Способ и устройство высокоточного измерения спектра информационных акустических сигналов Российский патент 2023 года по МПК G01R23/16 

Область техники

Изобретение относится к технике связи, в частности к цифровым способам и устройствам измерения спектра информационных акустических сигналов.

Уровень техники

Известен цифровой способ измерения спектра (Кристоф Раушер «Основы спектрального анализа». М. Rohde & Schwarz, Горячая линия-Телеком. 2006 г. стр. 20. рис. 3.6). Данный способ включает низкочастотную фильтрацию, а затем аналого-цифровое преобразование, а также запоминание кодовых комбинаций цифрового сигнала, быстрое преобразование Фурье,. цифровую индикацию.

Известно устройство цифрового анализатора спектра (Кристоф Раушер «Основы спектрального анализа». М. Rohde & Schwarz, Горячая линия-Телеком. 2006 г. стр. 20. рис. 3.6) для осуществления цифрового способа измерения спектра, содержащее: фильтр низких частот, вход которого является входом устройства, а выход соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, а также оперативное запоминающее устройство, блок быстрого преобразования Фурье, блок индикации с дисплеем.

Недостатком известного способа и устройства является понижение точности измерения спектра информационных акустических сигналов на коротких временных интервалах (мгновенных значениях спектра) вследствие низкой разрешающей способности. и повышенной осцилляцией оценок амплитуды спектральных составляющих. Также в известном способе и устройстве при быстром преобразовании Фурье используется окно без перекрытия, что приводит к появлению разрывов анализируемых функций. Возникающие вследствие этого в спектре боковые лепестки преобразования окна, называемые просачиванием, будут искажать амплитуды соседних спектральных составляющих. Просачивание приводит не только к появлению амплитудных ошибок в спектрах сигналов, но также маскирует составляющие с малыми амплитудами в информационных сигналах и, следовательно, препятствует их измерению.

Известен «Способ измерения спектра информационных акустических сигналов с компенсацией искажений» (Патент № RU 2756934 C1. Опубликован: 07.10. 2021 Бюл №28) принятый за прототип. Данный способ включает низкочастотную фильтрацию, а затем аналого-цифровое преобразование с формированием цифрового информационного сигнала x(t), который далее представляют как цифровой комплексный сигнал у которого действительная составляющая представлена в виде цифрового информационного сигнала x(t), а мнимая составляющая jx₁(t) равна нулю, после чего из цифрового комплексного сигнала осуществляют формирование последовательности сегментов из К кодовых комбинаций этого сигнала в каждом сегменте, которые преобразуются в последовательность сегментов цифрового комплексного сигнала из 2К кодовых комбинаций в каждом сегменте, после чего осуществляют наложение оконной функции Наттолла на каждый сегмент и получают последовательность сегментов цифрового комплексного сигнала из 2К кодовых комбинаций этого сигнала в каждом сегменте, затем осуществляют прямое быстрое преобразование Фурье 2К кодовых комбинаций цифрового комплексного сигнала и формируют 2К пар коэффициентов преобразования, соответствующих представлению каждого сегмента цифрового комплексного сигнала в спектральной области, после чего в каждом сегменте осуществляют в цифровом виде поворот фазы 2К пар коэффициентов преобразования, что соответствует повороту фазы на 90° всех спектральных составляющих во временной области в исходном аналоговом сигнале, а затем осуществляют обратное быстрое преобразование Фурье из 2К пар спектральных коэффициентов в каждом сегменте в 2К кодовых комбинаций в каждом сегменте цифрового комплексного сигнала, после чего осуществляют сложение с 50% перекрытием каждого сегмента цифрового комплексного сигнала с предыдущим ему сегментом и компенсацией неравномерности оконной функции Наттолла, и получают таким образом ортогональный цифровой информационный сигнал x₁(t), сдвинутый на 90° по отношению цифрового информационного сигнала x(t), а также после аналого-цифрового преобразования цифровой информационный сигнал x(t) задерживают а затем соединяют с ортогональным цифровым информационным сигналом x₁(t), и получают основной цифровой комплексный сигнал состоящий из основного цифрового информационного сигнала х_о(t) и мнимой части этого основного цифрового информационного сигнала jx_1o(t), после этого из основного цифрового комплексного сигнала формируют зеркальный цифровой комплексный информационный сигнал из которого, в свою очередь выделяют сигнал зеркальной амплитудной огибающей А_з(t) и сигнал зеркальной фазы ϕ_з(t), кроме того основной цифровой комплексный сигнал задерживают и из его составляющей в виде основного цифрового информационного сигнала х_о(t) производят первое дискретно-косинусное преобразование и получают первые В_о спектральные ДКП коэффициенты, содержащие помехи в виде боковых лепестков, а также из задержанного основного цифрового комплексного сигнала выделяют сигнал приращения фазы dϕ за один дискретный отсчет, после чего этот сигнал складывают с сигналом зеркальной фазы ϕ_з(t) и формируют таким образом сигнал с корректированной зеркальной фазой ϕ_кз(t) = ϕ_з(t) + dϕ, после чего осуществляют формирование корректированного зеркального цифрового информационного сигнала х_кз(t) = А_з(t) ⋅ cos ϕ_кз(t), над которым осуществляют второе дискретно-косинусное преобразование и формируют вторые спектральные ДКП коэффициенты В_зк корректированного зеркального цифрового информационного сигнала х_кз(t), которые также содержат помехи в виде боковых лепестков преобразования, но имеющих противоположную фазу по отношению помехам, содержащихся в первых спектральных ДКП коэффициентах В_о, затем первые спектральные ДКП коэффициенты основного цифрового информационного сигнала В_о складывают со вторыми спектральными ДКП коэффициентами корректированного зеркального цифрового информационного сигнала В_зк, вследствие чего происходит компенсация помех в виде боковых лепестков преобразования, после чего над сформированными таким образом спектральными ДКП коэффициентами основного цифрового информационного сигнала с компенсированными помехами далее осуществляют цифровую индикацию

Известно устройство для осуществления способа измерения спектра информационных акустических сигналов с компенсацией искажений (Патент № RU 2756934 C1. Опубликован: 07.10.2021 Бюл №28.), содержащее фильтр низких частот, вход которого является входом устройства, а выход соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, а также блок удвоения частоты импульсов дискретизации, блок сегментации и наложения оконной функции Наттолла, последовательно соединенные блок быстрого преобразования Фурье, блок поворота фазы коэффициентов преобразования, блок обратного быстрого преобразования Фурье, блок перекрытия сегментов и компенсации неравномерности окна Наттолла, а также содержащее первый блок дискретно-косинусного преобразования, второй блок дискретно-косинусного преобразования, блок индикации с дисплеем, а также первую линию задержки, вторую линию задержки, блок формирования комплексного сигнала, блок формирования зеркального сигнала, блок определения приращения фазы, блок суммирования фаз, блок восстановления зеркального сигнала и сумматор, при этом первый выход аналого-цифрового преобразователя соединен со входом блока сегментации и наложения оконной функции Наттолла и со входом первой линии задержки, выход которой соединен с первым входом блока формирования комплексного сигнала, а второй выход аналого-цифрового преобразователя соединен со входом блока удвоения частоты импульсов дискретизации, причем выход блока сегментации и наложения оконной функции Наттолла соединен со входом блока быстрого преобразования Фурье, а выход блока перекрытия сегментов и компенсации неравномерности окна Наттолла соединен со вторым входом блока формирования комплексного сигнала, выход которого соединен со входом блока формирования зеркального сигнала и со входом второй линии задержки, выход которой соединен со входом блока определения приращения фазы и со входом первого блока дискретно-косинусного преобразования, выход которого соединен с первым входом сумматора, причем первый выход блока формирования зеркального сигнала соединен с первым входом блока суммирования фаз, второй вход которого соединен с выходом блока определения приращения фазы, а выход блока суммирования фаз соединен с первым входом блока восстановления зеркального сигнала, второй вход которого соединен со вторым выходом блока формирования зеркального сигнала, а выход блока восстановления зеркального сигнал соединен со входом второго блока дискретно-косинусного преобразования, выход которого соединен со вторым входом сумматора, выход которого соединен со входом блока индикации с дисплеем.

Недостатком известного способа и устройства при измерении спектра информационных акустических сигналов на коротких временных отрезках информационного акустического сигнала является недостаточная точность и разрешающая способность, ограниченные в пределах бина.

Сущность изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности и разрешающей способности цифрового метода измерения спектра информационных акустических сигналов на коротких временных отрезках информационного акустического сигнала на основе поиска точного значения спектральных параметров этих сигналов.

Предлагаемый высокоточный способ измерения спектра информационных акустических сигналов, включающий низкочастотную фильтрацию, а затем аналого-цифровое преобразование с формированием цифрового информационного сигнала x(t), который далее представляем как цифровой комплексный сигнал у которого действительная составляющая представлена в виде цифрового информационного сигнала x(t), а мнимая составляющая jx₁(t) равна нулю. После чего из цифрового комплексного сигнала осуществляют формирование последовательности сегментов из К кодовых комбинаций этого сигнала в каждом сегменте, которые преобразуются в последовательность сегментов цифрового комплексного сигнала из 2К кодовых комбинаций в каждом сегменте, после чего осуществляют наложение оконной функции Наттолла на каждый сегмент и получают последовательность сегментов цифрового комплексного сигнала из 2К кодовых комбинаций этого сигнала в каждом сегменте, затем осуществляют прямое быстрое преобразование Фурье 2К кодовых комбинаций цифрового комплексного сигнала и формируют 2К пар коэффициентов преобразования, соответствующих представлению каждого сегмента цифрового комплексного сигнала в спектральной области. После этого в каждом сегменте осуществляют в цифровом виде поворот фазы 2К пар коэффициентов преобразования, что соответствует повороту фазы на 90° всех спектральных составляющих во временной области в исходном аналоговом сигнале, а затем осуществляют обратное быстрое преобразование Фурье из 2К пар спектральных коэффициентов в каждом сегменте в 2К кодовых комбинаций в каждом сегменте цифрового комплексного сигнала, после чего осуществляют сложение с 50% перекрытием каждого сегмента цифрового комплексного сигнала с предыдущим ему сегментом и компенсацией неравномерности оконной функции Наттолла, и получают таким образом ортогональный цифровой информационный сигнал x₁(t), сдвинутый на 90⁰ по отношению цифрового информационного сигнала x(t), а также после аналого-цифрового преобразования цифровой информационный сигнал x(t) задерживают а затем соединяют с ортогональным цифровым информационным сигналом x₁(t) и получают основной цифровой комплексный сигнал состоящий из основного цифрового информационного сигнала х_о(t) и мнимой части этого основного цифрового информационного сигнала jx_1o(t).

В отличие от прототипа после формирования основного цифрового комплексного сигнала осуществляют выделение и запоминание отрезка длительностью в Т секунд этого основного цифрового комплексного сигнала, состоящего из N кодовых комбинаций этого сигнала, после чего из этого выделенного и запомненного отрезка, в свою очередь, осуществляют выделение и запоминание первой партии основного цифрового комплексного сигнала, состоящей из М кодовых комбинаций этого сигнала. Затем над первой партией основного цифрового комплексного сигнала осуществляют первую серию операций, когда формируют первую партию зеркального цифрового комплексного информационного сигнала из которого, в свою очередь выделяют сигнал зеркальной амплитудной огибающей А_з(t) и сигнал зеркальной фазы ϕ_з(t), кроме того первую партию основного цифрового комплексного сигнала задерживают и из его составляющей в виде основного цифрового информационного сигнала х_о(t) производят первое дискретно-косинусное преобразование и получают первые спектральные ДКП коэффициенты В_о, содержащие помехи в виде боковых лепестков. А также из первой партии задержанного основного цифрового комплексного сигнала выделяют сигнал приращения фазы dϕ за один дискретный отсчет, после чего этот сигнал складывают с сигналом зеркальной фазы ϕ_з(t) и формируют таким образом сигнал с корректированной зеркальной фазой ϕ_кз(t). После этого в первой партии осуществляют формирование корректированного зеркального цифрового информационного сигнала х_кз(t) = А_з(t) ⋅ cos ϕ_кз(t), над которым осуществляют второе дискретно-косинусное преобразование и формируют вторые спектральные ДКП коэффициенты корректированного зеркального цифрового информационного сигнала В_зк, которые также содержат помехи в виде боковых лепестков преобразования, но имеющих противоположную фазу по отношению помехам, содержащихся в первых спектральных ДКП коэффициентах В_о. Затем в первой партии первые спектральные ДКП коэффициенты основного цифрового информационного сигнала В_о складывают со вторыми спектральными ДКП коэффициентами корректированного зеркального цифрового информационного сигнала В_зк, вследствие чего происходит компенсация помех в виде боковых лепестков преобразования, вследствие чего в первой партии оказываются сформированными спектральные ДКП коэффициенты основного цифрового информационного сигнала с компенсированными помехами.

Из сформированных таким образом спектральных ДКП коэффициентов первой партии с компенсированными искажениями и помехами далее осуществляют второю серию операций, когда из этой первой партии спектральных ДКП коэффициентов выделяют К областей спектральных максимумов, каждая из которых представляет из себя центральный спектральный коэффициент с наибольшей амплитудой, вокруг которого справа и слева находятся спектральные коэффициенты в виде боковых составляющих со все более уменьшающимися амплитудами по мере удаления от центрального спектрального коэффициента. А затем в каждой из К областей спектральных максимумов выделяют три спектральных коэффициента 1,2 и 3 с максимальными значениями амплитуд. При этом спектральный коэффициент под номером 2 является центральным спектральным коэффициентом с наибольшей амплитудой, а спектральные коэффициенты под номерами 1 и 3 находятся слева справа и от него и являются боковыми с меньшими амплитудами по отношению к спектральному коэффициенту под номером 2. После этого осуществляют определение порядка расположения этих трех спектральных коэффициентов из К областей спектральных максимумов в порядке убывания их амплитуд. Затем 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащих с первого по К областям спектральных максимумов, запоминают.

Далее в третьей серии операций из 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих области первого спектрального максимума, определяют и запоминают спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды (и пока с не измененной частотой). После этого осуществляют сравнение спектрального коэффициента 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды и пока с не измененной частотой со спектральным коэффициентом 1 или 3 с нулевым значением амплитуды и на основе этого сравнения, ориентируясь на спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды, формируют первый корректирующий комплексный сигнал с частотой, равной 1/2 бина, в отношении этого 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области первого спектрального максимума из первой партии.

Затем основной цифровой комплексный сигнал из первой партии либо умножают на этот первый корректирующий комплексный сигнал , связанный с 1 спектральным коэффициентом с наибольшим значением амплитуды, и получают первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал , частота которого увеличивается на величину частоты первого корректирующего комплексного сигнала, либо основной цифровой комплексный сигнал из первой партии делят на этот первый корректирующий комплексный сигнал, связанный с 3 спектральным коэффициентом с наибольшим значением амплитуды, и получают первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал , частота которого уменьшается на величину частоты первого корректирующего комплексного сигнала.

После этого в отношении этого первый раз измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала повторно осуществляют первую серию операций и получают таким образом первый раз измененные спектральные ДКП коэффициенты первой партии, над которыми также повторно осуществляют вторую серию операций и получают 1 и 3 первый раз измененные по частоте спектральные коэффициенты, принадлежащих К областям спектральных максимумов, из которых запоминают только 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащие области первого спектрального максимума.

Далее в третьей серии операций из полученных 1 и 3 первый раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, принадлежащих области первого спектрального максимума, запоминают первый раз измененный по частоте спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды, а затем осуществляют сравнение его амплитуды со значением амплитуды этого же 1 или 3 ранее запомненного спектрального коэффициента с не измененной частотой. В результате этого сравнения, ориентируясь на первый раз измененный по частоте спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды, формируют второй корректирующий комплексный сигнал с частотой, равной 1/4 бина, в отношении этого 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области первого спектрального максимума из первой партии.

Затем, первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал из первой партии либо умножают на этот второй корректирующий комплексный сигнал , связанный с 1 спектральным коэффициентом с наибольшим значением амплитуды, и получают второй раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал частота которого второй раз увеличивается на величину частоты второго корректирующего комплексного сигнала . Либо первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал из первой партии делят на этот второй корректирующий комплексный сигнал , связанный с 3 спектральным коэффициентом с наибольшим значением амплитуды, и получают второй раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал частота которого второй раз уменьшается на величину частоты второго корректирующего комплексного сигнала .

После этого аналогичным образом получают третий, четвертый …m-ный раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал частота которого в третий, четвертый …m-ный раз увеличивается или уменьшается на величину частоты третьего, четвертого …m-ного корректирующего комплексного сигнала . Затем в отношении m-ный раз измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала осуществляют первую и вторую серии операций и получают 1 и 3 m-ный раз измененные спектральные коэффициенты, принадлежащих К областям спектральных максимумов, из которых запоминают только 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащие области первого спектрального максимума. После чего, в третьей серии операций из полученных 1 и 3 m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, принадлежащих области первого спектрального максимума, запоминают m-ный раз измененный по частоте спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды и после сравнения его амплитуды со значением амплитуды этого же m-1 раз измененного по частоте спектрального коэффициента, осуществляют первую индикацию либо этого m-ный раз измененного по частоте спектрального коэффициента, либо предыдущего m-1 раз измененного по частоте спектрального коэффициента, имеющего большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененным по частоте спектральным коэффициентом, и в результате осуществляют индикацию первого спектрального коэффициента который вследствие изменений (сдвигов по частоте) оказывается наиболее близким к истинному значению частоты и амплитуды этого коэффициента, принадлежащего области первого спектрального максимума из первой партии.

