SU1555897A1 - Устройство дл приема сигналов с минимальной частотной манипул цией - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электросв зи. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит амплитудный ограничитель 1, выделитель 2 фронтов импульсов, дискретный трансверсальный фильтр 3, различитель 4 символов и г-р 5 тактовых импульсов. Повышение помехоустойчивости обеспечиваетс  за счет устранени  зависимости качества приема сигналов с минимальной частотной манипул цией от времени их прихода и снижени  искажений формы выходного сигнала вследствие использовани  выделител  2, а также за счет синхронизации различител  4 тактовыми импульсами и согласовани  структуры фильтра 3 со структурой сигнала с минимальной частотной манипул цией. Кроме того, использование различител  4 позвол ет выделить цифровой видеосигнал на выходе устройства. Устройство по пп. 2 и 3 ф-лы отличаетс  выполнением фильтра 3 и различител  4, даны их ил. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

СД Сп СП

ро

со kj

Фиг.1

Изобретение относитс  к электросв зи и может быть использовано в системах передачи сигналов с минимальной частотной манипул иией.

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости .

На фиг. 1 изображена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства ; на фиг. 2 - структурна  электрическа  схема дискретного тран версалъного фильтра, на Фиг. 3 - структурна  электрическа  схема раз- личител  символов на фиг. А - временна  диаграмма.

Устройство дл  приема сигналов с минимальной частотной манипул цией содержит амплитудный ограничитель , выделитель 2 фронтов импульсов, дискретный трансверсальный фильтр 3, ра личителъ 4 символов и генератор 5 тактовых импульсов.

Дискретный трансверсальный фильтр содержит регистр 6 сдвига, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10, п тый 11, шестой 12, седьмой 13, восьмой 14 и дев тый 15 элементы И и первый 16 и второй 17 элементы ИЛИ, Различитель символов содержит первый J8 и второй 19 элементы И и триггер 20.

Устройство работает следующим образом .

На вход амплитудного ограничител  1 поступает частотно-манипулирован- ный сигнал (фиг.56), частота которого измен етс  по закону видеосиг- нала( фиг,5а), представл ющего собой последовательности символов 1 и О Так как используетс  минимальна  час тотна  манипул ци , то частоты, соответствующие передаче символов 1 и О во входном сигнале, св заны с оо тноше ни м и

п Т,

Г . tT

2Т

2п+ 2Т„

де

в

Ј.

п

-частота сигнала при передаче символа ,

-частота сигнала при передаче символа

-длительность информационного символа видеосигнала,

-целое положительное число.

.5

Амплитудный ограничитель I осуществл ет ограничение входного сигнала по

амплитуде и на его выходе имеет место сигнал в виде- последовательности пр - могоугольных импульсов (Фиг.5в). С выхода амплитудного ограничител  1 сигнал (фиг.5в) поступает на вход выделител  2 фронтов импульсов, на тактовый вход которого поступают тактовые импульсы-с выхода генератора 5 тактовых импульсов.

Частота следовани  тактовых импульсов f равна

f т Т с.

;

где m - целое положительное число,

причем m больше п. Частота следовани  тактовых импульсов должна быть кратна f и f( частотно-манипулироваиного сигнала и удовлетвор ть услови м

f т m W 2n

k

где k - число тактовых импульсов, содержащихс  в полупериоде сигнала частоты f , m

1 - fr 2fl

2n+l

Q

0

35

45

50

55

где 1 - число тактовых импульсов, содержащихс  в полупериоде сигнала частоты f .

Разность чисел k и 1 обозначим 1 тIP

l 2n(2n+l)

Тактовые импульсы, удовлетвор ющие этим услови м, показаны на (фиг.Зг).

