причем вход блока разделени  входной ел последовательности и выход сумматора 4  вл ютс  входом и выходом входного 00 цифрового фильтра. ел

Description

Изобретение относитс  к электросв зи и мсжет быть использов но в системах многоканальной св зи с цифровой обработкой сигналов. Известно цифровое устройство форми ровани  сигналов систем св зи с частот ным разделением каналов, содержащее последовательно, соединенные аналого цифровой преобразователь, цифровой интерполирующий фильтр, коммутатор, перемножитель, накапливающие сумматоры , запоминающие блоки, цифровые фильтры, сумматор, цифроаналоговый преобразователь и аналоговый полосовой фильтр, а также генератор несущей частоты, выход которого соединен с вторым входом перемножител  D Однако известное устройство хара теризуетс  больщой продолжительностью преобразовани . Наиболее близким техническим ре .шением к предложенному  вл етс  цифровое устройство преобразовани  групповых сигналов систем св зи с частотным-разделением каналов, соде жащее N каналов преобразовани , каж дьй из которых выполнен в виде последовательно соединенных входного аналогового фильтра, акалого-цифрового преобразовател  и блока перено спектра сигнала, выходы которого со динены соответственно с входами дву входных цифровых фильтров, а также блок быстрого преобразовани  Фурье, входы которого соединены с вьгходами соответствующих входных цифровых фильтров каждого канала преобразова ни , 2N цифровых фильтров, входы которых соединены с соответствующим выходами блока быстрого прербразо.ва ни  Фурье, а вькоды каждого 2N цифр вых фильтров подключены через блоки задержки к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен через цифроаналоговый преобразовате с входом выходного аналогового филь ра 2. Однако такое устройство характери зуетс  большой продолжительностью преобразовани , когда частота дискретизации входных сйгналов не кратн частоте дискретизации вьпсодного сигнала . Цель изобретени  - уменьшение времени преобразовани . Указанна  цель достигаетс  тем, что в цифровом устройстве преобразовани  групповых сигналов систем св зи с частотным разделением каналов, содержащем N каналов преобразовани , каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных входного аналогового фильтра, аналого-цифрового преобразовател  и блока переноса спектра сигнала, выходы которого соединены соответственно с входами двух входных цифровых фильтров, а также блок быстрого преобразовани  Фурье, входы которого соединены с выходами соответствующих входных цифровьк фильтров каждого канала преобразовани , 2N цифровых фильтров, входы которых соединены с соответствующими выходами блока быстрого преобразований Фурье, а выходы каждого из 2N цифровых фильтров подключены через блоки задержки к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен через цифроаналоговый преобразователь с входом выходного аналогового фипьтра, в каждом входном цифровом фильтре введены блок разделени  входной последовательности , блок коммутации, входы которого соединены с выходами блока разделени  входной посредовательности , выходы блока коммутации соединены соответственно с входами 2N блоков цифровой, фильтрации, выходы которых соединены через блоки задержки с соответствующими входами сумматора, причем вход блока разделени  входной по.следовательности и выход сумматора  вл ютс  входом и выходом входного -цифрового фильтра. На фиг. 1 представлена структурна  элект рическа  схема цифрового устройства преобразовани  групповых сигналов систем св зи с частотным разделением каналов; на фиг. 2 структурна  электрическа  схема входного цифрового фильтра; на фиг. 3 спектры сигналов и частотные .характеристики фильтров, по сн ющие работу устройства. Цифровое устройство преобразовани  групповых .сигналов систем св зи с настотным разделением каналов (фиг. 1) содержит каналы 1 -N преобразовани , каждьй из которых содержит входной аналоговой фильтр 2, аналого-цифровой преобразователь 3, блок 4 переноса спейтра сигнала и два входных цифровых фильтра 5 и 6, а также блок 7 быстрого преобразовани  Фурье, цифровые фильтры , блоки 9 задержки, сумматор 10, цифроаналоговьш преобра.зователь 11 и вьгходной аналоговый фильтр 12. Каждый из входных цифровых фильтров 5 и 6 содержит (фиг. 2) блок 13 разделени  входной последовательности , блок 14.коммутации, блок 15 15 jцифровой фильтрации, блоки 1616задержки и сумматор 17. Цифровое устройство преобразовани  групповых сигналов систем св зи с частотным разделением каналов работает следующим образом. Входные аналоговые сигналы п ти первичных групп поступают на входы входных аналоговых фильтров 2, имеющих полосу пропус-сани  равную 60108 кГц. Отфильтрованные сигналы поступают на входы аналого-цифровых преобразователей 3, осуществл ющих дискретизацию входных сигналов с частотой 112 кГц и преобразование аналоговых отсчетов сигналов в цифровую форму. Спектры сигналов X1 (Z -TUT) с частотой дискретизации. 