Затем над первой партией основного цифрового комплексного сигнала снова осуществляют первую серию операций, и получают спектральные ДКП коэффициенты первой партии с компенсированными искажениями и помехами. Далее над ними осуществляют второю серию операций, и полученные таким образом 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащих К областям спектральных максимумов, запоминают. Далее в третьей серии операций из 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих области второго спектрального максимума, выделяют и запоминают спектральный коэффициент 1 или 3 с пока неизмененной частотой и с наибольшим значением амплитуды. После этого, подобно тому как ранее было проделано в отношении области первого спектрального максимума, формируют первый корректирующий комплексный сигнал с частотой, равной 1/2 бина, в отношении этого 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области второго спектрального максимума из первой партии.

Далее в отношении этого 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области второго спектрального максимума из первой партии повторяют все операции как это было в отношении 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области первого спектрального максимума. В результате всех этих операций осуществляют вторую индикация в отношении либо m-ный раз измененного по частоте спектрального коэффициента, либо предыдущего m-1 раз измененного по частоте спектрального коэффициента, имеющего большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененным по частоте спектральным коэффициентом, и в результате осуществляют индикацию второго спектрального коэффициента который вследствие изменений (сдвигов по частоте) оказывается наиболее близким к истинному значению частоты и амплитуды этого коэффициента, принадлежащего области второго спектрального максимума из первой партии.

После этого аналогичным образом осуществляются операции в отношении 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области третьего, четвертого …k-того спектральных максимумов из первой партии. В результате всех этих операций осуществляется третья, четвертая … k-я индикации в отношении либо m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, либо предыдущих m-1 раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, имеющих большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененными по частоте спектральными коэффициентами, и в результате осуществляют индикации третьего, четвертого …k-того спектральных коэффициентов, которые вследствие изменений (сдвигов по частоте) оказываются наиболее близкими к истинным значениям частоты и амплитуды этих коэффициентов, принадлежащих области третьего, четвертого …k-того спектральных максимумов из первой партии.

А затем из выделенного и запомненного отрезка длительностью в Т секунд основного цифрового комплексного сигнала , состоящего из N кодовых комбинаций этого сигнала, осуществляют выделение и запоминание второй партии основного цифрового комплексного сигнала, состоящей из М кодовых комбинаций этого сигнала. Затем над второй партией основного цифрового комплексного сигнала осуществляют такие же серии операций, как это имело место в отношении первой партии основного цифрового комплексного сигнала. В результате всех этих операций осуществляется первая, вторая … k-я индикации в отношении либо m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, либо предыдущих m-1 раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, имеющих большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененными по частоте спектральными коэффициентами, и в результате осуществляют индикации первого, второго … k-того спектральных коэффициентов, которые вследствие изменений (сдвигов по частоте) оказываются наиболее близкими к истинным значениям частоты и амплитуды этих коэффициентов, принадлежащих области первого, второго …k-того спектральных максимумов из второй партии.

После этого из выделенного и запомненного отрезка длительностью в Т секунд основного цифрового комплексного сигнала , состоящего из N кодовых комбинаций этого сигнала, осуществляют выделение и запоминание третьей, четвертой …Z партий основного цифрового комплексного сигнала , каждая из которых состоит из М кодовых комбинаций этого сигнала. Затем над этими третьей, четвертой …Z партиями основного цифрового комплексного сигнала осуществляют такие же серии операций, как это имело место в отношении первой партии основного цифрового комплексного сигнала. В результате всех этих операций осуществляется первая, вторая … k-я индикации либо в отношении m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, либо предыдущих m-1 раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, имеющих большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененными по частоте спектральными коэффициентами, и в результате осуществляют индикации первого, второго …k-того спектральных коэффициентов, которые вследствие изменений (сдвигов по частоте) оказываются наиболее близкими к истинным значениям частоты и амплитуды этих коэффициентов, принадлежащих области первого, второго …k-того спектральных максимумов из третьей, четвертой… Z партий.

Затем осуществляют выделение и запоминание второго, третьего и т.д. отрезков, каждый длительностью в Т секунд основного цифрового комплексного сигнала , состоящего из N кодовых комбинаций. Далее в отношении каждого из этих второго, третьего и т.д. отрезков, осуществляют выделение и запоминание первой, второй …Z партий основного цифрового комплексного сигнала , каждая из которых состоит из М кодовых комбинаций этого сигнала. Затем над этими первой, второй …Z партиями основного цифрового комплексного сигнала осуществляют такие же серии операций, как это имело место в отношении первой партии основного цифрового комплексного сигнала. В результате всех этих операций осуществляется первая, вторая … k-я индикации в отношении либо m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, либо предыдущих m-1 раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, имеющих большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененными по частоте спектральными коэффициентами, и в результате осуществляют индикации первого, второго …k-того спектральных коэффициентов, которые вследствие изменений (сдвигов по частоте) оказываются наиболее близкими к истинным значениям частоты и амплитуды этих коэффициентов, принадлежащих области первого, второго …k-того спектральных максимумов из первой, второй … Z партий, в свою очередь принадлежащих второму, третьему и т.д. отрезкам сигнала.

Поставленная задача решается также тем, что в устройство высокоточного измерения спектра информационных акустических сигналов, содержащее фильтр низких частот, вход которого является входом устройства, а выход соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, а также содержащее блок удвоения частоты импульсов дискретизации, первую линию задержки, блок сегментации и наложения оконной функции Наттолла, последовательно соединенные блок быстрого преобразования Фурье, блок поворота фазы коэффициентов преобразования, блок обратного быстрого преобразования Фурье, блок перекрытия сегментов и компенсации неравномерности окна Наттолла, а также содержащее вторую линию задержки, блок формирования комплексного сигнала, блок формирования зеркального сигнала, блок определения приращения фазы, блок суммирования фаз, блок восстановления зеркального сигнала, сумматор, первый блок дискретно-косинусного преобразования, второй блок дискретно-косинусного преобразования, блок индикации с дисплеем. Дополнительно введены блок выделения участков сигнала, блок обработки временного сигнала, блок выделения максимумов спектра, блок фиксации максимумов спектра, блок управления максимумами спектра и блок формирования конечных параметров. При этом первый выход аналого-цифрового преобразователя соединен со входом блока сегментации и наложения оконной функции Наттолла и со входом первой линии задержки, выход которой соединен с первым входом блока формирования комплексного сигнала, а второй выход аналого-цифрового преобразователя соединен со входом блока удвоения частоты импульсов дискретизации. Причем выход блока сегментации и наложения оконной функции Наттолла через последовательно соединенные блок быстрого преобразования Фурье, блок поворота фазы коэффициентов преобразования, блок обратного быстрого преобразования Фурье, блок перекрытия сегментов и компенсации неравномерности окна Наттолла, соединен со вторым входом блока формирования комплексного сигнала, выход которого соединен с первым входом блока выделения участков сигнала, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с первым и вторым входами блока обработки временного сигнала, первый выход которого соединен со входом блока формирования зеркального сигнала и со входом второй линии задержки, выход которой соединен со входом блока определения приращения фазы и со входом первого блока дискретно-косинусного преобразования, выход которого соединен с первым входом сумматора. Причем первый выход блока формирования зеркального сигнала соединен с первым входом блока суммирования фаз, второй вход которого соединен с выходом блока определения приращения фазы, а выход блока суммирования фаз соединен с первым входом блока восстановления зеркального сигнала, второй вход которого соединен со вторым выходом блока формирования зеркального сигнала, а выход блока восстановления зеркального сигнала соединен со входом второго блока дискретно-косинусного преобразования, выход которого соединен со вторым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом блока выделения максимумов спектра, второй вход которого соединен со вторым выходом блока обработки временного сигнала. При этом первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока выделения максимумов спектра соединены, соответственно, с вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым входами блока фиксации максимумов спектра, первый выход которого соединен с третьим входом блока выделения максимумов спектра и с первым входом блока управления максимумами спектра, второй выход блока фиксации максимумов спектра соединен с пятым входом блока обработки временного сигнала, третий и четвертый выходы блока фиксации максимумов спектра соединены, соответственно, с вторым и третьим входами блока управления максимумами спектра, пятый выход блока фиксации максимумов спектра соединен с третьим входом блока обработки временного сигнала, с третьим входом блока формирования конечных параметров и с пятым входом блока управления максимумами спектра. А 1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3 … k.1, k.2, k.3 выходы блока фиксации максимумов спектра соединены, соответственно, с 1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3 … k.1, k.2, k.3 входами блока управления максимумами спектра, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с первым и вторым входами блока формирования конечных параметров, при этом третий выход блока управления максимумами спектра соединен с четвертым входом блока обработки временного сигнала, с первым входом блока фиксации максимумов спектра и с пятым входом блока формирования конечных параметров, четвертый выход блока управления максимумами спектра соединен с четвертым входом блока формирования конечных параметров, пятый выход блока управления максимумами спектра соединен с вторым входом блока выделения участков сигнала и с шестым входом блока формирования конечных параметров. А 1.1, 2.1…k.1 выходы блока управления максимумами спектра соединены, соответственно с 1.1, 2.1…k.1 входами блока фиксации максимумов спектра, при этом первый и второй выходы блока формирования конечных параметров соединены, соответственно, с шестым и седьмым входами блока обработки временного сигнала, третий выход блока формирования конечных параметров соединен с четвертым входом блока управления максимумами спектра, а четвертый выход блока формирования конечных параметров соединен со входом блока индикации с дисплеем

Перечень фигур

Предложенный способ и устройство поясняются фигурами, где:

Фиг. 1. Структурная схема устройства высокоточного измерения спектра информационных акустических сигналов.

Фиг. 2 Области спектральных максимумов.

Фиг. 3. Схема блока сегментации и наложения оконной функции Наттолла.

Фиг. 4. Временные диаграммы работы блока сегментации и наложения оконной функции Наттолла.

Фиг. 5. Схема блока перекрытия сегментов и компенсации неравномерности окна Наттолла.

Фиг. 6. Временные диаграммы работы блока перекрытия сегментов и компенсации неравномерности окна Наттолла.

Фиг. 7 Схема блока формирования зеркального сигнала.

Фиг. 8 Схема формирования зеркальных спектральных коэффициентов, входящую в блок формирования зеркального сигнала.

Фиг. 9 Схема выделения огибающей и фазы, входящую в блок формирования зеркального сигнала.

Фиг. 10 Схема блока определения приращения фазы.

Фиг. 11 Схема блока восстановления зеркального сигнала.

Фиг. 12 Схема блока выделения участков сигнала.

Фиг. 13 Схема блока обработки временного сигнала.

Фиг. 14 Схема блока выделения максимумов спектра.

Фиг. 15 Схема блока фиксации максимумов спектра.

Фиг. 16 Схема блока управления максимумами спектра.

Фиг. 17 Схема блока формирования конечных параметров.

Фиг. 18 Схема определения максимума, входящей в блок фиксации максимумов спектра.

Осуществление изобретения

Особенностью предлагаемого способа высокоточного измерения спектра информационных акустических сигналов в отличие от прототипа, является использование поэтапного изменения (сдвигов) частоты спектральных коэффициентов, полученных при дискретно-косинусном преобразовании (ДКП) информационного сигнала, что позволяет значительно увеличить точность этих спектральных коэффициентов на коротких временных отрезках информационного акустического сигнала, максимально приближая их значения к истинным спектральным величинам. Кроме того, повысить точность цифрового метода измерения спектра информационных акустических сигналов удается за счет компенсации в спектре боковых лепестков преобразования окна и увеличения вследствие этого разрешающей способности и уменьшения осцилляции оценки амплитуды спектральных составляющих.

Способ высокоточного измерения спектра информационных акустических сигналов реализуется следующим образом. Над входным аналоговым информационным акустическим сигналом осуществляют низкочастотную фильтрацию, а затем аналого-цифровое преобразование с формированием цифрового информационного сигнала x(t). Частота дискретизации может быть, например 48 кГц, а количество разрядов в кодовой комбинации 16. Этот цифровой информационный сигнал далее представляем как цифровой комплексный сигнал у которого действительная составляющая представлена в виде цифрового информационного сигнала x(t), а мнимая составляющая jx₁(t) равна нулю.

Далее из цифрового комплексного сигнала осуществляют формирование последовательности сегментов из К кодовых комбинаций этого сигнала в каждом сегменте, которые преобразуются в последовательность сегментов цифрового комплексного сигнала из 2К кодовых комбинаций в каждом сегменте, после чего осуществляют наложение оконной функции Наттолла на каждый сегмент и получают последовательность сегментов цифрового комплексного сигнала из 2К кодовых комбинаций этого сигнала в каждом сегменте. Эта оконная функция, в отличие от прямоугольного окна без перекрытия не приводит к появлению разрывов анализируемых функций и возникновению, вследствие этого, в спектре боковых лепестков преобразования окна, которые заметно искажают амплитуды соседних спектральных составляющих. Использование оконной функции Наттолла с последующим 50% перекрытием каждого сегмента из 2К кодовых комбинаций сигнала в каждом сегменте с предыдущим ему сегментом и компенсацией неравномерности данной оконной функции позволяет увеличить защитное отношение, характеризующее уровень помех и искажений в сигнале, до 92 дБ. Это очень существенно для передачи сигналов художественного вещания. Наименьшим уровнем боковых лепестков, из существующих оконных функций, обладает именно окно Наттолла.

После наложения оконной функции Наттолла на каждый сегмент осуществляют 2К прямое быстрое преобразование Фурье 2К кодовых комбинаций цифрового комплексного сигнала и формируют 2К пар коэффициентов преобразования, соответствующих представлению каждого сегмента цифрового комплексного сигнала в спектральной области. Это преобразование определяется известной формулой (Н. Ахмед, К.Р. Рао Ортогональные преобразования при обработке цифровых сигналов: Пер.с англ. / Под ред. И.Б. Фоменко. - М.: Связь, 1980, - 248 с):

где: N - число отсчетов, n - номер гармоники, k - индекс отсчета сигнала от 0 до N-1.

А после быстрого преобразования Фурье в каждом сегменте осуществляют в цифровом виде поворот фазы 2К пар коэффициентов преобразования, а именно для коэффициентов с первого по K-ый: значение коэффициента cos 2πnk/N заменяют значением sin 2πnk/N, а значение коэффициента jsin 2πnk/N заменяют значением jcos 2πnk/N с обратным знаком. А для коэффициентов с K плюс первого по 2K минус первый: значение коэффициента cos 2πnk/N заменяют значением sin 2πnk/N с обратным знаком, а значение коэффициента jsin 2πnk/N заменяют значением jcos 2πnk/N. Это соответствует повороту фазы на 90° всех спектральных составляющих во временной области в исходном аналоговом сигнале.

Затем осуществляют обратное быстрое преобразование Фурье из 2К пар спектральных коэффициентов в каждом сегменте в 2К кодовых комбинаций в каждом сегменте цифрового комплексного сигнала. Для более качественного восстановления сигнала в случае использования окна Наттолла осуществляют сложение с 50% перекрытием каждого сегмента цифрового комплексного сигнала с предыдущим ему сегментом, задержанным на длительность, равную половине длительности сегмента и получают таким образом цифровой сигнал, состоящий из К кодовых комбинаций в каждом сегменте. Поскольку окно Наттола не относиться к числу окон обеспечивающих единичный коэффициент передачи при использовании 50% перекрытий, то увеличение точности восстановленного основного цифрового комплексного сигнала осуществляют путем компенсации неравномерности оконной функции Наттолла. Такая компенсация позволяет увеличить защитное отношение, характеризующее уровень помех и искажений в сигнале, до 92 дБ.

Таким образом оказался сформированным ортогональный цифровой информационный сигнал x₁(t), сдвинутый на 90⁰ по отношению цифрового информационного сигнала x(t). Далее из этого ортогонального цифрового информационного сигнала и задержанного цифрового информационного сигнала формируют основной цифровой комплексный сигнал состоящий из основного цифрового информационного сигнала х_о(t) и мнимой части этого основного цифрового информационного сигнала jx_1o(t).

А после формирования основного цифрового комплексного сигнала осуществляют выделение и запоминание отрезка длительностью в Т секунд этого основного цифрового комплексного сигнала, состоящего из N кодовых комбинаций этого сигнала, после чего из этого выделенного и запомненного отрезка, в свою очередь, осуществляют выделение и запоминание первой партии основного цифрового комплексного сигнала , состоящей из М кодовых комбинаций этого сигнала. Затем над первой партией основного цифрового комплексного сигнала осуществляют первую серию операций, когда формируют первую партию зеркального цифрового комплексного информационного сигнала , когда для каждой пары коэффициентов с порядковым номером от нуля до K (порядковый номер пар коэффициентов «i» последовательно увеличивается): “i”-я пара коэффициентов взаимно меняется по значению с “2K - i”-ой парой коэффициентов (например, если на входе имеются значения X(3) = [-5, j300], а X(2K-3) = [75, -j12], то на выходе будут установлены значения X(3) = [75, -j12], а X(2K-3) = [-5, j300] ). Из полученного таким образом зеркального цифрового комплексного информационного сигнала затем выделяют сигнал зеркальной амплитудной огибающей А_з(t) и сигнал зеркальной фазы ϕ_з(t).