Выделитель 2 фронтов импульсов осуществл ет , преобразование входного сигнала (фиг.Зб) в последовательность импульсов, соответствующих передним и задним фронтам импульсов, из которых состоит входной сигнал, и синхронизирует каждый импульс фронта с импульсом тактовой частоты, поступающим с выхода генератора 5 тактовых импульсов. Последовательность импульсов на выходе выделител  2 фронтов импульсов (фиг.5д) поступает на вход дискретного трансверсального фильтра 3, на тактовый вход которого приход т тактовые импульсы с выхода генератора 5 тактовых импульсов (фиг.5г).

Дискретный трансверсальный фильтр 3 работает следующим образом.

Например, пусть п равно 2, a q равно I, тогда получаем

2 fo т k 5;

-р.

f т

о

1 4,

fT

20

На первый вход (вход последователной записи) регистра 6 сдвига,  вл ющийс  первым входом дискретного трансверсального фильтра 3, поступают импульсы фронтов с выхода выделител  2 фронтов импульсов (фиг.Зд), на второй вход (тактовый вход) регистра 6 сдвига,  вл ющийс  вторым входом дискретного трансверсального фильтра 3, поступают тактовые импульсы (фиг„5г) с выхода генератора 5 тактовых импульсов. В исходном состо нии во всех разр дах регистра 6 сдвига записаны ;0 : и соответственно с выходов его разр дов на входы элементов И 7-15 поступают сигналы 0|, т.е. потенциалы низкого уровн , которые через элементы ИЛИ 16 и 17 поступают соответственно на первый и второй выходы дискретного трансвер- сального фильтра 3.

В момент времени t, (фиг.5д) на первый вход регистра 6 сдвига поступает первый импульс с фронта сигнала частоты f (, под воздействием тактового импульса, одновременно поступившего на второй вход регистра 6 сдвиг этот импульс фронта записываетс  в первый разр д регистра 6 сдвига в виде , а при поступлении на второй вход регистра 6 сдвига в моменты времени следующих тактовых импульсов сигнал из первого разр да последовательно сдвигаетс  во второй, третий и четвертый разр ды. Так как в других разр дах регистра 6 сдвига в моменты времени t(- . записаны 0, то на выходах элементов

И 7-15 также О. В момент t5 на первый вход регистра 6 сдвига поступает второй импульс фронта (фит.Зд) сигнала частоты f , а под воздействием тактового импульса, одновременно пришедшего на его второй вход, в первый разр д регистра 6 сдвига записываетс  1 :, а четвертого разр да сдвигаетс  в п тый разр д. Однако с выходов первого и п того разр дов регистра 6 сдвига сигналы |:1 не поступают одновременно на первый и второй входы какого-либо элемента И 7-15, следовательно, на выходах элементов И 7-15 0 :. Задержка по в558976

лени  сигналов 11: на выходах элементов И 7-15 при поступлении на первый вход регистра 6 сдвига в момент времени ts второго импульса фронта сигнала частоты f( обусловлена необходимостью выравн ть задержки по влени  единичных сигналов на выходах дискретного трансверсального фильтра 3 при поступлении на его вход фронтов импульсов сигналов с частотами fA и f, , так как полупериод сигнала больше полупериода сигна10

- о i частоты f

ла частоты f на величину периода так-товой частоты Т

независимо

т. Следовательно, от сигнала частоты f

0

0

5

0

5

0

5

5

или fl9 поступающего на вход дискретного трансверсального Фильтра 3, задержка по влени  сигналов 1 на одном из его выходов равна k периодам тактовой частоты, а в конкретном случае - 5ТТ, что реализуетс  выбором величины q и построением дискретного трансверсального фильтра 3.

