SU1510109A1 - Приемник тональных сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиосв зи. Цель изобретени  - повышение помехозащищенности устройства путем адаптивного изменени  добротности полосового фильтра. Приемник тональных сигналов содержит полосовой фильтр 1, дифференцирующую цепочку 2, элемент задержки 3, детекторы 4,8 и 9, вычитающий усилитель 5, блок 6 делителей напр жени , источник 7 опорного напр жени , формирователь 10 управл ющих сигналов, компаратор 11, элемент И 12 и блок 13 пам ти. В режиме адаптивного изменени  добротности фильтра 1 по степени отклонени  измеренной величины напр жени  И от значени  И_макс, определенного в соответствии с амплитудой входного сигнала, можно судить о соотношении между уровнем сигналов, попавших в полосу пропускани  фильтра 1, и уровнем внеполосных шумов. Это  вл етс  фактором, определ ющим изменение добротности фильтра 1. Дл  оценки величины И выходной сигнал детектора 4 сравниваетс  в формирователе 10 с опорными сигналами, получаемыми с выхода блока 6 делителей. Полученное двоичное число затем записываетс  в блок 13 пам ти. 2 ил.

Description

3151

Изобретение относитс  к области радио- и электросв зи, в частности дл  построени  избирательных средств приема одночастотных тональных сигналов .

Цель изобретени  - повышение помехозащищенности устройства путем адаптивного изменени  добротности полосового фильтра..

На фиг.1 приведена структурна  схема приемника тональных сигналов; на фиг.2 - примеры выполнени  форми- ровател  управл ющих сигналов и блока пам ти.

Приемник тональных сигналов (фиг.1 содержит полосовой фильтр 1, дифференцирующую цепочку 2, элемент 3 задержки , первый детектор 4, вычитающий усилитель 5, блок 6 делителей напр жени , источник 7 опорного напр жени , второй детектор 8, третий детектор 9, формирователь 10 управл ющих сигналов, компаратор 11, эле

мент И 12, блок 13 пам тис

Формирователь 10 управл ющих сигналов содержит группу компараторов 14, элемент И-НЕ 15 и группу элементов И 16. Блок 13 пам ти содержит регистр 17 и инвертор 18

Приемник работает следующим образом .

Входной сигнал U устройства подаетс  на полосовой фильтр 1, обеспечи- вающий вьзделение сигнальной частоты fд. Если коэффициенты передачи с входа и выхода полосового фильтра 1 (при совпадении частоты.входного сигнала с частотой настройки) на выход вычи- тающего усилител  5 равны, то, поскольку фазовьй сдвиг, вносимьй полосовым фильтром IjHa резонансной частоте равен нулю, сигнал на выходе вычитающего усилител  5 также будет равен нулю. По мере увеличени  расстройки между частотой входного сигнала и частотой настройки выходной сигнал вычитающего усилител  5 стремитс  к самому входному сигналу уст- ройства, поскольку выходной сигнал полосового фильтра 1 стремитс  к нулю . Таким образом, полосовой фильтр 1 в совокупности с вычитающим усилителем 5 образуют режекторный фильтр с частотой максимального подавлени  сигнала, совпадающей с резонансной частотой fg. Огибаюпгие выходных сигналов полосового фильтра 1 и режекQ

5

0

5

0

5 0 З д j

торного (выход вычитающего усилител  5) фильтра выдел ютс  соответственно первым и вторым детекторами 4 и 8 (Un и Up). Решение о наличии или отсутствии сигнальных данных информации на входе устройства принимаетс  на основе сравнени  сигналов в компараторе 11. Если основна  энерги  спектра сосредоточена вблизи сигнальной частоты fp, ToUf, UpH может быть прин то решение о наличии на входе устройства сигнальной частоты, при Uf, Up есть все основани  считать , что на входе устройства имеетс  помеха например речевой сигнал, спектр которого более или менее размазан во всей используемой полосе частот (дл . телефонных каналов это полоса 0,3-0,4 кГц), при этом решение о приеме не принимаетс 

Дополнительные средства направлены на повышение защищенности устройства от ложных срабатываний от сигналов , спектр которых рассредоточен по широкой полосе частот (например, речевые сигналы), что достигаетс  дискретной регулировкой добротности полосового фильтра 1 в зависимости от соотношени  величин выходного сигнала полосового фильтра и внепо- лосных сигналов (шума). При небольших отношени х сигнал - шум и малом . значении добротности полосового фильтра 1 существенна  часть шумов

может попасть в полосу пропускани  j -.поскольку спектр помех чаще всего распределен по всей частотной полосе (белый шум, большинство речевых сигналов)и вызвать ложные срабатьша- ни  устройства. Очевидно, что добротность полосового фильтра 1 при этом целесообразно увеличить, чтобы уменьшить долю шумов, попадающих в полосу пропускани  фильтра. Напротив, при высоких значени х отношени  сигнал - шум, что обычно имеет место при наличии на входе устройства сигнального импульса частоты f, добротность полосового фильтра 1. может быть выбрана минимальной, что обеспечивает ускорение обработки информации, уменьшение длительностей переходных процессов фильтров, сокращение зон ре- устойчивого приема (когда U pUp) в начале сигнального импульса, уменьшение искажений длительности выходного сигнала устройства относительно длительности сигнального импульса