Кроме того, основной цифровой комплексный сигнал из первой партии задерживают и из его составляющей в виде основного цифрового информационного сигнала х_о(t) производят первое дискретно-косинусное преобразование (ДКП) массива данных Х(m), m = 0,1,. ., N-1, в соответствии с известной формулой (Н. Ахмед, К.Р. Рао Ортогональные преобразования при обработке цифровых сигналов: Пер.с англ. / Под ред. И.Б. Фоменко. - М.: Связь, 1980, - 248 с):

(2)

где L_x(b) - есть b-й коэффициент ДКП, N - число отсчетов;

и формируют первые В_о спектральные ДКП коэффициенты основного цифрового информационного сигнала х_о(t) первой партии, которые содержат искажения и помехи в виде боковых лепестков преобразования. А также из задержанного основного цифрового комплексного сигнала первой партии выделяют сигнал приращения фазы dϕ за один дискретный отсчет. Этот сигнал далее складывают с сигналом зеркальной фазы ϕ_з(t) и формируют таким образом сигнал с корректированной зеркальной фазой ϕ_кз(t). После этого осуществляют формирование корректированного зеркального цифрового информационного сигнала х_кз(t) = А_з(t) ⋅ cos ϕ_кз(t) первой партии, над которым осуществляют второе дискретно-косинусное преобразование (ДКП) и формируют вторые В_зк спектральных ДКП коэффициентов корректированного зеркального цифрового информационного сигнала х_кз(t) первой партии, которые также содержат искажения и помехи в виде боковых лепестков преобразования, но имеющих противоположную фазу по отношению искажениям и помехам, содержащихся в первых В_о спектральных ДКП коэффициентах основного цифрового информационного сигнала х_о(t) первой партии. Затем первые В_о спектральные ДКП коэффициенты основного цифрового информационного сигнала первой партии складывают со вторыми В_зк спектральными ДКП коэффициентами корректированного зеркального цифрового информационного сигнала первой партии, вследствие чего происходит компенсация искажений и помех в виде боковых лепестков преобразования.

Из сформированных таким образом спектральных ДКП коэффициентов первой партии с компенсированными искажениями и помехами далее осуществляют второю серию операций, когда из этой первой партии спектральных ДКП коэффициентов выделяют К областей спектральных максимумов, каждая из которых представляет из себя центральный спектральный коэффициент с наибольшей амплитудой, вокруг которого справа и слева находятся спектральные коэффициенты в виде боковых составляющих со все более уменьшающимися амплитудами по мере удаления от центрального спектрального коэффициента (Фиг. 2). А затем в каждой из К областей спектральных максимумов выделяют три спектральных коэффициента 1,2 и 3 с максимальными значениями амплитуд. При этом спектральный коэффициент под номером 2 является тем самым центральным спектральным коэффициентом с наибольшей амплитудой, а спектральные коэффициенты под номерами 1 и 3 находятся слева и справа от него и являются боковыми с меньшими амплитудами по отношению к спектральному коэффициенту под номером 2 (Фиг. 2). Следует заметить, что центральный спектральный коэффициент под номером 2 не отражает точного значения амплитуды и частоты. Это уточненное значение амплитуды и частоты спектрального коэффициента находится в промежутке между 2 и 1 спектральными коэффициентами, либо между 2 и 3 спектральными коэффициентами и это, в свою очередь, зависит от того какой из этих 1 или 3 коэффициент обладает большей амплитудой.

После выделения трех спектральных коэффициентов 1, 2 и 3 с максимальными значениями амплитуд, осуществляют определение порядка расположения этих 1,2 и 3 спектральных коэффициентов из К областей спектральных максимумов в порядке убывания их амплитуд. Затем 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащих с первого по К областям спектральных максимумов, запоминают.

Далее в третьей серии операций из 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих области первого спектрального максимума, определяют и запоминают спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды (и пока с не измененной частотой). После этого осуществляют сравнение спектрального коэффициента 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды (и пока с не измененной частотой) со спектральным коэффициентом 1 или 3 с нулевым значением амплитуды и на основе этого сравнения, ориентируясь на спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды, формируют первый корректирующий комплексный сигнал с частотой, равной 1/2 бина, в отношении этого 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области первого спектрального максимума из первой партии. При этом Δf одного бина для ДКП равна Δf = F_д / 2N, где F_д - частота дискретизации, а N - количество отсчетов (кодовых комбинаций) в выборке (в нашем примере F_д =48 кГц, N=480, тогда Δf = 50 Гц).

Далее основной цифровой комплексный сигнал из первой партии либо умножают на этот первый корректирующий комплексный сигнал , связанный с 1 спектральным коэффициентом с наибольшим значением амплитуды, и получают, согласно правилу умножения комплексных чисел (В.И. Смирнов Курс высшей математики, том 1. Гос. Издательство технико-теоретической литературы. М. 1951, -472с.) первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал , частота которого f₁ увеличивается на величину частоты первого корректирующего комплексного сигнала f₂.

Либо основной цифровой комплексный сигнал из первой партии делят на этот первый корректирующий комплексный сигнал , связанный с 3 спектральным коэффициентом с наибольшим значением амплитуды, и получают, согласно правилу деления комплексных чисел (В.И. Смирнов Курс высшей математики, том 1. Гос. Издательство технико-теоретической литературы. М. 1951, - 472 с.), первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал , частота которого f₁ уменьшается на величину частоты первого корректирующего комплексного сигнала f₂.

Затем в отношении этого первый раз измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала повторно осуществляют первую серию операций, описанных выше, и получают таким образом первый раз измененные по частоте спектральные ДКП коэффициенты первой партии, над которыми также повторно осуществляют вторую серию операций, описанных выше, и получают 1 и 3 первый раз измененные по частоте спектральные коэффициенты, принадлежащие К областям спектральных максимумов, из которых запоминают 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащие области первого спектрального максимума. Далее в третьей серии операций из полученных 1 и 3 первый раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, принадлежащих области первого спектрального максимума, запоминают первый раз измененный по частоте спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды, а затем осуществляют сравнение его амплитуды со значением амплитуды этого же 1 или 3 ранее запомненного спектрального коэффициента с неизмененной частотой. В результате этого сравнения, ориентируясь на первый раз измененный по частоте спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды, формируют второй корректирующий комплексный сигнал с частотой, равной 1/4 бина, в отношении этого 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области первого спектрального максимума из первой партии.

Затем, первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал из первой партии либо умножают, согласно формуле (3) на этот второй корректирующий комплексный сигнал , связанный с 1 спектральным коэффициентом с наибольшим значением амплитуды, и получают второй раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал частота которого второй раз увеличивается на величину частоты второго корректирующего комплексного сигнала . Либо первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал из первой партии делят, согласно формуле (4), на этот второй корректирующий комплексный сигнал , связанный с 3 спектральным коэффициентом с наибольшим значением амплитуды, и получают второй раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал частота которого второй раз уменьшается на величину частоты второго корректирующего комплексного сигнала .

Далее аналогичным образом получают третий, четвертый …m-ный раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал частота которого третий, четвертый …m-ный раз увеличивается или уменьшается на величину частоты третьего, четвертого …m-ного корректирующего комплексного сигнала . Затем в отношении m-ный раз измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала осуществляют ранее описанные первую и вторую серии операций. После чего, в третьей серии операций из полученных 1 и 3 m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, принадлежащих области первого спектрального максимума, запоминают m-ный раз измененный по частоте спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды и после сравнения его амплитуды со значением амплитуды этого же m-1 раз измененного по частоте спектрального коэффициента, осуществляют первую индикацию либо этого m-ный раз измененного по частоте спектрального коэффициента, либо предыдущего m-1 раз измененного по частоте спектрального коэффициента, имеющего большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененным по частоте спектральным коэффициентом, и в результате получают индикацию первого спектрального коэффициента, который вследствие изменений (сдвигов по частоте) оказывается наиболее близким к истинному значению частоты и амплитуды этого коэффициента, принадлежащего области первого спектрального максимума из первой партии.

Затем над первой партией основного цифрового комплексного сигнала снова осуществляют первую серию операций, и получают спектральные ДКП коэффициенты первой партии с компенсированными искажениями и помехами. Далее над ними осуществляют второю серию операций, и полученные таким образом 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащих К областям спектральных максимумов, запоминают. Далее в третьей серии операций из 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих теперь области второго спектрального максимума, выделяют и запоминают спектральный коэффициент 1 или 3 с пока неизмененной частотой и с наибольшим значением амплитуды. После этого, подобно тому как ранее было проделано в отношении области первого спектрального максимума, формируют первый корректирующий комплексный сигнал с частотой, равной 1/2 бина, в отношении этого 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области второго спектрального максимума из первой партии.

Далее в отношении этого 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области второго спектрального максимума из первой партии повторяют все операции как это было в отношении 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области первого спектрального максимума. Результатом всех этих операций является вторая индикация в отношении либо m-ный раз измененного по частоте спектрального коэффициента, либо предыдущего m-1 раз измененного по частоте спектрального коэффициента, имеющего большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененным по частоте спектральным коэффициентом, и в результате получают индикацию второго спектрального коэффициента, который вследствие изменений (сдвигов по частоте) оказывается наиболее близким к истинному значению частоты и амплитуды этого коэффициента, принадлежащего области второго спектрального максимума из первой партии.

После этого аналогичным образом осуществляются операции в отношении 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области третьего, четвертого … k-того спектральных максимумов из первой партии. Результатом всех этих операций является третья, четвертая … k-я индикации в отношении либо m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, либо предыдущих m-1 раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, имеющих большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененными по частоте спектральными коэффициентами, и в результате получают индикации третьего, четвертого … k-того спектральных коэффициентов, которые вследствие изменений (сдвигов по частоте) оказываются наиболее близкими к истинным значениям частоты и амплитуды этих коэффициентов, принадлежащих области третьего, четвертого … k-того спектральных максимумов из первой партии

А далее из выделенного и запомненного отрезка длительностью в Т секунд основного цифрового комплексного сигнала , состоящего из N кодовых комбинаций этого сигнала, осуществляют выделение и запоминание второй партии основного цифрового комплексного сигнала, состоящей из М кодовых комбинаций этого сигнала. Затем над второй партией основного цифрового комплексного сигнала осуществляют такие же серии операций, как это имело место в отношении первой партии основного цифрового комплексного сигнала. Результатом всех этих операций является первая, вторая … k-я индикации в отношении либо m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, либо предыдущих m-1 раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, имеющих большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененными по частоте спектральными коэффициентами, и в результате получают индикации первого, второго … k-того спектральных коэффициентов, которые вследствие изменений (сдвигов по частоте) оказываются наиболее близкими к истинным значениям частоты и амплитуды этих коэффициентов, принадлежащих области первого, второго … k-того спектральных максимумов из второй партии.

После этого из выделенного и запомненного отрезка длительностью в Т секунд основного цифрового комплексного сигнала , состоящего из N кодовых комбинаций этого сигнала, осуществляют выделение и запоминание третьей, четвертой …Z партий основного цифрового комплексного сигнала , каждая из которых состоит из М кодовых комбинаций этого сигнала. Затем над этими третьей, четвертой …Z партиями основного цифрового комплексного сигнала осуществляют такие же серии операций, как это имело место в отношении первой партии основного цифрового комплексного сигнала. Результатом всех этих операций является первая, вторая… k-я индикации либо в отношении m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, либо предыдущих m-1 раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, имеющих большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененными по частоте спектральными коэффициентами, и в результате получают индикации первого, второго …k-того спектральных коэффициентов, которые вследствие изменений (сдвигов по частоте) оказываются наиболее близкими к истинным значениям частоты и амплитуды этих коэффициентов, принадлежащих области первого, второго …k-того спектральных максимумов из третьей, четвертой … Z партий.

Затем осуществляют выделение и запоминание второго, третьего и т.д. отрезков, каждый длительностью в Т секунд основного цифрового комплексного сигнала , состоящих из N кодовых комбинаций. Далее в отношении каждого из этих второго, третьего и т.д. отрезков, осуществляют выделение и запоминание первой, второй …Z партий основного цифрового комплексного сигнала , каждая из которых состоит из М кодовых комбинаций этого сигнала. Затем над этими первой, второй …Z партиями основного цифрового комплексного сигнала осуществляют такие же серии операций, как это имело место в отношении первой партии основного цифрового комплексного сигнала. Результатом всех этих операций является первая, вторая … k-я индикации в отношении либо m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, либо предыдущих m-1 раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, имеющих большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененными по частоте спектральными коэффициентами, и в результате получают индикации первого, второго … k-того спектральных коэффициентов, которые вследствие изменений (сдвигов по частоте) оказываются наиболее близкими к истинным значениям частоты и амплитуды этих коэффициентов, принадлежащих области первого, второго …k-того спектральных максимумов из первой, второй … Z партий, в свою очередь принадлежащих второму, третьему и т.д. отрезкам сигнала.

Предлагаемый способ обеспечивает повышение точности цифрового метода измерения спектра информационных акустических сигналов на коротких временных отрезках информационного акустического сигналах за счет использования поэтапного изменения (сдвигов) частоты спектральных коэффициентов, полученных при дискретно-косинусном преобразовании (ДКП) информационного сигнала, что позволяет значительно увеличить точность этих спектральных коэффициентов, максимально приближая их значения к истинным спектральным величинам. Кроме того, повысить точность цифрового метода измерения спектра информационных акустических сигналов удается за счет компенсации в спектре боковых лепестков преобразования окна и увеличения вследствие этого разрешающей способности. Способ обеспечивает уменьшение длительности отрезков информационного акустического сигнала, на которых измеряется спектр за счет использования дискретно косинусного преобразования.

Способ осуществляют при помощи устройства. Устройство высокоточного измерения спектра информационных акустических сигналов (Фиг. 1) состоит из фильтра низких частот 1, аналого-цифрового преобразователя 2, блока сегментации и наложения оконной функции Наттолла 3, первой линии задержки 4, блока удвоения частоты импульсов дискретизации 5, блока быстрого преобразования Фурье 6, блока поворота фазы коэффициентов преобразования 7, блока обратного быстрого преобразования Фурье 8, блока перекрытия сегментов и компенсации неравномерности окна Наттолла 9, блока формирования комплексного сигнала 10, второй линии задержки 11, блока формирования зеркального сигнала 12, блока определения приращения фазы 13, первого блока дискретно-косинусного преобразования 14, сумматора 15, блока суммирования фаз 16, блока восстановления зеркального сигнала 17, второго блока дискретно-косинусного преобразования 18, блока индикации с дисплеем 19, блока выделения участков сигнала 20, блока обработки временного сигнала 21, блока выделения максимумов спектра 22, блока фиксации максимумов спектра 23, блока управления максимумами спектра 24 и блока формирования конечных параметров 25.

Вход фильтра низких частот 1 соединен со входом устройства, а выход фильтра соединен со входом аналого-цифрового преобразователя 2, первый выход которого соединен со входом блока сегментации и наложения оконной функции Наттолла 3 и со входом первой линии задержки 4, выход которой соединен с первым входом блока формирования комплексного сигнала 10, а второй выход аналого-цифрового преобразователя 2 соединен со входом блока удвоения частоты импульсов дискретизации 5, причем выход блока сегментации и наложения оконной функции Наттолла 3 через последовательно соединенные блок быстрого преобразования Фурье 6, блок поворота фазы коэффициентов преобразования 7, блок обратного быстрого преобразования Фурье 8, блок перекрытия сегментов и компенсации неравномерности окна Наттолла 9 соединен со вторым входом блока формирования комплексного сигнала 10, выход которого соединен с первым входом блока выделения участков сигнала 20, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с первым и вторым входами блока обработки временного сигнала 21, первый выход которого соединен со входом блока формирования зеркального сигнала 12 и со входом второй линии задержки 11, а второй выход блока обработки временного сигнала соединен со вторым входом блока выделения максимумов спектра 22, при этом выход второй линии задержки 11 соединен со входом блока определения приращения фазы 13 и со входом первого блока дискретно-косинусного преобразования 14, выход которого соединен с первым входом сумматора 15, причем первый выход блока формирования зеркального сигнала 12 соединен с первым входом блока суммирования фаз 16, второй вход которого соединен с выходом блока определения приращения фазы 13, а выход блока суммирования фаз 16 соединен с первым входом блока восстановления зеркального сигнала 17, второй вход которого соединен со вторым выходом блока формирования зеркального сигнала 12, а выход блока восстановления зеркального сигнала 17 соединен со входом второго блока дискретно-косинусного преобразования 18, выход которого соединен со вторым входом сумматора 15, выход которого соединен с первым входом блока выделения максимумов спектра 22, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены, соответственно, с вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым входами блока фиксации максимумов спектра 23, первый выход которого соединен с третьим входом блока выделения максимумов спектра 22 и с первым входом блока управления максимумами спектра 24, второй выход блока фиксации максимумов спектра 23 соединен с пятым входом блока обработки временного сигнала 21, третий и четвертый выходы блока фиксации максимумов спектра 23 соединены, соответственно, с вторым и третьим входами блока управления максимумами спектра 24, пятый выход блока фиксации максимумов спектра 23 соединен с третьим входом блока обработки временного сигнала 21, с третьим входом блока формирования конечных параметров 25 и с пятым входом блока управления максимумами спектра 24, а 1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3 … k.1, k.2, k.3 выходы блока фиксации максимумов спектра 23 соединены, соответственно, с 1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3 … k.1, k.2, k.3 входами блока управления максимумами спектра 24, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с первым и вторым входами блока формирования конечных параметров 25, при этом третий выход блока управления максимумами спектра 24 соединен с четвертым входом блока обработки временного сигнала 21, с первым входом блока фиксации максимумов спектра 23 и с пятым входом блока формирования конечных параметров 25, четвертый выход блока управления максимумами спектра 24 соединен с четвертым входом блока формирования конечных параметров 25, пятый выход блока управления максимумами спектра 24 соединен со вторым входом блока выделения участков сигнала 20 и с шестым входом блока формирования конечных параметров 25, а 1.1, 2.1…k.1 выходы блока управления максимумами спектра 24 соединены, соответственно с 1.1, 2.1…k.1 входами блока фиксации максимумов спектра 23, при этом первый и второй выходы блока формирования конечных параметров 25 соединены, соответственно, с шестым и седьмым входами блока обработки временного сигнала 21, третий выход блока формирования конечных параметров 25 соединен с четвертым входом блока управления максимумами спектра 24, а четвертый выход блока формирования конечных параметров 25 соединен со входом блока индикации с дисплеем 19.