В момент времени t, под воздействием тактового импульса 1 :, записанные в первый и п тый разр ды регистра 6 сдвига в предшествующий момент времени, сдвигаютс  соответственно на второй и тестой разр ды. При этом на первый и второй входы элемента И 12 с выходов шестого и второго разр дов регистра 6 сдвига соответственно поступают 1, следовательно, на выходе элемента И 12 также |:Г:, котора  через элемент ИЛИ 17 поступает на второй выход фильтра 3. Б моменты времени под воздействием тактовых импульсов сигналы , записанные во второй и шестой разр ды регистра 6 сдвига, сдвигаютс  соответственно в третий и седьмой, четвертый и восьмой, п тый и дев тый разр ды, причем в момент времени tg в первый разр д регистра б сдвига записываетс  1 следующего импульса фронта сигнала частоты f , при этом на первые и вторые входы элементов И J3-15 соответственно поступают сигналы J, которые через элемент ИЛИ J7 проход т на второй выход фильтра 3 в виде потенциалов высокого уровн , длительность которых равна Т (фиг, 5е).

В последующие моменты времени -tzs. дискретный трансверсальный Фильтр 3 работает аналогично.

Таким образом, при поступлении на первый вход дискретного трансверсального фильтра 3 импульсов фронтов сигнала частоты fj s а на его второй вход тактовых импульсов частоты f , на втором выходе фильтра 3 имеет место единичный сигнал длительностью Т. (фиг.Зе) после задержки Јlc,q , раво гт, «

ной 5ТТ.

В момент времени t, на первый вход

, гб регистра о сдвига поступает первый

импульс фронта сигнала частоты Ј0 (фиг.5д), и под воздействием тактового импульса, поступившего на его второй вход, в первый разр д регистра 6 сдвига записываетс  , а сигналы , записанные в момент времени t25 в п тый и дев тый разр ды, сдвигаютс  соответственно в шестой и дес тый разр ды, при этом на первый и второй входы элемента И 7 с выходов первого и шестого разр да поступают 1, следовательноs на его выходе также сигнал , который через элемент ИЛИ 16 поступает на первый выхо Фильтра 3 в виде потенциала высокого уровн  длительностью Т7. В моменты

времени

47 t3o под воздействием

тактовых импульсов , записанна  в первый разр д в момент времени t26 , сдвигаетс  последовательно во второй, третий, четвертый и п тый разр ды, а :, записанна  в момент времени t в шестой разр д - соответственно в седьмой, восьмой, дев тый и дес тый разр ды, при этом на первые и вторые входы элементов И 8-11 соответственно с выходов второго и седьмого, третьего и восьмого, четвертого и дев того , п того и дес того разр дов поступают 1, следовательно с выходов эле

ментов И 8-11 сигналы через элемент ИЛИ 16 поступают на первый выход дискретного трансверсалъного фильтра 3. При поступлении на первый вход регистра б сдвига последующих импульсов фронтов сигнала частоты f0 (фиг.5д) и тактовых импульсов на его второй вход (фиг,5г) работа фильтра 3 аналогична и показана на фиг.6, следовательно, на первом выходе Фильтра 3 имеет место единичный сигнал длительностью Тс(фиг.5ж). Таким образом, если на первый вход дискретного трансверсального фильтра 3 поступают импульсы фронтов сигнала частоты Ј0, а на его второй вход - тактовые импульсы, то на его первом выходе имеет место единич вый сигнал (фиг.5ж) длительностью

5

0

5

0 о

5

5

0

5

Тс, а если на его первый вход поступают импульсы фронтов сигнала частоты f , то единичный сигнал имеет место на втором выходе (фиг.5е).

С первого и второго выходов дискретного трансверсального фильтра 3 на первый и второй входы различител  4 символов поступают единичные сигнал (фиг.5ж и е соответственно). На третий вход различител  4 символов поступают тактовые импульсы (фиг.5г). Если единичный сигнал поступает на второй вход различител  4 символов, который  вл етс  первым входом элемента И 19, на второй вход которого поступают тактовые импульсы г третьего входа различител  4 символов, то элемент И 19 пропускает на единичный вход триггера 20 последовательность тактовых импульсов в течение времени , равного Тс, триггер 20 переходит в единичное состо ние и на его единичном выходе имеет место сигнал (фиг.Зз). В момент времени с первого выхода фильтра 3 на первый вход различител  4 символов поступает единичный сигнал (фиг.5ж), который проходит на первый вход элемента И 18, на второй вход которого поступают тактовые импульсы с третьего входа различител  4 символов, при этом с выхода элемента И 18 на нулевой вход триггера 20 проходит последовательность тактовых импульсов в течение времени tz&-t g , триггер 20 переходит в нулевое состо ние и на его единичном выходе нулевой сигнал (фиг.Зз), в момент времени на второй вход различител  4 символов поступает единичный сигнал (фиг.5е) и на его выходе аналогично имеет место единичный сигнал длительностью Т. .