112 кГц на выходах аналого-цифровых преобразователей 3 условно показаны на фиг. За (где N равна числу кана лов устройства; дл  рассматриваемого случа  N должно быть выбрано больще 5, а именно , значение п равно номеру канала преобразовани  и измен етс  от 1 до N -j1) . Сигналы Х( Z.- поступают на вход блоков 4 переноса спектра сигнала, где осуществл етс  перенос спектра сигнала на четверть-частоты дискрети зации (вверх). На эти же входы могут поступать цифровые сигналы первичньгх групп непосредственно с входов устройства Б случае, если оборудование образовани  первичньгх групп  вл етс  цифровым. На действительных выходах блоков 4 присутствуют сигналы X., 0(2 ), а. на мнимых - Х . (z ) Частота дискретизации каждого из эти сигналов равна 56 кГц. Спектр этих двух сигналов одного канала преобразовани  показа н на фиг. 36. С выходов блоков 4 каждьй из сигZNi ZN ,«( ) поступа ет на вход соответствующего входного ЦИФРОВОГО фильтра 5 и 6. Эти фильтры 1 5 . осуществл ют одновременно следующие операции: интерпол цию входных.сигналов с коэффициентом 2 ( 2 «6 12 до получени  частоты дискретизации 672 кГц; фильтрацию проинтерполированных сигналов фильтрами с передаN точной функцией С (2 ) и частотой дискретизации 672 кГц; прореживание отфильтрованных сигналов с коэффициентом М М-«- 1 7 до получени  час тоты дискретизации 96 кГц. Модуль частотной характеристики фильтра G(2 ) показан на фиг. ЗВ, на фиг. 3 г - спектр непрореженного комплексного сигнала (с частотой дискретизации 672 кГц) / м / а / N iJTll -N-H N+t 1 nVZ /, ( 1 GU I Ha фиг. 3(9. показан спектр комплексного сигнала (с частотой дискре-, тизации 96 кГц) где сигналы (zf) и ) получены прореживанием с коэффициен ( 2 ) TOMN+1 из сигналов 1 V ( %,Г - Входные цифровые фильтры 5 работают следующим образом. Входной сигнал Х. п(Z ) либо 2Мг, N+lT X -. (2 ) поступает на вход блока 13 разделени  входной пЪследовательно .сти, которьй раздел ет входной сигнал с частотой дискретизации 56 кГц на 7 последовательностей (с частотой дискретизации 8 кГц) Л2Н n,R,Z .( ). Эти семь последовательностей Х R ) или X. ,.-/т2«2) постуI ч /П| 1 I пают на входы блока 14 коммутации, который формирует из них (М+1) 2x6x7 84 последовательности (с частотой дис2f i кретизации 8 кГц (X д , „(Z ) (Z ). В последних обо начени х величины и «1,1 завис т о номера О р 2 N - 1 блока 15 цифровой фильтрации в данн входном цифровом фильтре 5 или 6, а значение О - S N равно номеру низкочастотного цифрового фильтра в соответствующем блоке 14. Выходной сигнал блока 15 цифрово фильтрации поступает на вход- соответствующего блока 16 задержки с передаточной функцией . С выходо блоков 16 сигналы поступают навход сумматора 17. Выходные сигналы сумматора 17 (они же выходные сигналы входного цифрового фильтра 5, 6) равны . гки N V afzl-y f R, ) . гн-1 N G, sUl г-«р Vnl() 5.0 fS -M,) Сигналы NP j}(Z ) и ; U ) с .частотой дискретизации 9бкГц пост пают на входы блока 7 быстрого пре разовани  Фурье, осуществл ющего п бразование отсчетов входных сигналов согласно выражению М-1 U,(2).22;|c.(2K.i)v(H,zn-5 ,(2K.l)v,l(), K.O,f..JM-l, где N 6 - число каналов устройства; и 1(2) - сигнал на соответствующем выходе блока 7; Vn,R(l и п j( сигналы на п-м действительном и мнимом входах блока 7. Выходные сигналы блока 7 поступают на входы цифровых фильтров 8, имеющих частоту дискретизации 48 кГц и передаточные функции ), Выходные сигналы цифровых фильтров 8 поступают на входы 9 задержки с передаточными функци ми Z4 Значение переметра К равно номеру соответствующего выхода блока 7. Передаточные функции ) цифровых фильтров 8 выбираютс  таким образом, что модуль частотной характеристики цифрового фильтра с частотой дискретизации 576 кГц и передаточной функцией (1. имеет вид, показанный на фиг. Зе. Выходные сигналы блоков 9 задержки складываютс  в сумматоре 10. Выходной сигнал (с частотой дискретизации 576 кГц) сумматора 10 равен nz),(z)uJz) и представл ет собой цифровой сигнал вторичной группы. Блок 7 быстрого преобразовани  Фурье совместно с набором цифровых фильтров 8 и блоков 9 задержки, а также с сумматором 10 обеспечивает интерпол цию комплексных входных сигналов Vn(z) (фиг. 35) с коэффициентом до получени  частоты дискретизации 576 кГц; фильтрацию этих сигналов фильтром с передаточной функцией F(Z) (фиг. Зе); перенос отфильтрованного комплексного- сигнала „(Z)P(Z) Vp(2) (фиг. 3) с частотой дискретизации 576 кГц по оси частот на величину (48п) кГц и