Предлагаемый способ осуществляется при помощи предлагаемого устройства следующим образом (Фиг. 1). Аналоговый информационный акустический сигнал поступает на вход устройства и попадает далее на вход фильтра низких частот (ФНЧ) 1, при помощи которого осуществляется ограничение спектра акустического сигнала в отношении высокочастотных составляющих, например частотой 20 кГц. Далее информационный акустический сигнал с выхода ФНЧ 1 подается на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 2, где он преобразуется в цифровой информационный сигнал x(t), например с частотой дискретизации 48 кГц и с количеством разрядов в кодовой комбинации 16. Этот цифровой информационный сигнал далее представляем как цифровой комплексный сигнал у которого действительная составляющая представлена в виде цифрового информационного сигнала x(t), а мнимая составляющая jx₁(t) равна нулю. Далее цифровой комплексный сигнал в виде параллельных кодовых комбинаций с первого выхода АЦП 2 подается на вход первой линии задержки (ЛЗ₁) 4, а также на вход блока сегментации и наложения оконной функции Наттолла (БСНОФН) 3. В БСНОФН 3 осуществляется формирование последовательности сегментов цифрового комплексного сигнала из К параллельных кодовых комбинаций этого сигнала в каждом сегменте, которые преобразуются в последовательность сегментов цифрового комплексного сигнала из 2К кодовых комбинаций в каждом сегменте, после чего осуществляют наложение оконной функции Наттолла на каждый сегмент и получают последовательность сегментов цифрового комплексного сигнала из 2К кодовых комбинаций этого сигнала в каждом сегменте.

Затем цифровой комплексный сигнал с выхода БСНОФН 3 поступает на вход блока быстрого преобразования Фурье (ББПФ) 6, где осуществляется 2К точечное прямое быстрое преобразование Фурье 2К кодовых комбинаций цифрового комплексного сигнала и формируется 2К пар коэффициентов преобразования, соответствующих представлению каждого сегмента цифрового комплексного сигнала в спектральной области. После этого 2К пар коэффициентов преобразования с выхода ББПФ 6 подаются на вход блока поворота фазы коэффициентов преобразования (БПФКП) 7, в котором осуществляется в каждом сегменте в цифровом виде поворот фазы 2К пар коэффициентов преобразования, а именно для коэффициентов с первого по K-ый: значение коэффициента cos 2πnk/N заменяют значением sin 2πnk/N, а значение коэффициента jsin 2πnk/N заменяют значением jcos 2πnk/N с обратным знаком. А для коэффициентов с K плюс первого по 2K минус первый: значение коэффициента cos 2πnk/N заменяют значением sin 2πnk/N с обратным знаком, а значение коэффициента jsin 2πnk/N заменяют значением jcos 2πnk/N. Это соответствует повороту фазы на 90° всех спектральных составляющих во временной области в исходном аналоговом сигнале.

Затем 2К пар коэффициентов преобразования с выхода БПФКП 7 поступают на вход блока обратного быстрого преобразования Фурье (БОБПФ) 8, где осуществляется преобразование из 2К пар спектральных коэффициентов в каждом сегменте в 2К кодовых комбинаций в каждом сегменте цифрового информационного сигнала. Кодовые комбинации с выхода БОБПФ 8 подаются далее на вход блока перекрытия сегментов и компенсации неравномерности окна Наттолла (БПСКНОН) 9. В БПСКНОН 9 с целью более качественного восстановления сигнала в случае использования окна Наттолла осуществляется сложение с 50% перекрытием каждого сегмента цифрового сигнала с предыдущим ему сегментом, задержанным на длительность, равную половине длительности сегмента. Таким образом, получаем цифровой сигнал, состоящий из К кодовых комбинаций в каждом сегменте. Поскольку окно Наттолла не относиться к числу окон обеспечивающих единичный коэффициент передачи при использовании 50% перекрытий, то увеличение точности цифрового сигнала осуществляется в БПСКНОН 9 путем компенсации неравномерности оконной функции Наттолла. Такая компенсация позволяет увеличить защитное отношение, характеризующее уровень помех и искажений в сигнале, до 92 дБ.

Таким образом, на выходе БПСКНОН 9 оказался сформированным ортогональный цифровой информационный сигнал x₁(t), сдвинутый на 90° по отношению цифрового информационного сигнала x(t) с выхода АЦП 2. Этот ортогональный цифровой информационный сигнал x₁(t) с выхода БПСКНОН 9 подается на второй вход блока формирования комплексного сигнала (БФКС) 10, на первый вход которого поступает задержанный цифровой информационный сигнал x(t) с выхода первой ЛЗ₁ 4. Время задержки в ЛЗ₁ 13 равно времени задержки цифрового сигнала после прохождения последовательно включенных БСНОФН 3, ББПФ 6, БПФКП 7, БОБПФ 8, БПСИКНОН 9. В БФКС 10 осуществляют формирование основного цифрового комплексного сигнала состоящего из основного цифрового информационного сигнала х_о(t) и мнимой части этого основного цифрового информационного сигнала jx_1o(t).

Этот основной цифровой комплексный сигнал с выхода БФКС 10 поступает на первый вход блока выделения участков сигнала (БВУС) 20. В БВУС 20 осуществляют выделение и запоминание отрезка (участка) длительностью в Т секунд этого основного цифрового комплексного сигнала , состоящего из N кодовых комбинаций этого сигнала, после чего из этого выделенного и запомненного отрезка в БВУС 20, в свою очередь, осуществляют выделение и запоминание первой партии основного цифрового комплексного сигнала , состоящей из М кодовых комбинаций этого сигнала.

Затем основной цифровой комплексный сигнал первой партии с первого выхода БВУС 20 поступает на первый вход блока обработки временного сигнала (БОВС) 21. А со второго выхода БВУС 20 на второй вход БОВС 21 подается короткий импульс, под действием которого эта первая партия основного цифрового комплексного сигнала запоминается в БОВС 21. В отношении этой первой партии основного цифрового комплексного сигнала на первом этапе функционирования БОВС 21 никаких обработок не производится и эта первая партия не измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала с первого выхода БОВС 21 подается на вход блока формирования зеркального сигнала (БФЗС) 12.

В БФЗС 12 над первой партией не измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала осуществляют первую серию операций, и формируют первую партию зеркального цифрового комплексного информационного сигнала , когда для каждой пары коэффициентов с порядковым номером от нуля до K (порядковый номер пар коэффициентов «i» последовательно увеличивается): “i”-я пара коэффициентов взаимно меняется по значению с “2K - i”-ой парой коэффициентов (например, если на входе имеются значения X(3) = [-5, j300], а X(2K-3) = [75, -j12], то на выходе будут установлены значения X(3) = [75, -j12], а X(2K-3) = [-5, j300] ). Из полученной таким образом первой партии зеркального цифрового комплексного информационного сигнала затем выделяют сигнал зеркальной амплитудной огибающей А_з(t) и сигнал зеркальной фазы ϕ_з(t). При этом на первом выходе БФЗС 12 будет сформирован сигнал зеркальной фазы ϕ_з(t), а на втором его выходе будет сформирован сигнал зеркальной амплитудной огибающей А_з(t).

Кроме того, в первой серии операций первая партия не измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала с первого выхода БОВС 21 подается на вход второй линии задержки ЛЗ₂ 11, время задержки которой равна времени задержки цифрового сигнала в БФЗС 12. Затем первая партия не измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнал с выхода ЛЗ₂ 11 поступает в виде первой партии основного цифрового информационного сигнала х_о(t) на вход первого блока дискретно-косинусного преобразования (БДКП₁) 14, в котором над этим сигналом осуществляют первое дискретно-косинусное преобразование и формируют первую партию первых В_о спектральные ДКП коэффициентов основного цифрового информационного сигнала х_о(t), которые содержат искажения и помехи в виде боковых лепестков преобразования. Данная первая партия спектральных коэффициентов В_о поступают с выхода БДКП₁ 14 на первый вход сумматора 15.

Первая партия не измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнал с выхода ЛЗ₂ 11 поступает также на вход блока определения приращения фазы (БОПФ) 13, в котором из первой партии основного цифрового комплексного сигнала выделяют сигнал приращения фазы dϕ(t) за один дискретный отсчет. Этот сигнал приращения фазы dϕ(t) с выхода БОПФ 13 поступает на второй вход блока суммирования фаз (БСФ) 16, на первый вход которого поступает сигнал зеркальной фазы ϕ_з(t) с первого выхода БФЗС 12. Данная операция суммирования фаз в БСФ 17 связана с формулой ДКП, в которой в аргументе косинуса есть множитель (2m+1). При этом, "+1" означает сдвиг на половину дискретного отсчета. Для спектральных же ДКП коэффициентов зеркального цифрового информационного сигнала нужно добавить сдвиг еще на половину дискретного отсчета (итого на полный дискретный отсчет) так как вектор этого зеркального цифрового информационного сигнала вращается навстречу вектору основного цифрового информационного сигнала. После суммирования фаз в БСФ 16, на его выходе образуется сигнал с корректированной зеркальной фазой ϕ_кз(t) = [ϕ_з(t) + dϕ(t)].

После этого первая партия сигнала с корректированной зеркальной фазой ϕ_кз(t) поступает на первый вход блока восстановления зеркального сигнала (БВЗС) 17, на второй вход которого подается сигнал зеркальной амплитудной огибающей А_з(t) со второго выхода БФЗС 12. В БВЗС 17 из сигнала с корректированной зеркальной фазой ϕ_кз(t) осуществляют формирование корректированного зеркального сигнала косинуса фазы cos ϕ_зк(t), который умножают на сигнал зеркальной амплитудной огибающей А_з(t) и получают на выходе БВЗС 17 первую партию корректированного зеркального цифрового информационного сигнала х_кз(t) = А_з(t) ⋅ cos ϕ_кз(t). Этот сигнал с выхода БВЗС 17 поступает далее на вход второго блока дискретно-косинусного преобразования (БДКП₂) 18, в котором над этим сигналом осуществляют дискретно-косинусное преобразование и формируют первую партию вторых В_зк спектральных ДКП коэффициентов корректированного зеркального цифрового информационного сигнала х_кз(t), которые также содержат искажения и помехи в виде боковых лепестков преобразования, но имеющих противоположную фазу по отношению искажениям и помехам, содержащихся в первой партии первых В_о спектральных ДКП коэффициентах основного цифрового информационного сигнала х_о(t). Эта первая партия вторых В_зк спектральные ДКП коэффициенты корректированного зеркального цифрового информационного сигнала с выхода БДКП₂ 18 поступают на второй вход сумматора 15. В сумматоре 15 первая партия первых В_о спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала складывают с первой партией вторых В_зк спектральных ДКП коэффициентов корректированного зеркального цифрового информационного сигнала, вследствие чего происходит компенсация искажений и помех. Т.о. в конце первой серии операций эти корректированные спектральные ДКП коэффициенты первой партии основного цифрового комплексного информационного сигнала с компенсированными искажениями и помехами далее с выхода сумматора 15 поступают на первый вход блока выделения максимумов спектра (БВМС) 22.

В БВМС 22 из сформированных спектральных ДКП коэффициентов с неизмененными частотами первой партии с компенсированными искажениями и помехами далее осуществляют второю серию операций, когда на второй вход БВМС 22 поступает короткий запускающий импульс с второго выхода БОВС 21. Вследствие этого из поступившей на первый вход БВМС 22 первой партии спектральных ДКП коэффициентов выделяют К областей спектральных максимумов, в каждой из которых выделяют три спектральных коэффициента 1,2 и 3 с максимальными значениями амплитуд (Фиг. 2), которые с первого, второго и третьего выходов БВМС 22 поступают, соответственно, на второй, третий и четвертый входы блока фиксации максимумов спектра (БФМС) 23. В БФМС 23 эти 1,2 и 3 спектральных коэффициента от каждой из К областей спектральных максимумов запоминают под действием К коротких импульсов, поступающих на пятый вход БФМС 23 с четвертого выхода БВМС 22.

После этого на шестой вход БФМС 23 поступает короткий импульс с пятого выхода БВМС 22, под действием которого осуществляют определение порядка расположения этих трех спектральных коэффициентов из К областей спектральных максимумов в порядке убывания их амплитуд. Затем 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащих с первого, второго по К областям спектральных максимумов, запоминают. После этого 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащие области первого спектрального максимума, поступают на 1.1 и 1.2 выходы БФМС 23, а далее на, соответственно, 1.1 и 1.2 входы блока управления максимумами спектра (БУМС) 24. Точно также 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащие области второго спектрального максимума, поступают на 2.1 и 2.2 выходы БФМС 23, а далее на, соответственно, 2.1 и 2.2 входы блока управления максимумами спектра (БУМС) 24. И, наконец, точно также 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащие области К-того спектрального максимума, поступают на К.1 и К.2 выходы БФМС 23, а далее на, соответственно, К.1 и К.2 входы блока управления максимумами спектра (БУМС) 24.

В БУМС 24 осуществляется запоминание, а затем управление порядком прохождения 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих первой, второй …К-той областям спектральных максимумов на первый и второй выходы БУМС 24. Для этого по отношению 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих первой области спектральных максимумов, которые должны первыми поступать на первый и второй выходы БУМС 24, осуществляется подача на третий вход БУМС 24 с четвертого выхода БФМС 23, кодовой комбинации 0001, которая запоминается под действием короткого импульса, поступающего на 1.3 вход БУМС 24 с 1.3 выхода БФМС 23. Точно также по отношению 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих второй области спектральных максимумов, которые должны вторыми поступать на первый и второй выходы БУМС 24, осуществляется подача на третий вход БУМС 24 с четвертого выхода БФМС 23, кодовой комбинации 0010, которая запоминается под действием короткого импульса, поступающего на 2.3 вход БУМС 24 с 2.3 выхода БФМС 23. И, наконец, точно также по отношению 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих К-той области спектральных максимумов, которые должны последними поступать на первый и второй выходы БУМС 24, осуществляется подача на третий вход БУМС 24 с четвертого выхода БФМС 23, кодовой комбинации 1010 (для нашего примера, где К=10), которая запоминается под действием короткого импульса, поступающего на К.3 вход БУМС 24 с К.3 выхода БФМС 23.

Затем на второй вход БУМС 24 с третьего выхода БФМС 23 поступает кодовая комбинация 0001, а на его пятый вход поступает первый короткий импульс с пятого выхода БФМС 23, вследствие чего 1 и 3 спектральные коэффициенты, с неизмененными частотами, относящиеся к области первого спектрального максимума, подаются на, соответственно, первый и второй выходы БУМС 24 и далее на первый и второй входы блока фиксации конечных параметров (БФКП) 25. Одновременно, на 1.1 выход БУМС 24 поступает уровень лог.1, который проходит на 1.1 вход БФМС 23 и открывает его для прохождения только в отношении далее изменяемых по частоте 1 и 3 спектральных коэффициентов, относящиеся только к области первого спектрального максимума. Т.о. в конце второй серии операций 1 и 3 не измененные по частоте спектральные ДКП коэффициенты, относящиеся к области первого спектрального максимума первой партии основного цифрового комплексного информационного сигнала поступают с первого и второго выходов БУМС 24 на первый и второй входы БФКП 25.

Далее в БФКП 25 в третьей серии операций из 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих области первого спектрального максимума, выделяют только один спектральный коэффициент 1 или 3 с не измененной частотой и с наибольшим значением амплитуды. Затем на третий вход БФКП 25 приходит первый короткий импульс с пятого выхода БФМС 23, под действием которого этот один спектральный коэффициент 1 или 3 с не измененной частотой и с наибольшим значением амплитуды, запоминается. После этого осуществляют сравнение по амплитуде этого 1 или 3 спектрального коэффициента с нулевым по амплитуде спектральным коэффициентом, после чего происходит создание управляющего сигнала для формирования первого корректирующего комплексного сигнала с частотой, равной 1/2 бина. В создании этого управляющего сигнала участвует также кодовая комбинация 0001, поступающая на четвертый вход БФКП 25 с четвертого выхода БУМС. Сформированный первый корректирующий комплексный сигнал поступает на первый выход БФКП 25 и далее подается на шестой вход БОВС 21. А на второй выход БФКП 25 поступает управляющий сигнал в виде лог.0 или лог.1, который далее подается на седьмой вход БОВС 21.