I/

Таким образом, на выходе различител  4 символов,  вл ющимс  выходом устройства,имеет место сигнал (фиг.5з), аналогичный передаваемому сообщению в виде последовательности символов 1 и О 1 (фиг.5а), но задержанный относительно входного сигнала фильтра на врем  5ТТ.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает повышение помехоустойчивости за счет устранени  зависимости качества приема сигналов с минимальной члстотной манипул цией от времени их прихода и снижени  искажений ФОРМЫ выходного

У1

сигнала вследствие использовани  выделител  2 фронтов импульсов, синхронизации различител  4 символов тактовыми импульсами и согласовани  структ туры дискретного трансверсального фильтра 3 со структурой сигнала с минимальной частотной манипул цией, а также позвол ет выделить цифровой видеосигнал на выходе фильтра символов дл  последующей обработки цифровыми устройствами за счет использовани  различител  4 символов.

Claims (3)

1.Устройство дл  приема сигналов с минимальной частотной манипул цией, содержащее амплитудный ограничитель, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом дискретного трансверсального фильтра, отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости, введены различитель символов и выделитель фронтов импульсов, выход которого соединен с сигнальным входом дискретного трансверсального фильтра, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму сигнальным входам различител  символов, тактовый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов и к тактовому входу выделител  фронтов импульсов, сигнальный вход которого подключен к выходу амплитудного ограничител .

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что дискретный трансверсальный фильтр содержит два элемента ИЛИ, дев ть элементов

И и регистр сдвига,первый - дев тый выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого - дев того элементов И, выходы первого, второго, третьего, четвертого и п того элементов И соединены соответ55897Ю

сгвенно с первым, вторым, третьим, четвертым и п тым входами первого элемента ИЛИ, выходы шестого, седьмого , восьмого и дев того элементов И соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами второго элемента ИЛИ, дес тый выход регистра сдвига соединен с вторым

входом п того элемента И, первый

вход которого соединен с вторым вхо-- дом дев того элемента И, первый вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, первый вход

5 которого соединен с вторым входом восьмого элемента И, первый вход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, первый вход которого соединен с вторым входом седь0 мого элемента И, первый вход которого соединен с вторым входом второго элемента И, первый вход которого соеди-t нен с вторым входом шестого элемента И первый вход которого соединен с вто

5 рым входом первого элемента И, при - этом сигнальный и тактовый входы регистра сдвига  вл ютс  сигнальным и тактовым входами дискретного трансверсального фильтра, первы и вторым

0 выходами которого  вл ютс  соответственного выходы первого и второго элементов ИЛИ:

3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что различи5 тель символов содержит триггер и первый и второй элементы И, выходы которых подключены соответственно к нулевому и единичному входам триггера , выход которого  вл етс  выходом

0 различител  символов, первым и вторым сигнальными входами которого  вл ютс  первые входы соответственно первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены и  вл 5 ютс  тактовым входом различител  символов.

Фиг. 2

®иг.з

I

I ( I I | I I I I I I I

1 ft I I I

)1(ШШ11ШШ1111111Ш1ШШ11} 1(ШШ}||1Ш((Ш1Ш

Зв

I ,tti fa fa tn tv bs tutts3 tsttsi t M, 1 I I | t I | I I I I I I

n и 11 i i t 111 i i (

Зв

t

ФигА