выделение действительной части-этого сигнала (спектры перенесенных по частоте действительных сигналов Yj,(2) показаны на фиг. 3|--к дл  значений номера канала п равных 1, 2 и 5); суммирование сигналов Yjj(Z) дл  получени  цифрового сигнала вторичной группы (с частотой дискретизации 576 кГц) N-1

V(2|

Y (2)Спектр цифрового сигнала

ns1

У,(2) показан на

вторичной группы фиг. 3л) .

Выходной сигнал сумматора поступает на вход цифроаналогового преобразовател  11, преобразующего цифровые отсчеты   аналоговую форму Выходной сигнал цифроаналогового тгреобразовател  11, которому также соответствует фиг. Зд, поступает

на вход выходного аналогового фильтра 12 с полосой пропускани  312552 кГц, восстанавливающего непрерьшную во времени форму выходного

сигнала. Модуль частотной характеристики выходного аналогового фильтра 12 условно показан на фиг. 3м, а спектр выходного аналогового сигнала вторичной группы - на

фиг. Зн.

Поскольку общее количество умножений : за одну секунду, приход щеес  на одну первичную группу, в предлагаемом устройстве значительно

меньше, чем в известном, то соответственно уменьшаетс  количество операций во врем  преобразовани .

Таким образом, уменьшаетс  врем  преобразовани  в результате значительного уменьщени  количества операций .

I

dff/xoS

Фие i

2N

Х/г,л (2 /

Хпт (7 и-177Г

Вход

f f I5 / I

J Lli t-J i

/5

/5

i t l t I f I

2Ы

f5

16

2H

1b

Vr./f an

или .. ,л/)

. V/7.I I )

Выход Фаг. 2

U.ix......,o.rx./

22 JJ6Мг5ба672 нГц

ГУ. ГУ. Г 14. rk

288 Ш дО . 575

192

4в. 96 т т т ш

Фиг.З

- А-Ги

576

нГи

Claims (1)

1. ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ГРУППОВЫХ СИГНАЛОВ. СИСТЕМ СВЯЗИ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ.КАНАЛОВ, содержащее N каналов преобразования , каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных входного аналогового фильтра, аналого-цифрового преобразователя и блока переноса спектра сигнала, выходы которого соединены соответственно с входами двух входных цифровых фильтров, а также блок быст-* рого преобразования Фурье, входы которого соединены с выходами соот- ветствующих входных цифровых фильтров каждого канала преобразования, 2N цифровых фильтров, входы которых соединены с соответствующими выходами блока быстрого преобразования Фурье, а выходы каждого из 2N цифровых фильтров подключены через блоки задержки к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен через цифроаналоговый преобразователь со входом выходного аналогового | фильтра , отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени преобразования, каждый входной цифровой фильтр содержит блок разделения входной последовательности, блок, коммутации, входы которого соединены с выходами блока разделения входной последовательности, выходы блока коммутации соединены соответственно с входами 2N блоков цифровой фильтрации, выходы которых соединены через блоки задержки с соответствующими входами сумматора, причем вход блока разделения входной последовательности и выход сумматора являются входом и выходом входного цифрового фильтра.

   SU ,..,1145485

   45485