Функционирование БОВС 21 возобновляется, когда на его третий вход подается первый короткий импульс с пятого выхода БФМС 23. Под действием этого импульса первая партия этого не измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала повторно запоминается в БОВС 21. В отношении этой первой партии основного цифрового комплексного сигнала на втором этапе функционирования БОВС 21 производится обработка в виде умножения или деления данного основного цифрового комплексного сигнала на первый корректирующий комплексный сигнал, который поступает на шестой вход БОВС 21. Результатом умножения этих двух комплексных сигналов, согласно формуле (3) является то, что первый раз осуществляется изменение частоты основного цифрового комплексного сигнала , когда его частота увеличивается на величину частоты первого корректирующего комплексного сигнала (1/2 бина). Результатом же деления этих двух комплексных сигналов, согласно формуле (4) является то, что первый раз осуществляется изменение частоты основного цифрового комплексного сигнала , когда его частота уменьшается на величину частоты первого корректирующего комплексного сигнала (1/2 бина). Какой из первый раз измененных по частоте основных цифровых комплексных сигналов с увеличенной или с уменьшенной частотой пройдет на первый выход БОВС 21 определяется сигналом на седьмом входе данного блока. При поступлении уровня лог.0 на этот седьмой вход со второго выхода БФКП 25, то на первый выход БОВС 21 пройдет первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал с увеличенной частотой. Если же на седьмой вход БОВС 21 поступает уровень ло.1, то на первый выход БОВС 21 пройдет первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал с уменьшенной частотой. При этом, основной цифровой комплексный сигнал с увеличенной или уменьшенной частотой в БОВС 21 сохраняется для следующей операции по его изменению. Затем первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал с первого выхода БОВС 21 поступает на вход БФЗС 12 и на вход второй линии задержки ЛЗ₂ 11.

Далее осуществляется второй раз используемая первая серия операций, которые производятся над в первый раз измененным по частоте основным цифровым комплексным сигналом первой партии, и которые соответствуют ранее описанной первой серии операций над первой партией не измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала. Результатом в конце второй раз используемой первой серии операций является то, что на выходе сумматора 15 будут корректированные первый раз измененные по частоте спектральные ДКП коэффициенты первой партии первый раз измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала. Эти первый раз измененные по частоте спектральные ДКП коэффициенты первой партии далее с выхода сумматора 15 поступают на первый вход БВМС 22.

Далее функционирование БВМС 22, а также БФМС 23 и БУМС 24 во второй раз используемой второй серии операций в отношении спектральных ДКП коэффициентов с первый раз измененными частотами первой партии, осуществляется аналогично тому, как ранее было описано в отношении спектральных ДКП коэффициентов с не измененными частотами первой партии. Т.о. в конце второй раз используемой второй серии операций 1 и 3, первый раз измененные по частоте спектральные ДКП коэффициенты, относящиеся к области первого спектрального максимума первой партии основного цифрового информационного сигнала поступают с первого и второго выходов БУМС 24 на первый и второй входы БФКП 25.

Далее в БФКП 25 во второй раз используемой третьей серии операций из 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих области первого спектрального максимума, используют только один спектральный коэффициент 1 или 3 с первый раз измененной частотой и с наибольшим значением амплитуды. Затем на третий вход БФКП 25 приходит второй короткий импульс с пятого выхода БФМС 23, под действием которого этот один спектральный коэффициент 1 или 3 с первый раз измененной частотой и с наибольшим значением амплитуды, принадлежащий области первого спектрального максимума, запоминается. После этого осуществляют сравнение по амплитуде этого 1 или 3 спектрального коэффициента с соответственно 1 или 3 ранее запомненным спектральным коэффициентом с не измененной частотой, после чего происходит создание управляющего сигнала для формирования второго корректирующего комплексного сигнала с частотой, равной 1/4 бина. В создании этого управляющего сигнала участвует также кодовая комбинация 0010, поступающая на четвертый вход БФКП 25 с четвертого выхода БУМС 24. Сформированный второй корректирующий комплексный сигнал поступает на первый выход БФКП 25 и далее подается на шестой вход БОВС 21. А на второй выход БФКП 25 поступает управляющий сигнал в виде лог.0 или лог.1, который далее подается на седьмой вход БОВС 21.

Функционирование БОВС 21 возобновляется, когда на его третий вход подается второй короткий импульс с пятого выхода БФМС 23. Под действием этого импульса первая партия не измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала повторно запоминается в БОВС 21, но не используется, а используется запомненный в БОВС 21 первый раз измененный основной цифровой комплексный сигнал с увеличенной или уменьшенной частотой. В отношении этой первой партии первый раз измененного основного цифрового комплексного сигнала на втором этапе функционирования БОВС 21 производится обработка в виде умножения или деления данного первый раз измененного основного цифрового комплексного сигнала на второй корректирующий комплексный сигнал, который поступает на шестой вход БОВС 21. В результате получают второй раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал , частота которого второй раз увеличивается или уменьшается на величину частоты второго корректирующего комплексного сигнала (1/4 бина). При этом, этот основной цифровой комплексный сигнал с второй раз увеличенной или уменьшенной частотой в БОВС 21 сохраняется для следующей операции по его изменению.

Далее в БОВС 21 аналогичным образом получают третий, четвертый …m-ный раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал частота которого третий, четвертый …m-ный раз увеличивается или уменьшается на величину частоты третьего, четвертого …m-ного корректирующего комплексного сигнала . Затем в отношении m-ный раз измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала осуществляют ранее описанные первую и вторую серии операций.

После чего в БФКП 25 в m раз используемой третьей серии операций из 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих области первого спектрального максимума, используют только один спектральный коэффициент 1 или 3 с m раз измененной частотой и с наибольшим значением амплитуды. Затем на третий вход БФКП 25 приходит m+1 короткий импульс с пятого выхода БФМС 23, под действием которого этот один спектральный коэффициент 1 или 3 с m раз измененной частотой и с наибольшим значением амплитуды, принадлежащий области первого спектрального максимума, запоминается. После этого осуществляют сравнение по амплитуде этого 1 или 3 спектрального коэффициента с m раз измененной частотой с соответственно 1 или 3 ранее запомненным спектральным коэффициентом с m-1 раз измененной частотой. Затем на пятый вход БФКП 25 поступает короткий импульс с третьего выхода БУМС 24. Под действием этого короткого импульса, либо m раз измененный по частоте 1 или 3 спектральный коэффициент, принадлежащий области первого спектрального максимума, либо предыдущий m-1 раз измененный по частоте спектральный коэффициент, имеющего большую амплитуду по сравнению с m раз измененным по частоте спектральным коэффициентом, подается на четвертый выход БФКП 25 и далее поступает на вход блока индикации с дисплеем 19. Т.о. осуществляют первую индикацию этого измененного по частоте спектрального коэффициента, который вследствие таких изменений (сдвигов по частоте) оказывается наиболее близким к истинному значению частоты и амплитуды этого коэффициента, принадлежащего области первого спектрального максимума из первой партии.

Дальнейшее функционирование устройства продолжается при повторном поступлении на первый вход блока обработки временного сигнала БОВС 21 основного цифрового комплексного сигнала первой партии с первого выхода БВУС 20. А на четвертый вход БОВС 21 подается первый короткий импульс с третьего выхода БУМС 24. Этот короткий импульс свидетельствует о том, что закончился многоходовой процесс (в нашем примере m= 6) определения истинного значения спектрального коэффициента, принадлежащего области первого спектрального максимума из первой партии основного цифрового комплексного сигнала и начинается многоходовой процесс определения истинного значения спектрального коэффициента, принадлежащего области второго спектрального максимума из этой же первой партии.

Под действием этого короткого импульса первая партия основного цифрового комплексного сигнала запоминается в БОВС 21. В отношении этой первой партии основного цифрового комплексного сигнала на первом этапе функционирования БОВС 21, как и для ранее описанного случая, никаких обработок не производится и эта первая партия не измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала с первого выхода БОВС 21 подается на вход блока формирования зеркального сигнала БФЗС 12 и вход второй ЛЗ₂ 11. Затем над первой партией не измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала осуществляют ранее описанную первую серию операций. В конце первой серии операций корректированные спектральные ДКП коэффициенты первой партии основного цифрового комплексного информационного сигнала с компенсированными искажениями и помехами далее с выхода сумматора 15 поступают на первый вход блока выделения максимумов спектра БВМС 22.

В БВМС 22 из сформированных спектральных ДКП коэффициентов, с не измененными частотами первой партии, далее осуществляют второю серию операций, когда на второй вход БВМС 22 поступает второй короткий запускающий импульс с второго выхода БОВС 21. Функционирование БВМС 22 и БФМС 23 в этой второй серии операций происходит аналогично ранее описанной. Отличие начинается, когда на второй вход БУМС 24 с третьего выхода БФМС 23 поступает кодовая комбинация 0010, а на его пятый вход поступает первый короткий импульс с пятого выхода БФМС 23, вследствие чего 1 и 3 спектральные коэффициенты, относящиеся к области второго спектрального максимума, подаются на, соответственно, первый и второй выходы БУМС 24 и далее на первый и второй входы блока фиксации конечных параметров БФКП 25. Одновременно, на 2.1 выход БУМС 24 поступает уровень лог.1, который проходит на 2.1 вход БФМС 23 и открывает его для прохождения только в отношении далее изменяемых по частоте 1 и 3 спектральных коэффициентов, относящиеся только к области второго спектрального максимума. Т.о. в конце второй серии операций 1 и 3 не измененные по частоте спектральные ДКП коэффициенты, относящиеся к области второго спектрального максимума первой партии основного цифрового комплексного информационного сигнала поступают с первого и второго выходов БУМС 24 на первый и второй входы БФКП 25.

Далее в БФКП 25 в третьей серии операций из 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих области второго спектрального максимума, выделяют только один спектральный коэффициент 1 или 3 с не измененной частотой и с наибольшим значением амплитуды. В результате работы БФКП 25, как ранее было описано, оказывается сформированным первый корректирующий комплексный сигнал (по отношению области второго спектрального максимума), который поступает на первый выход БФКП 25 и далее подается на шестой вход БОВС 21. А на второй выход БФКП 25 поступает управляющий сигнал в виде лог.0 или лог.1, который далее подается на седьмой вход БОВС 21. В БОВС 21, как ранее было описано, формируется первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал.

После этого в БОВС 21 аналогичным образом получают второй третий, четвертый …m-ный раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал частота которого второй, третий, четвертый …m-ный раз увеличивается или уменьшается на величину частоты третьего, четвертого …m-ного корректирующего комплексного сигнала . Затем в отношении m-ный раз измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала осуществляют ранее описанные первую и вторую серии операций.

После чего в БФКП 25 в m раз используемой третьей серии операций из 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих области второго спектрального максимума, используют только один спектральный коэффициент 1 или 3 с m раз измененной частотой и с наибольшим значением амплитуды. Затем на третий вход БФКП 25 приходит m+1 короткий импульс с пятого выхода БФМС 23, под действием которого этот один спектральный коэффициент 1 или 3 с m раз измененной частотой и с наибольшим значением амплитуды, принадлежащий области второго спектрального максимума, запоминается. После этого осуществляют сравнение по амплитуде этого 1 или 3 спектрального коэффициента с m раз измененной частотой с соответственно 1 или 3 ранее запомненным спектральным коэффициентом с m-1 раз измененной частотой. Затем на пятый вход БФКП 25 поступает короткий импульс с третьего выхода БУМС 24. Под действием этого короткого импульса, либо m раз измененный по частоте 1 или 3 спектральный коэффициент, принадлежащий области второго спектрального максимума, либо предыдущий m-1 раз измененный по частоте спектральный коэффициент, имеющий большую амплитуду по сравнению с m раз измененным по частоте спектральным коэффициентом, подается на четвертый выход БФКП 25 и далее поступает на вход блока индикации с дисплеем 19. Т.о. осуществляют вторую индикацию этого измененного по частоте спектрального коэффициента, который вследствие таких изменений (сдвигов по частоте) оказывается наиболее близким к истинному значению частоты и амплитуды этого коэффициента, принадлежащего области второго спектрального максимума из первой партии.

А далее точно таким же образом через первую, вторую и третью серии операций, формируют m раз измененные по частоте 1 или 3 спектральный коэффициенты, принадлежащий области, третьего, четвертого …К-того спектральных максимумов, которые подаются на четвертый выход БФКП 25 и далее поступают на вход блока индикации с дисплеем 19. Т.о. осуществляют третью, четвертую …К-тую индикацию этих измененных по частоте спектральных коэффициентов, которые вследствие таких изменений (сдвигов по частоте) оказываются наиболее близким к истинному значению частоты и амплитуды этих коэффициентов, принадлежащих области, третьего, четвертого …К-того спектральных максимумов, из первой партии.

Эти спектральные коэффициенты, принадлежащие областям первого, второго … … k-того спектральных максимумов из первой партии, удерживаются на экране дисплея 19 в течение определенного времени, например одной или более минут. Затем на шестой вход БФКП 25 поступает короткий импульс с пятого выхода БУМС 24, в результате чего спектральные коэффициенты исчезают с экрана дисплея 19. Этот же короткий импульс с пятого выхода БУМС 24 подается на второй вход БВУС 20 и тем самым запускает процесс поступления на первый выход БВУС 20 основного цифрового комплексного сигнала, принадлежащего второй партии.

Затем в отношении этого основного цифрового комплексного сигнала, принадлежащего второй партии, проделываются точно такие же операции, которые были описаны в отношении первой партии. В результате m раз измененные по частоте 1 или 3 спектральные коэффициенты, принадлежащие области первого, второго …К-того спектральных максимумов, подаются на четвертый выход БФКП 25 и далее поступают на вход блока индикации с дисплеем 19. Т. о. осуществляют первую, вторую …К-тую индикацию этих m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, которые вследствие таких изменений (сдвигов по частоте) оказываются наиболее близким к истинному значению частоты и амплитуды этих коэффициентов, принадлежащих области первого, второго …К-того спектральных максимумов, из второй партии. Эти спектральные коэффициенты, принадлежащие областям первого, второго… … k-того спектральных максимумов из второй партии, удерживаются на экране дисплея 19 в течение определенного времени, например одной или более минут. Затем на шестой вход БФКП 25 поступает короткий импульс с пятого выхода БУМС 24 в результате чего спектральные коэффициенты исчезают с экрана дисплея 19. Этот же короткий импульс с пятого выхода БУМС 24 подается на второй вход БВУС 20 и тем самым запускает процесс поступления на первый выход БВУС 20 основного цифрового комплексного сигнала, принадлежащего третьей партии.

А далее, точно таким же образом проделываются описанные выше операции в отношении третьей, четвертой …Z партий основного цифрового комплексного сигнала.

Затем в БВУС 20 осуществляют выделение и запоминание второго, третьего и т.д. отрезков (участков), каждый длительностью в Т секунд основного цифрового комплексного сигнала, состоящего из N кодовых комбинаций. Далее в отношении каждого из этих второго, третьего и т.д. отрезков, осуществляют выделение и запоминание первой, второй …Z партий основного цифрового комплексного сигнала, каждая из которых состоит из М кодовых комбинаций этого сигнала. Затем над этими первой, второй …Z партиями основного цифрового комплексного сигнала осуществляют такие же серии операций, как это имело место в отношении первой партии основного цифрового комплексного сигнала.

Предлагаемый способ обеспечивает повышение точности цифрового метода измерения спектра информационных акустических сигналов за счет использования поэтапного изменения (смещения) частоты спектральных коэффициентов, полученных при дискретно-косинусном преобразовании (ДКП) информационного сигнала, что позволяет значительно увеличить точность этих спектральных коэффициентов на коротких временных отрезках информационного акустического сигнала, максимально приближая их значения к истинным спектральным величинам. Кроме того, повысить точность цифрового метода измерения спектра информационных акустических сигналов удается за счет компенсации в спектре боковых лепестков преобразования окна и увеличения вследствие этого разрешающей способности. Способ обеспечивает уменьшение длительности отрезков информационного акустического сигнала, на которых измеряется спектр за счет использования дискретно косинусного преобразования.

Особенностью предлагаемого устройства высокоточного измерения спектра информационных акустических сигналов является то, что нестандартными в нем являются БУЧИД 5, БСНОФН 3, БПСКНОН 9, БФЗС 12, БОПФ 13, БВУС 20, БОВС 21, БВМС 22, БФМС 23, БУМС 24 и БФКП 25, которые требуют дополнительного пояснения или раскрытия. При этом блок удвоения частоты импульсов дискретизации (БУЧИД) 3, может быть выполнен в виде последовательно включенных: формирователя меандра, дифференциальной схемы, двухполупериодного выпрямителя и формирователя коротких импульсов.

Пример реализации блока сегментации и наложения оконной функции Наттолла (БСНОФН) 3, показан на Фиг. 3, а временные диаграммы работы показаны на Фиг. 4. Данный блок содержит первую и вторую буферные памяти, схему умножения, счетчик и схему памяти. Вход (кодовый) БСНОФН 3 соединен внутри блока с первым (кодовым) входом первой буферной памяти, кодовый выход которой соединен через вторую буферную память с первым кодовым входом схемы умножения, второй (кодовый) вход которой соединен с кодовым выходом схемы памяти, а выход подключен к кодовому выходу БСНОФН 3. Второй вход БСНОФН 3 (на Фиг. 1 не показан) внутри блока соединен со вторым входом первой буферной памяти и со входом счетчика, выход которого подключен к третьему входу первой буферной памяти, ко второму входу второй буферной памяти и к первому входу схемы памяти. Третий вход БСНОФН 3 (на Фиг. 1 не показан) внутри блока соединен с третьим входом второй буферной памяти и со вторым входом схемы памяти.