(за счет уменьшени  задержки переднего фронта выходного сигнала устройства относительно начала сигнального импульса)о

Адаптивна  перестройка добротности полосового фильтра происходит следующим образом. В пустом канале, до момента по влени  речевого или одно- частотного полезного сигнала, выходной сигнал третьего детектора 9, а следовательно, и выходные- сигналы блока 6 делителей напр жени  близки к нулю. Формирователь 10 управл ющих сигналов форь ирует на своем выходе параллельньй двоичный код (в данном случае нулевой), запрещающий сраба- тьшание устройства, В этом случае выходной сигнал источника 7 опорного напр жени  определ ет нижний порог срабатывани  устройства. Двоичный код, состо щий из одних нулей, хранитс  в блоке 13 пам ти с момента окончани  предьщущего сигнального

1510109

ни )о Таким образом, по степени отклонени  измеренной величины U от значени  , , определенного в соответствии с амплитудой входного сигнала можно судить о соотношении между уровнем сигналов, попавших в полосу пропускани  полосового фильтра 1 , и уровнем внеполосных шумов, что  вл етс  фактором, определ ющим изменение добротности полосового фильтра 1. Дл  оценки величины U выходной сигнал первого детектора 4 сравниваетс  в формирователе 10 с опорными сигналами, получаемыми с выхода блока 6. В общем случае оценка величины сигнала образуетс  на выходе формировател  10 в виде двоичного числа, причем каждому такому числу соответствует определенное значение добротности Q, а чем больше единиц содержит двоичное число, тем меньше

отличие и от и.

и тем меньшее значение добротности может быть установ

импульса и удерживает полосовой фильтр 25 лено в полосовом фильтре 1, По задне1 в таком состо нии, когда его добротность равна некоторой наименьшей величине Q,, . При по влении на входе устройства сигнального импульса весь сигнал пройдет на выход вычитающего усилител  5 и второго детектора 8, поскольку в первые моменты времени выходной сигнал полосового фильтра 1 близок к нулю. Выходной сигнал Up второго детектора 8 поступает на дифференцирующую цепочку 12, вьщел - ющую короткие импульсы по переднему фронту сиг нала Up, которые сбрасывают первый и третий детекторы 4 и 9, а также полосовой фильтр 1 в самом начале сигнального импульса, после чего указанные блоки готовы к работе.

На элементе 3 задержки сигнал сброса задерживаетс  на некоторую фиксированную величину -С , причем в данньй момент времени выходной сигна Up первого детектора 4 достигает некоторой максимальной величины

при известных Q

мим

и

ллакс

(где

мчкс амплитуда входного сигнала, получаема  на выходе третьего детектора 9), однозначно определена. .Чем меньше частотной компоненты f содержитс  в спектре входного сигнала с амплитудой а следовательно, чем больше уровень внеполосных шумов, тем больше отклонение полученной величины и от и,с (в сторону уменьше0

5

0

5

0

5

му фронту выходного сигнала элемента 3 задержки двоичное число с выхода формировател  10 управл юпц1х сигналов записываетс  в блок 13 пам ти, где хранитс  до окончани  сигнального импульса.

Если на входе приемника по вл етс  помеха, то выходной сигнал U ., первого детектора 4 к моменту выдачи сигнала записи достигает значени  U существенно меньшего, чем U , что обусловлено тем, что спектр помехи или не содержит составл ющей на сигнальной частоте, или эта составл юща  относительно мала. В формирователе 10 управл ющих сигналов сработает только часть из группы компара- торов 14, ив момент записи в блок 13 пам ти запишетс  двоичное число, отличное от нул , что вызовет повышение добротности полосового фильтра 1 и обеспечит дополнительное по- :вьш1ение помехозащищенности прием- :ника.

Таким образом, технико-экономическа  эффективность предлагаемого приемника по сравнению с известным заключаетс  в повышенной помехозащищенности j при этом при .высоких отношени х мощностей полезный сигнал/ внеполосный шум на входе устройства сохран етс  возможность обработки сигнала с малой задержкой и минимальными искажени ми длительности.

7151

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Приемник тональных сигналов, содержащий последовательно соединенные полосовой фильтр, выход которого подключен к первому входу вычитающего усилител , первый детектор и компаратор , к второму входу которого подключен выход последовательно соединенных вычитающего усилител , вход которого, объединен с входом полосового филь.тра и  вл етс  входом приемника тональных сигналов, и второго детектора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехозащищенности пу- тем адаптивного изменени  добротности полосового фильтра, введены последовательно соединенные третий детектор, вход которого подключен к входу приемника тональных сигналов, блок делителей напр жени , формирователь управл ющих сигналов и блок пам ти, вы

   8

   ходы которого соединены с вторыми входами полосового фильтра, последовательно соединенные дифференцирующа  цепочка, выход которой подключен к вторым входам первого и третьего детекторов и к третьему входу полосового фильтра, и элемент задержки, выход которого соединен с вторым входом бло- ка пам ти, элемент И и источник опор

   ного напр жени , выход которого подключен к второму входу формировател  управл ющих сигналов, третий вход которого соединен с первым входом компаратора , выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого  вл етс  выходом приемника тональных сигналов, а второй вход элемента И подключен к одному из входов блока пам ти, причем выход второго детектора подключен к вхбду дифферен- цирукицего звена.