Блок сегментации и наложения оконной функции Наттолла 3 (Фиг. 3) работает следующим образом. В исходном состоянии первая и вторая буферные памяти и счетчик обнулены. Схема памяти также находится в исходном состоянии, когда на ее кодовом выходе присутствует кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи окна Натолла для первой из К параллельных кодовых комбинаций (дискретных отсчетов) цифрового информационного сигнала в сегменте. На кодовый вход БСНОФН 3 с первого (кодового) выхода АЦП 2 (Фиг. 1) поступает цифровой информационный сигнал, который представляем как цифровой комплексный сигнал у которого действительная составляющая представлена в виде цифрового информационного сигнала x(t), а мнимая составляющая jx₁(t) равна нулю. Этот сигнал в виде параллельных кодовых комбинаций подается на первый (кодовый) вход первой буферной памяти (Фиг. 3). Одновременно на второй вход БСНОФН 3 со второго выхода АЦП 2 (Фиг. 1) поступают импульсы частоты дискретизации (цепь на Фиг. 1 не показана), которые внутри БСНОФН 3 подаются на вход счетчика и второй вход первой буферной памяти (Фиг. 3). На третий вход БСНОФН 3 с выхода блока удвоения частоты импульсов дискретизации 5 (Фиг. 1) поступают импульсы с удвоенной частотой дискретизации (цепь на Фиг. 1 не показана), которые внутри БСНОФН 3 подаются на третий вход второй буферной памяти и второй вход схемы памяти (Фиг. 3). При этом счетчик в БСНОФН 3 предназначен для подсчета количества кодовых комбинаций, равных половине длительности сегмента (полусегмента), на который затем накладывается оконная функция Натолла. Например, из цифрового сигнала, имеющего частоту дискретизации 48 кГц нужно сформировать последовательность сегментов, каждый из которых должен содержать К= 960 дискретных отсчетов (кодовых комбинаций). Такой сегмент, в свою очередь, состоит из двух полусегментов, каждый из которых должен содержать К/2 = 480 дискретных отсчетов (кодовых комбинаций). При этом каждый дискретный отсчет представляет из себя, в нашем примере, 16 разрядную кодовую комбинацию. Тогда на длительности каждого полусегмента будет умещаться 480 шестнадцатиразрядных кодовых комбинаций. Именно после данного количества импульсов частоты дискретизации на выходе счетчика появляется короткий импульс, свидетельствующий об окончании данного полусегмента и начале следующего (Фиг. 4а, б). Импульсы с выхода счетчика подаются на третий вход первой буферной памяти, на второй вход второй буферной памяти и на первый вход схемы памяти.

Первая буферная память в БСНОФН 3 вмещает в себя К/2 = 480 кодовых комбинаций (полусегмент), а вторая буферная память состоит из двух половин и вмещает в себя К = 960 кодовых комбинаций (два полусегмента по 480 кодовых комбинаций). По мере поступления параллельных кодовых комбинаций на 1 кодовый вход первой буферной памяти, они записываются в нее под действием импульсов с частотой дискретизации. Эти кодовые комбинации появляются на кодовом выходе первой буферной памяти и прикладываются к кодовому входу второй буферной памяти, но не записываются в нее. В это же время из второй буферной памяти считываются К=960 нулевых кодовых комбинаций под действием импульсов с удвоенной частотой дискретизации. Эти нулевые 16 разрядные кодовые комбинации последовательно поступают на первый кодовый вход схемы умножения. На второй кодовый вход данной схемы в это время подаются 16 разрядные кодовые комбинации, соответствующие коэффициентам передачи окна Натолла. После перемножения кодовых комбинаций, поданных на 1 и 2 кодовые входы схемы умножения, на ее выходе также будут нулевые 16 разрядные кодовые комбинации.

Т.о., в период заполнения первой буферной памяти кодовыми комбинациями, соответствующими первому полусегменту (1 п.с. на Фиг. 4а) на выходе схемы умножения осуществляется формирование первого по счету сегмента (0₁-0₀ сегм. на Фиг. 4в) из нулевых кодовых комбинаций. После заполнения 480 шестнадцатиразрядными кодовыми комбинациями первой буферной памяти на выходе счетчика появляется первый короткий импульс (Фиг. 4б) под действием переднего фронта которого данные кодовые комбинации из первой буферной памяти записываются в первую половину второй буферной памяти (1 п.с. на Фиг. 4а). Под действием этого же короткого импульса 480 нулевых кодовых комбинаций из первой половины второй буферной памяти сдвигаются и записываются во вторую половину данной буферной памяти (0 п.с. на Фиг. 4а). Таким образом, из нулевого и первого полусегментов формируется первый сегмент (1 сегм. на Фиг. 4а). Под действием спада того же короткого импульса осуществляется установка первой буферной памяти и схемы памяти в исходное состояние. При этом на кодовом выходе схемы памяти появляется кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи окна Натолла для первой из К = 960 кодовых комбинаций в первом сегменте (1 сегм. на Фиг. 4а). Следует заметить, что коэффициенты передачи окна Натолла (и соответствующие им кодовые комбинации) для первой половины сегмента (например 0 п.с. в 1 сегм. на Фиг. 4а) являются возрастающими, а для второй половины сегмента (например 1 п.с. в 1 сегм. на Фиг. 4а) являются уменьшающимися.

Параллельные кодовые комбинации, продолжающие поступать на 1 кодовый вход первой буферной памяти, записываются в данную память под действием импульсов с частотой дискретизации. В это же время под действием импульсов с удвоенной частотой дискретизации на третьем входе второй буферной памяти и втором входе схемы памяти, 16 разрядные кодовые комбинации с их кодовых выходов поступают на, соответственно, первый и второй кодовые входы схемы умножения. Первыми умножаются нулевые кодовые комбинации (из второй половины второй буферной памяти) нулевого полусегмента первого сегмента (1 сегм. на Фиг. 4а), поэтому на кодовом выходе схемы умножения появляются только нулевые 16 разрядные кодовые комбинации. Далее начинают умножаться информационные кодовые комбинации (из первой половины второй буферной памяти) первого полусегмента первого сегмента (1 сегм. на Фиг. 4а), поэтому на кодовом выходе схемы умножения появляются перемноженные 16 разрядные кодовые комбинации, соответствующие исходным кодовым комбинациям, но с наложенными на них коэффициентами передачи окна Натолла.

Т.о. в период заполнения первой буферной памяти кодовыми комбинациями, соответствующими второму по счету полусегменту (1 п.с. на Фиг. 4а) на выходе схемы умножения осуществляется формирование второго по счету сегмента (1₁-0₂ сегм. на Фиг. 4в), состоящего из второй раз используемого нулевого полусегмента и первый раз используемого первого полусегмента (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются уменьшающимися). После заполнения следующими 480 кодовыми комбинациями первой буферной памяти на выходе счетчика появляется второй короткий импульс (Фиг. 4б) под действием переднего фронта которого данные кодовые комбинации записываются в первую половину второй буферной памяти. Под действием этого же короткого импульса 480 ранее записанных кодовых комбинаций из первой половины второй буферной памяти сдвигаются и записываются во вторую половину данной буферной памяти. Таким образом, из первого и второго полусегментов формируется второй сегмент (2 сегм. на Фиг. 4а). Под действием спада того же короткого импульса осуществляется установка первой буферной памяти и схемы памяти в исходное состояние. При этом на кодовом выходе схемы памяти появляется кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи окна Натолла для первой из К = 960 кодовых комбинаций во втором сегменте (2 сегм. на Фиг. 4а).

Под действием импульсов на третьем входе второй буферной памяти и втором входе схемы памяти, 16 разрядные кодовые комбинации с их кодовых выходов поступают на, соответственно, первый и второй кодовые входы схемы умножения. Первыми умножаются кодовые комбинации (из второй половины второй буферной памяти) первого полусегмента второго сегмента (2 сегм. на Фиг. 4а). Эти перемноженные кодовые комбинации появляются на выходе схемы умножения. Далее начинают умножаться кодовые комбинации (из первой половины второй буферной памяти) второго полусегмента второго сегмента (2 сегм. на Фиг. 4а). Эти перемноженные кодовые комбинации также появляются на выходе схемы умножения. Т.о. на выходе схемы умножения осуществляется формирование третьего по счету сегмента (2₁-1₂ сегм. на Фиг. 4в), состоящего из второй раз используемого первого полусегмента (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются увеличивающимися) и первый раз используемого второго полусегмента (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются уменьшающимися).

Пока из второй буферной памяти осуществляется считывание 16 разрядных кодовых комбинаций, в первую буферную память записываются кодовые комбинации, соответствующие третьему полусегменту (3 п.с. на Фиг. 4а). После заполнения очередными 480 кодовыми комбинациями первой буферной памяти на выходе счетчика появляется третий короткий импульс (Фиг. 4б) под действием переднего фронта которого данные кодовые комбинации записываются в первую половину второй буферной памяти. Под действием этого же короткого импульса 480 ранее записанных кодовых комбинаций из первой половины второй буферной памяти сдвигаются и записываются во вторую половину данной буферной памяти. Таким образом, из второго и третьего полусегментов формируется третий сегмент (3 сегм. на Фиг. 4а). Под действием спада того же короткого импульса осуществляется установка первой буферной памяти и схемы памяти в исходное состояние. При этом на кодовом выходе схемы памяти появляется кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи окна Натолла для первой из К = 960 кодовых комбинаций в третьем сегменте (3 сегм. на Фиг. 4а).

Под действием импульсов на третьем входе второй буферной памяти и втором входе схемы памяти, 16 разрядные кодовые комбинации с их кодовых выходов поступают на, соответственно, первый и второй кодовые входы схемы умножения. Первыми умножаются кодовые комбинации (из второй половины второй буферной памяти) второго полусегмента третьего сегмента (3 сегм. на Фиг. 4а). Эти перемноженные кодовые комбинации появляются на выходе схемы умножения. Далее начинают умножаться кодовые комбинации (из первой половины второй буферной памяти) третьего полусегмента третьего сегмента (3 сегм. на Фиг. 4а). Эти перемноженные кодовые комбинации также появляются на выходе схемы умножения. Т.о. на выходе схемы умножения осуществляется формирование четвертого по счету сегмента (3₁-2₂ сегм. на Фиг. 4в), состоящего из второй раз используемого второго полусегмента (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются увеличивающимися) и первый раз используемого третьего полусегмента (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются уменьшающимися).

Далее работа БСНОФН 3 происходит аналогичным образом. Таким образом, сформированная в БСНОФН 3 последовательность сегментов цифрового сигнала из К параллельных кодовых комбинаций этого сигнала в каждом сегменте (или из К/2 кодовых комбинаций в полусегменте) преобразуется (благодаря удвоенной частоте дискретизации) в последовательность сегментов цифрового сигнала из 2К параллельных кодовых комбинаций этого сигнала в каждом сегменте с наложенной на них оконной функцией Наттолла.

Пример реализации блока перекрытия сегментов и компенсации неравномерности окна Наттолла (БПСКНОН) 9, показан на Фиг. 5, а временные диаграммы работы показаны на Фиг. 6. Данный блок содержит: первую, вторую, третью и четвертую буферные памяти (БП), сумматор, схему памяти (СП), схему умножения (СУ), счетчик, триггер, формирователь, элемент задержки (ЭЗ). Первый (кодовый) вход первой буферной памяти (БП₁) соединен с (кодовым) входом БПСКНОН 9, а его кодовый выход - с первым (кодовым) входом второй буферной памяти (БП₂) и с первым (кодовым) входом третьей буферной памяти (БП₃). Второй вход БП₁ подключен к выходу элемента задержки ЭЗ, а третий вход БП₁ соединен со вторым входом БПСКНОН 9 (на Фиг. 1 не показан), к которому также подключен вход счетчика, выход которого соединен со входом триггера, входом ЭЗ и со вторым входом БП₂, кодовый выход которой соединен с первым (кодовым) входом БП₄. Третий вход БПСКНОН 9 (на Фиг. 1 не показан) соединен со вторым входом схемы памяти (СП), вторым входом БП₃ и вторым входом БП ₄. Выход триггера подключен ко входу формирователя, выход которого соединен с первым входом СП, с третьим входом БП₃ и с третьим входом БП₄. Кодовые выходы БП₃ и БП ₄ соединены, соответственно, с первым и вторым кодовыми входами сумматора, кодовый выход которого соединен с первым кодовым входом схемы умножения (СУ), второй кодовый вход которой подключен к кодовому выходу СП, а кодовый выход СУ соединен с кодовым выходом БПСКНОН 9.

БПСКНОН 9 (Фиг. 5) работает следующим образом. В исходном состоянии БП₁, БП₂, БП₃, БП₄, счетчик, а также триггер обнулены. СП также находится в исходном состоянии, когда на ее кодовом выходе присутствует кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи для компенсации неравномерности оконной функции Наттолла для первой из К кодовых комбинаций в первом сегменте. На (кодовый) вход БПСКНОН 9 (Фиг 5 ) и далее на первый (кодовый) вход БП₁ поступают параллельные кодовые комбинации ортогонального цифрового сигнала с кодового выхода БОБПФ 8 (Фиг. 1). Одновременно на второй вход БПСКНОН 9 (на Фиг. 1 не показан) поступают импульсы с удвоенной частотой дискретизации с выхода БУЧИД 5 (цепь на Фиг. 1 не показана), которые далее подаются на третий вход БП₁ (Фиг. 5). Под действием данных импульсов кодовые комбинации, поступающие на вход БП₁, записываются в нее и появляются на кодовом выходе БП₁. Эти кодовые комбинации прикладываются к первым (кодовым) входам БП₂ и БП₃, но не записываются в них.

Одновременно счетчик начинает подсчет импульсов с удвоенной частотой дискретизации. Данный счетчик предназначен для подсчета количества кодовых комбинаций, равных половине длительности сегмента (полусегмента). Например, из цифрового сигнала, имеющего удвоенную частоту дискретизации нужно сформировать последовательность полусегментов, каждый из которых должен содержать К/2 = 480 дискретных отсчетов (кодовых комбинаций). При этом каждый дискретный отсчет представляет из себя 16 разрядную кодовую комбинацию. Тогда на длительности каждого полусегмента будет умещаться 480 шестнадцатиразрядных кодовых комбинаций. Именно после данного количества импульсов с удвоенной частотой дискретизации на выходе счетчика появляется короткий импульс, свидетельствующий об окончании данного полусегмента и начале следующего (Фиг. 6а,б). БП₁, БП₂, БП₃, БП₄ в нашем примере, вмещают в себя каждый по 480 шестнадцатиразрядных кодовых комбинаций (т.е. каждый - по полусегменту), Кодовые комбинации с кодовых выходов сумматора, СУ и СП также являются 16 разрядными. БПСКНОН 9 предназначен для формирования сегментов ортогонального цифрового сигнала из К кодовых комбинаций в каждом сегменте и сложение с 50% перекрытием каждого сегмента с предыдущим ему сегментом. С целью избежания разрывов в последовательности цифрового сигнала, формирующегося после перекрытия сегментов, необходимо, чтобы запись кодовых комбинаций в БП₁ производилась с удвоенной частотой дискретизации, а считывание кодовых комбинаций из БП₃ и БП₄ производилась с частотой дискретизации.

Одновременно с записью кодовых комбинаций в БП₁, из БП₃ и БП₄ происходит считывание нулевых кодовых комбинаций под действием импульсов на их вторых входах. Эти нулевые 16 разрядные кодовые комбинации поступают на первый и второй кодовые входы сумматора, на выходе которого также будут нулевые 16 разрядные кодовые комбинации, которые подаются на первый кодовый вход СУ. На второй кодовый вход данной схемы с кодового выхода СП в это время подаются 16 разрядные кодовые комбинации, соответствующие коэффициентам передачи для компенсации неравномерности оконной функции Наттолла. После перемножения кодовых комбинаций, поданных на 1 и 2 кодовые входы СУ, на ее кодовом выходе также будут нулевые 16 разрядные кодовые комбинации. Т.о. в период заполнения БП₁ кодовыми комбинациями, соответствующими первому полусегменту (0₀ п.с. на Фиг. 6а) на кодовом выходе СУ осуществляется формирование полусегмента (0_н на Фиг. 6г) из нулевых кодовых комбинаций. После заполнения 480 шестнадцатиразрядными нулевыми кодовыми комбинациями БП₁, соответствующими 0₀ -полусегменту (Фиг. 6а), на выходе счетчика появляется первый короткий импульс (Фиг. 6б) от которого срабатывает триггер, а на выходе формирователя появляется короткий импульс.

Под действием переднего фронта импульса с выхода формирователя, поступающего на третьи входы БП₃ и БП₄, нулевые кодовые комбинации, соответствующие 0₀-полусегменту, с выхода БП₁ записываются в БП₃, а в БП₄, записываются тоже нулевые кодовые комбинации, которые присутствовали в БП₂. Таким образом, из 0 и 0₀ полусегментов (Фиг. 6а) формируется первый сегмент (1 сегм. на Фиг. 6а - внизу). Одновременно, под действием того же короткого импульса с выхода формирователя осуществляется установка СП в исходное состояние, когда на ее кодовом выходе появляется кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи для компенсации неравномерности оконной функции Наттолла для первой кодовой комбинации в сегменте. После этого под действием спада импульса с выхода счетчика, поступающего на второй вход БП₂, кодовые комбинации с кодового выхода БП₁, соответствующие 0₀-полусегменту записываются в БП₂ и появляются на его кодовом выходе. Кроме того, под действием этого же короткого импульса, задержанного в ЭЗ, БП₁ обнуляется и начинает запись кодовых комбинаций, соответствующих следующему 0₁-полусегменту (Фиг. 6а).

Под действием импульсов с частотой дискретизации на вторых входах БП₃ и БП₄, 16 разрядные нулевые кодовые комбинации с их кодовых выходов поступают на, соответственно, первый и второй кодовые входы сумматора. Далее нулевые кодовые комбинации с кодового выхода сумматора (0₀ п.с. + 0 п.с. на Фиг. 6а) подаются на первый кодовый вход СУ, на второй кодовый вход которой поступают кодовые комбинации с выхода СП. Т.о. на выходе СУ осуществляется формирование первого сегмента ортогонального цифрового сигнала (0₀+0 сегм. на Фиг. 6в). Пока из БП₃ и БП₄ осуществляется замедленное в 2 раза (по сравнению со скоростью записи в БП₁) считывание 16 разрядных кодовых комбинаций, в БП₁ записываются кодовые комбинации, соответствующие 0₁ полусегменту. После заполнения 480 нулевыми кодовыми комбинациями БП₁ на выходе счетчика появляется второй короткий импульс (Фиг. 6б) под действием которого срабатывает триггер и на его выходе появляется «логический 0» («лог.0»), от которого на выходе формирователя не возникает никакого сигнала, а значит и записи в БП₃ и БП₄ параллельных кодовых комбинаций из БП₁ и БП₂ не происходит. В это время из БП₃ и БП₄ продолжается считывание, сложение и умножение нулевых кодовых комбинаций, соответствующих 0₀ и 0 полусегментам и формируется 0₀ - 0 сегмент (Фиг. 6в). Под действием спада импульса с выхода счетчика кодовые комбинации с кодового выхода БП₁, соответствующие 0₁-полусегменту записываются в БП₂ и появляются на его кодовом выходе. Кроме того, под действием короткого импульса, задержанного в ЭЗ, БП₁ обнуляется и начинает запись кодовых комбинаций, соответствующих следующему 0₂-полусегменту (Фиг. 6а).

После заполнения нулевыми кодовыми комбинациями БП₁ (0₂ п.с. на Фиг. 6а) на выходе счетчика появляется третий короткий импульс (Фиг. 6б) под действием которого срабатывает триггер и на его выходе появляется «логическая 1» («лог.1»), от которого на выходе формирователя появляется второй короткий импульс (Фиг. 6в). Под действием переднего фронта импульса с выхода формирователя нулевые кодовые комбинации, соответствующие 0₂ полусегменту, с выхода БП₁ записываются в БП₃, а в БП₄, записываются тоже нулевые кодовые комбинации, соответствующие 0₁ и которые присутствовали в БП₂. Таким образом, из 0₂ и 0₁ полусегментов формируется второй сегмент ортогонального цифрового сигнала (2 сегм. на Фиг. 6а - внизу). Одновременно, под действием того же короткого импульса с выхода формирователя осуществляется установка СП в исходное состояние, когда на ее кодовом выходе появляется кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи для компенсации неравномерности оконной функции Наттолла для первой кодовой комбинации в сегменте. После этого под действием спада импульса с выхода счетчика кодовые комбинации с кодового выхода БП₁, соответствующие 0₂-полусегменту записываются в БП₂ и появляются на его кодовом выходе. Кроме того, под действием короткого импульса, задержанного в ЭЗ, БП₁ обнуляется и начинает запись кодовых комбинаций, соответствующих следующему 1₁-полусегменту (Фиг. 6а).

Под действием импульсов дискретизации на вторых входах БП₃ и БП₄, 16 разрядные нулевые кодовые комбинации с их кодовых выходов поступают на, соответственно, первый и второй кодовые входы сумматора. Далее нулевые кодовые комбинации с кодового выхода сумматора (0₂ п.с. + 0₁ п.с. на Фиг. 6а) подаются на первый кодовый вход СУ, на второй кодовый вход которого поступают кодовые комбинации с выхода СП. На кодовом выхода БУ появляются нулевые 16 разрядные кодовые комбинации. Т.о. на выходе БУ осуществляется формирование второго сегмента ортогонального цифрового сигнала (0₂+0₁ сегм. на Фиг. 6г). Пока из БП₃ и БП₄ осуществляется считывание 16 разрядных кодовых комбинаций (0₂ п.с. и 0₁ п.с. на Фиг. 6а), в БП₁ записываются кодовые комбинации, соответствующие 1₁ полусегменту (1₁ п.с. на Фиг. 6а). После заполнения кодовыми комбинациями БП₁ (1₁ п.с на Фиг. 6а), на выходе счетчика появляется четвертый короткий импульс (Фиг. 6б) под действием которого срабатывает триггер и на его выходе появляется «лог.0», от которого на выходе формирователя не возникает никакого сигнала, а значит и записи в БП₃ и БП₄ кодовых комбинаций из БП₁ и БП₂ не происходит. В это время из БП₃ и БП₄ продолжается считывание, сложение и умножение нулевых кодовых комбинаций, соответствующих 0₂ и 0₁ полусегментам и формируется 0₂ - 0₁ сегмент (Фиг. 6г).

Под действием спада импульса с выхода счетчика кодовые комбинации с кодового выхода БП₁, соответствующие 1₁ полусегменту записываются в БП₂ и появляются на его кодовом выходе. Кроме того, под действием короткого импульса, задержанного в ЭЗ, БП₁ обнуляется и начинает запись кодовых комбинаций, соответствующих следующему 1₂-полусегменту (Фиг. 6а). После заполнения кодовыми комбинациями БП₁ (1₂ п.с. и на Фиг. 6а) на выходе счетчика появляется пятый короткий импульс (Фиг. 6б) под действием которого срабатывает триггер и на его выходе появляется «лог.1», от которого на выходе формирователя появляется третий короткий импульс (Фиг. 6в). Под действием данного импульса кодовые комбинации с кодовых выходов БП₁ и БП₂. записываются, соответственно, в БП₃ и БП₄. Таким образом, из 1₂ и 1₁ полусегментов формируется третий сегмент ортогонального цифрового сигнала (3 сегм. на Фиг. 6а - внизу). Одновременно, под действием того же короткого импульса осуществляется установка блока памяти в исходное состояние, когда на его кодовом выходе появляется кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи для компенсации неравномерности оконной функции Наттолла для первой кодовой комбинации в третьем сегменте.

После этого под действием спада импульса с выхода счетчика кодовые комбинации с кодового выхода БП₁, соответствующие 1₂-полусегменту записываются в БП₂ и появляются на его кодовом выходе. Кроме того, под действием короткого импульса, задержанного в ЭЗ, БП₁ обнуляется и начинает запись кодовых комбинаций, соответствующих следующему 2₁-полусегменту (Фиг. 6а). Под действием импульсов с частотой дискретизации на вторых входах БП₃ и БП₄, 16 разрядные информационные кодовые комбинации с их кодовых выходов поступают на, соответственно, первый и второй кодовые входы сумматора. При суммировании происходит сложение кодовых комбинаций, входящих в 1₂ полусегмент (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются увеличивающимися) с теми же кодовыми комбинациями, входящими в 1₁ полусегмент (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются уменьшающимися), поэтому на выходе сумматора коэффициенты передачи окна Натолла выравниваются (становятся близкими к 1), хотя и остается некоторая неравномерность.

Далее после суммирования кодовые комбинации с кодового выхода сумматора (1₂ п.с. + 1₁ п.с. на Фиг. 6а) подаются на первый кодовый вход СУ, на второй кодовый вход которого поступают кодовые комбинации с выхода СП. После перемножения кодовых комбинаций оказывается скомпенсированной неравномерность оконной функции Наттолла. Если сравнить (1₁ - 0₂) сегмент и (2₁ -1₂) сегмент (вверху Фиг. 6а) на входе БПСКНОН 9 с 3 сегментом (3 сегм. на Фиг. 6а или 1₂+1₁ сегм. на Фиг. 6г) на выходе сумматора, то видно, что имеет место сложение с 50% перекрытием сегмента с предыдущим ему сегментом. На кодовый выход БУ поступают 16 разрядные кодовые комбинации с компенсированной неравномерностью оконной функции Наттолла. Т.о. на выходе БУ осуществляется формирование третьего сегмента ортогонального цифрового сигнала (1₂+1₁ сегм. на Фиг. 6 г). Пока из БП₃ и БП₄ осуществляется считывание 16 разрядных кодовых комбинаций (1₂ п.с. и 1₁ п.с. на Фиг. 6а), в БП₁ записываются кодовые комбинации, соответствующие 2₁ полусегменту (2₁ п.с. на Фиг. 6а). После заполнения кодовыми комбинациями (2₁ п.с на Фиг. 6а) БП₁ на выходе счетчика появляется шестой короткий импульс (Фиг. 6б) под действием которого срабатывает триггер и на его выходе появляется «лог.0», от которого на выходе формирователя не возникает никакого сигнала, а значит и записи в БП₃ и БП₄ параллельных кодовых комбинаций с кодовых выходов БП₁ и БП₂ не происходит.

В это время из БП₃ и БП₄ продолжается считывание, сложение и умножение кодовых комбинаций, соответствующих 1₂ и 1₁ полусегментам и формируется 1₂ - 1₁ сегмент (Фиг. 6г). Под действием спада импульса с выхода счетчика кодовые комбинации с кодового выхода БП₁, соответствующие 2₁ полусегменту, записываются в БП₂ и появляются на его кодовом выходе. Кроме того, под действием короткого импульса, задержанного в ЭЗ, БП₁ обнуляется и начинает запись кодовых комбинаций, соответствующих следующему 2₂-полусегменту (Фиг. 6а). После заполнения БП₁ кодовыми комбинациями, соответствующими 2₂-полусегменту (2₂ п.с. на Фиг. 6а) на выходе счетчика появляется седьмой короткий импульс (Фиг. 6б), под действием которого срабатывает триггер и на его выходе появляется «лог.1», от которого на выходе формирователя появляется четвертый короткий импульс (Фиг. 6в). Под действием данного импульса кодовые комбинации с кодовых выходов БП₁ и БП₂ записываются в БП₃ и БП₄ . Таким образом, из 2₂ и 2₁ полусегментов формируется четвертый сегмент (4 сегм. на Фиг. 6а внизу). Одновременно, под действием того же короткого импульса осуществляется установка блока памяти в исходное состояние, когда на его кодовом выходе появляется кодовая комбинация, соответствующая коэффициенту передачи для компенсации неравномерности оконной функции Наттолла для первой кодовой комбинации в четвертом сегменте.

После этого под действием спада импульса с выхода счетчика кодовые комбинации с кодового выхода БП₁, соответствующие 2₂-полусегменту записываются в БП₂ и появляются на его кодовом выходе. Кроме того, под действием короткого импульса, задержанного в ЭЗ, БП₁ обнуляется и начинает запись кодовых комбинаций, соответствующих следующему 3₁-полусегменту (Фиг. 6а). Под действием импульсов дискретизации на вторых входах БП₃ и БП₄, 16 разрядные информационные кодовые комбинации с их кодовых выходов поступают на, соответственно, первый и второй кодовые входы сумматора. При суммировании происходит сложение кодовых комбинаций, входящих в 2₂ полусегмент (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются увеличивающимися) с теми же кодовыми комбинациями, входящими в 2₁ полусегмент (в котором коэффициенты передачи окна Натолла являются уменьшающимися), поэтому на выходе сумматора коэффициенты передачи окна Натолла выравниваются (становятся близкими к 1), хотя и остается некоторая неравномерность.

Далее после суммирования кодовые комбинации с кодового выхода сумматора (2₂ п.с. + 2₁ п.с. на Фиг. 6а) подаются на первый кодовый вход СУ, на второй кодовый вход которого поступают кодовые комбинации с выхода СП. После перемножения кодовых комбинаций оказывается скомпенсированной неравномерность оконной функции Наттолла. Если сравнить (2₁ - 1₂) сегмент и (3₁ -2₂) сегмент (вверху Фиг. 6а) на входе БПСКНОН 9 с 4 сегментом (4 сегм. на Фиг. 6а внизу или 2₂+2₁ сегм. на Фиг. 6г) на выходе сумматора, то видно, что имеет место сложение с 50% перекрытием сегмента с предыдущим ему сегментом. На кодовый выход БУ поступают 16 разрядные кодовые комбинации с компенсированной неравномерностью оконной функции Наттолла. Т.о. на выходе БУ осуществляется формирование четвертого сегмента ортогонального цифрового сигнала (2₂+2₁ сегм. на Фиг. 6г).

Далее работа БПСКНОН 9 происходит аналогичным образом. Таким образом, на выходе БПСКНОН 9 оказался сформированным ортогональный цифровой информационный сигнал x₁(t), сдвинутый на 90⁰ по отношению цифрового информационного сигнала x(t).

Пример реализации блока формирования зеркального сигнала (БФЗС) 12 показан на Фиг. 7. Данный блок содержит последовательно соединенные: схему сегментации и наложения оконной функции Наттолла (ССНОФН), схему быстрого преобразования Фурье (СБПФ), схему формирования зеркальных спектральных коэффициентов (СФЗСК), схему обратного быстрого преобразования Фурье (СОБПФ), схему перекрытия сегментов и компенсации неравномерности окна Наттолла (СПСКНОН), схему выделения огибающей и фазы (СВОФ). При этом ССНОФН, СБПФ, СОБПФ и СПСКНОН аналогичны, соответственно, БСНОФН 3, ББПФ 6, БОБПФ 8, БПСКНОН 9. Вход (кодовый) БФЗС 12 соединен с выходом БФКС 10 (Фиг. 1), а внутри БФЗС 12 (Фиг. 7) его вход соединен со входом ССНОФ. Причем первый выход СВОФ является первым выходом БФЗС 12, а второй выход СВОФ является вторым выходом БФЗС 12.

БФЗС 12 работает следующим образом. Основной цифровой комплексный сигнал ẋ_о(t) с выхода БФКС 10 (Фиг. 1) в виде параллельных кодовых комбинаций поступает на вход БФЗС 12, а внутри БФЗС 12 (Фиг. 7) этот сигнал поступает на вход ССНОФН. В ССНОФН осуществляется формирование последовательности сегментов основного цифрового комплексного сигнала из К параллельных кодовых комбинаций этого сигнала в каждом сегменте, которые преобразуются в последовательность сегментов основного цифрового комплексного сигнала из 2К кодовых комбинаций в каждом сегменте, после чего осуществляют наложение оконной функции Наттолла на каждый сегмент и получают последовательность сегментов основного цифрового комплексного сигнала из 2К кодовых комбинаций этого сигнала в каждом сегменте. Затем основной цифровой комплексный сигнал с выхода ССНОФН поступает на вход СБПФ, где осуществляется 2К точечное прямое быстрое преобразование Фурье 2К кодовых комбинаций основного цифрового комплексного сигнала и формируется 2К пар спектральных коэффициентов преобразования, соответствующих представлению каждого сегмента основного цифрового комплексного сигнала в спектральной области. После этого 2К пар спектральных коэффициентов преобразования с выхода СБПФ подаются на вход СФЗСК, в котором осуществляется в каждом сегменте в цифровом виде формирование 2К пар зеркальных спектральных коэффициентов преобразования, когда для каждой пары коэффициентов с порядковым номером от нуля до K (порядковый номер пар коэффициентов «i» последовательно увеличивается): “i”-я пара коэффициентов взаимно меняется по значению с “2K - i”-ой парой коэффициентов (например, если на входе имеются значения X(3) = [-5, j300], а X(2K-3) = [75, -j12], то на выходе будут установлены значения X(3) = [75, -j12], а X(2K-3) = [-5, j300]). Это соответствует формированию зеркальных спектральных составляющих во временной области в исходном аналоговом сигнале.

Затем 2К пар зеркальных спектральных коэффициентов преобразования с выхода СФЗСК поступают на вход СОБПФ, где осуществляется преобразование из 2К пар зеркальных спектральных коэффициентов в каждом сегменте в 2К кодовых комбинаций в каждом сегменте зеркального цифрового комплексного информационного сигнала. Кодовые комбинации с выхода СОБПФ подаются далее на вход СПСКНОН. В СПСКНОН с целью более качественного восстановления зеркального сигнала в случае использования окна Наттолла осуществляется сложение с 50% перекрытием каждого сегмента цифрового зеркального сигнала с предыдущим ему сегментом, задержанным на длительность, равную половине длительности сегмента. Таким образом, получаем зеркальный цифровой комплексный информационный сигнал, состоящий из К кодовых комбинаций в каждом сегменте. Поскольку окно Наттолла не относиться к числу окон обеспечивающих единичный коэффициент передачи при использовании 50% перекрытий, то увеличение точности зеркального цифрового комплексного сигнала осуществляется в СПСКНОН путем компенсации неравномерности оконной функции Наттолла. Такая компенсация позволяет увеличить защитное отношение, характеризующее уровень помех и искажений в сигнале, до 92 дБ.

Таким образом, на выходе СПСКНОН (Фиг. 7) оказался сформированным зеркальный цифровой комплексный информационный сигнал . Этот сигнал с выхода СПСКНОН поступает на вход СВОФ, в которой осуществляют выделение сигнала зеркальной фазы ϕ_з(t) и сигнала зеркальной амплитудной огибающей А_з(t), которые поступают, соответственно, с первого и второго выходов СВОФ на, соответственно, первый и второй выходы БФЗС 12.

Пример реализации схемы формирования зеркальных спектральных коэффициентов (СФЗСК), входящую в БФЗС 12, показан на Фиг. 8. Данная схема содержит первую буферную память (БП₁), вторую буферную память (БП₂) и счетчик. Первый (кодовый) вход СФЗСК соединен с выходом СБПФ (Фиг. 7), а внутри СФЗСК этот вход соединен с первым (кодовым) входом БП₁ (Фиг. 8), кодовый выход которой соединен с первым (кодовым) входом БП₂, кодовый выход которой является кодовым выходом СФЗСК. При этом второй вход СФЗСК соединен со входом счетчика и со вторыми входами БП₁ и БП₂, третьи входы которых соединены с выходом счетчика.

СФЗСК работает следующим образом. В исходном состоянии БП₁ и БП₂ и счетчик обнулены. На первый (кодовый) вход СФЗСК поступают 2К пар спектральных коэффициентов преобразования в каждом сегменте с выхода СБПФ (Фиг. 7). Внутри СФЗСК (Фиг. 8) эти 2К пар спектральных коэффициентов преобразования в каждом сегменте поступают на первый (кодовый) вход БП₁. На второй вход СФЗСК с выхода блока удвоения частоты импульсов дискретизации 5 (Фиг. 1) поступают импульсы с удвоенной частотой дискретизации (цепь на Фиг. 1 и Фиг. 7 не показана), которые внутри СФЗСК (Фиг. 8) поступают на вход счетчика и на вторые входы БП₁ и БП₂. Под действием этих импульсов с удвоенной частотой дискретизации 2К пар спектральных коэффициентов преобразования, входящих в первый сегмент записываются в БП₁ и появляются на ее кодовом выходе. Эти 2К пар спектральных коэффициентов преобразования первого сегмента прикладываются к первому (кодовому) входу БП₂, но не записываются в нее. Под действием этих же импульсов с удвоенной частотой дискретизации нулевые значения 2К пар спектральных коэффициентов преобразования из БП₂ начинают считываться с конца сегмента и эти нулевые значения появляются на кодовом выходе БП₂. Одновременно, импульсы с удвоенной частотой дискретизации поступают на вход счетчика, который начинает их подсчет и, с появлением импульса дискретизации, соответствующего концу сегмента, на выходе счетчика появляется короткий импульс. Под действием переднего фронта этого импульса, поступающего на третий вход БП₂, 2К пар спектральных коэффициентов преобразования, входящих в первый сегмент и присутствующих на кодовом выходе БП₁ и кодовом входе БП₂, записываются в БП₂. Под действием спада того же короткого импульса, поступающего на третий вход БП₁ осуществляется установка БП₁ в исходное состояние.

Далее следующие 2К пар спектральных коэффициентов преобразования, входящих во второй сегмент, начинают записываются в БП₁ под действием импульсов на втором ее входе. Данные спектральные коэффициенты преобразования появляются на кодовом выходе БП₁ и прикладываются к первому (кодовому) входу БП₂, но не записываются в нее. Одновременно под действием этих же импульсов с удвоенной частотой дискретизации, поступающих на второй вход БП₂, значения 2К пар спектральных коэффициентов преобразования, входящих в первый сегмент, из БП₂ начинают считываться с конца этого сегмента в его начало, вследствие чего “i”-я пара коэффициентов взаимно меняется по значению с “2K - i”-ой парой коэффициентов (например, если на входе имеются значения X(3) = [-5, j300], а X(2K-3) = [75, -j12], то на выходе будут установлены значения X(3) = [75, -j12], а X(2K-3) = [-5, j300] ) и эти зеркальные значения спектральных коэффициентов преобразования появляются на кодовом выходе БП₂. В это же время, импульсы с удвоенной частотой дискретизации подсчитываются в счетчике и, с появлением импульса дискретизации, соответствующего концу второго сегмента, на выходе счетчика появляется короткий импульс. Под действием переднего фронта этого импульса, поступающего на третий вход БП₂, 2К пар спектральных коэффициентов преобразования, входящих во второй сегмент и присутствующих на кодовом выходе БП₁ и кодовом входе БП₂, записываются в БП₂. Под действием спада того же короткого импульса, поступающего на третий вход БП₁ осуществляется установка БП₁ в исходное состояние.

Далее работа СФЗСК происходит аналогичным образом. Таким образом, в СФЗСК из 2К пар спектральных коэффициентов преобразования, входящих в каждый сегмент, осуществляется формирование 2К пар зеркальных спектральных коэффициентов преобразования в каждом сегменте, что соответствует формированию зеркальных спектральных составляющих во временной области в исходном аналоговом сигнале.

Пример реализации схемы выделения огибающей и фазы (СВОФ), входящую в БФЗС 12, показан на Фиг. 9. Данная схема содержит первую схему возведения в квадрат (СВК₁), вторую схему возведения в квадрат (СВК₂), сумматор, схему извлечения квадратного корня (СИКК), схему деления (СД) и схему argtan. Первый кодовый вход СВОФ соединен с первым выходом СПСКНОН (Фиг. 7), а внутри СВОФ (Фиг. 9) он соединен с кодовым входом СВК₁ и вторым кодовым входом СД. Второй кодовый вход СВОФ соединен со вторым выходом СПСКНОН (Фиг. 7), а внутри СВОФ (Фиг. 9) он соединен с кодовым входом СВК₂ и первым кодовым входом СД. При этом кодовые выходы СВК₁ и СВК₂ соединены, соответственно, с первым и вторым кодовыми входами сумматора, кодовый выход которого соединен с кодовым входом СИКК, кодовый выход которого является вторым выходом СВОФ. Причем кодовый выход СД соединен с кодовым входом схемы argtan, кодовый выход которой является первым выходом СВОФ.

СВОФ работает следующим образом. Зеркальный цифровой комплексный информационный сигнал в виде действительной зеркальной составляющей х_з(t) и мнимой зеркальной составляющей x_1з(t) поступают, соответственно, с первого и второго выходов СПСКНОН на, соответственно, первый и второй входы СВОФ (Фиг. 9). А внутри СВОФ (Фиг. 9) сигнал действительной зеркальной составляющей х_з(t) поступает на кодовый вход СВК₁ и на второй кодовый вход СД, а сигнал мнимой зеркальной составляющей x_1з(t) поступает на кодовый вход СВК₂ и на первый кодовый вход СД. При этом в СД осуществляют деление x_1з(t) на х_з(t) после чего результат деления с кодового выхода СД поступает на кодовый вход схемы argtan. На выходе схемы argtan, согласно известной формулы, оказывается сформированным сигнал зеркальной фазы φ_з(t) = argtg [x_1з(t)/ х_з(t)], который поступает на первый выход СВОФ (первый выход БФЗС 12 на Фиг. 7).

При этом над сигналом действительной зеркальной составляющей х_з(t), поступающего на кодовый вход СВК₁, осуществляют в данной схеме возведение в квадрат x²_з(t). Точно также и над сигналом мнимой зеркальной составляющей x_1з(t), поступающей на кодовый вход СВК₂, осуществляют возведение в квадрат x²_1з(t). После этого сигналы с кодовых выходов СВК₁ и СВК₂ поступают, соответственно, на первый и второй кодовые входы сумматора, в котором осуществляют суммирование данных сигналов, вследствие чего на его кодовом выходе получают x²_з(t) + x²_1з(t). Затем данный просуммированный сигнал с кодового выхода сумматора поступает на кодовый вход СИКК, в которой осуществляют операцию извлечения квадратного корня и в результате, согласно известной формулы, получают на ее выходе сигнал зеркальной амплитудной огибающей А_з(t) = [x²_з(t) + x²_1з(t)]^1/2. Этот сигнал зеркальной амплитудной огибающей А_з(t) поступает на второй выход СВОФ (второй выход БФЗС 12 на Фиг. 7).

Пример реализации блока определения приращения фазы (БОПФ) 13, показан на Фиг. 10. Данный блок содержит линию задержки на один дискретный отсчет (ЛЗОДО), первую схему выделения фазы (СВФ₁), вторую схему выделения фазы (СВФ₂) и схему выделения разности фаз (СВРФ). Вход (кодовый) БОПФ 10 соединен с выходом ЛЗ₂ 11 (Фиг. 1), а внутри БОПФ 13 (Фиг. 10) его вход соединен со входом ЛЗОДО и входом СВФ₁, выход которой соединен с первым входом СВРФ, второй вход которой соединен с выходом СВФ₂, вход которой соединен с выходом ЛЗОДО, причем выход СВРФ является выходом БОПФ 13.

БОПФ 13 работает следующим образом. Основной цифровой комплексный сигнал с выхода ЛЗ₂ (Фиг. 1) в виде параллельных кодовых комбинаций поступает на вход БОПФ 13, а внутри БОПФ 13 (Фиг. 10) этот сигнал поступает на вход ЛЗОДО и вход СВФ₁. В СВФ₁ из основного цифрового комплексного сигнала выделяют фазу этого сигнала, согласно известной формулы ϕ_о(t) = arg tg [x_1о(t)/ х_о(t)]. Реализация СВФ₁ является такой же как в СВОФ, входящую в БФЗС 12 и показанную на Фиг. 9. Сигнал ϕ_о(t) с выхода СВФ₁ поступает на первый вход СВРФ. Этот же основной цифровой комплексный сигнал подвергается задержки на один дискретный отсчет в ЛЗОДО и с выхода этой схемы поступает на вход СВФ₂, в которой из этого задержанного сигнала также выделяют фазу ϕ_оз(t) = arg tg [x_1оз(t)/ х_оз(t)]. Реализация СВФ₂ является такой же как в СВОФ, входящую в БФЗС 12 и показанную на Фиг. 9. Данный сигнал ϕ_оз(t) с выхода СВФ₂ поступает на второй вход СВРФ. В СВРФ производят выделение разности фаз (приращения фазы) dϕ(t) = ϕ_о(t) - ϕ_оз(t). Этот сигнал приращения фазы dϕ(t) с выхода СВРФ поступает на выход БОПФ 13.

Пример реализации блока восстановления зеркального сигнала (БВЗС) 17, показан на Фиг. 11. Данный блок содержит схему формирования сигнала косинуса фазы (СФСКФ) и схему умножения (СУ). Первый вход БВЗС 17 соединен выходом БСФ 16, а второй вход БВЗС 17 соединен со вторым выходом БФЗС 12 (Фиг. 1). А внутри БВЗС 17 (Фиг. 11) его первый вход соединен со входом СФСКФ, выход которой соединен с первым входом СУ, второй вход которой соединен со вторым входом БВЗС 17, а выход СУ соединен с выходом БВЗС 17.

БВЗС 17 работает следующим образом. На первый вход БВЗС 17 с выхода БСФ 16 (Фиг. 1) поступает сигнал с корректированной зеркальной фазой ϕ_кз(t) = [ϕ_з(t) + dϕ(t)]. Этот сигнал внутри БВЗС 17 (Фиг. 11) поступает на вход СФСКФ, в которой осуществляют формирование корректированного зеркального сигнала косинуса фазы cos ϕ_зк(t) = cos [ϕ_з(t) + dϕ(t)]. После этого данный сигнал с выхода СФСКФ поступает на первый вход СУ, на второй вход которой поступает сигнал зеркальной амплитудной огибающей А_з(t) со второго входа БВЗС 17 (со второго выхода БФЗС 12 на Фиг. 1). В СУ после перемножения этих двух сигналов получают корректированный зеркальный цифровой информационный сигнал х_кз(t) = А_з(t) ⋅ cos ϕ_кз(t) = А_з(t) ⋅ cos [ϕ_з(t)+dϕ(t)]. Этот сигнал с выхода СУ поступает на выход БВЗС 17.

Пример реализации блока выделения участков сигнала (БВУС) 20 показан на Фиг. 12. Данный блок содержит первый и второй блоки памяти (БП₁ и БП₂), первый, второй и третий счетчики (СЧ₁, СЧ₂,СЧ₃), первый RS-триггер (Т₁), второй RS-триггер (Т₂) и третий RS-триггер (Т₃), схему ключей (СК), первую и вторую схемы И (И₁, И₂), первую, вторую и третью схемы ИЛИ (ИЛИ₁, ИЛИ₂, ИЛИ₃) и первый формирователь (F₁). Первый вход БВУС 20 соединен с выходом БФКС 10, а второй вход БВУС 20 соединен с пятым выходом БУМС 24 (Фиг. 1). А внутри БВУС 20 (Фиг. 12) его первый вход соединен с первым входом СК и с S-входом Т₂, а его второй вход соединен со вторым входом ИЛИ₂ и с первым входом ИЛИ₃. Вход импульсов дискретизации (Вх. ИД) подключен ко второму входу И₁ и второму входу И₂. Прямой выход Т₁ соединен со вторым входом СК и с первым входом И₁, а инверсный выход Т₁ соединен с четвертым входом БП₁. Выход И₁ соединен с первым входом ИЛИ₁ и со входом СЧ₁, выход которого соединен с R-входом Т₁ и с первым входом ИЛИ₂, выход которой соединен с S-входом Т₃. Прямой выход Т₃ подключен к первому входу И₂, выход которой соединен со входом СЧ₂, с третьим входом БП₂ и со вторым входом ИЛИ₁, выход которой соединен со вторым входом БП₁. Выход СК соединен с первым входом БП₁, выход которого соединен с первым входом БП₂, выход которого соединен с первым выходом БВУС 20. Выход СЧ₂ соединен с R-входом Т₃, входом СЧ₃ и вторым выходом БВУС 20. Выход СЧ₃ соединен с R-входом Т₂, со вторым входом ИЛИ₃ и с третьим входом БП₁. Прямой выход Т₂ соединен со входом F₁, выход которого соединен с S-входом Т₁.

Перед началом работы первый и второй блоки памяти (БП₁ и БП₂), первый, второй и третий счетчики (СЧ₁, СЧ₂,СЧ₃), первый RS-триггер1, второй RS-триггер 2 и третий RS-триггер 3 сброшены в исходное состояние, когда на кодовых выходах блоков памяти присутствуют нулевые кодовое комбинации, а на прямых выходах первого, второго и третьего RS-триггеров присутствуют уровни лог.0.

Работа блока выделения участков сигнала (БВУС) 20 начинается с поступления на его первый (кодовый вход) с кодового выхода БФКС 10 комплексного сигнала в виде параллельных кодовых комбинаций, которые внутри блока поступают на первый (кодовый) вход схемы ключей (СК) и на S-вход второго RS-триггера Т₂. Под действием первого же импульса лог.1, входящего в поступающий комплексный сигнал срабатывает второй RS-триггер Т₂ и на его прямом выходе появляется уровень лог.1, который прикладывается ко входу формирователя коротких импульсов. Этот короткий импульс с выхода формирователя F₁ поступает на S-вход первого RS-триггера Т₁. Данный триггер срабатывает и на его прямом выходе появляется уровень лог.1, который прикладывается ко второму входу СК и первому входу первой схемы И₁. Под действием этого уровня лог.1, СК открывается и комплексный сигнал в виде параллельных кодовых комбинаций начинает проходить через данную схему и поступать на первый (кодовый) вход первого блока памяти БП₁. При этом 4 вход БП₁ соединен с инверсным выходом первого RS-триггера Т₁, на котором после срабатывания данного триггера присутствует уровень лог.0. Под действием данного уровня на 4 входе БП₁, данный блок переходит в режим записи параллельных кодовых комбинаций комплексного сигнала.

Одновременно под действием уровня лог.1 с прямого выхода первого RS-триггера Т₁, поступающего на первый вход первой схемы И₁, эта схема открывается и через ее второй вход начинают проходить импульсы дискретизации с частотой 48 кГц (цепь на фиг1 не обозначена) с входа «импульсы дискретизации» (ИД) БВУС 20. Данные импульсы дискретизации с выхода И₁ поступают на первый вход первой схемы ИЛИ₁, а с ее выхода подаются на второй вход БП₁. Под действием этих импульсов осуществляется запись параллельных кодовых комбинаций комплексного сигнала в БП₁. Одновременно, импульсы дискретизации с выхода И₁ поступают на вход первого счетчика (СЧ₁). Данный счетчик рассчитан на N дискретных отсчетов (для примера берем N = 240000) , что соответствует Т секундному отрезку (участку ) комплексного сигнала (в нашем примере -это Т=5 секунд), который записывается в БП₁.

После записи в БП₁ N параллельных кодовых комбинаций, на выходе СЧ₁ появляется короткий импульс, а сам счетчик сбрасывается и приходит в исходное состояние. Короткий импульс с выхода СЧ₁ поступает на R-вход первого RS-триггера Т₁, который срабатывает и приходит в исходное состояние. При этом на прямом выходе Т₁ появляется уровень лог.0, который поступает на второй вход СК и закрывает ее для прохождения параллельных кодовых комбинаций комплексного сигнала с первого входа БВУС 20 на первый вход БП₁. Кроме того, под действием уровня лог.0, поступающего с прямого выхода Т₁ на первый вход И₁, данная схема закрывается и импульсы дискретизации с частотой 48 кГц перестают поступать с ее выхода через первую схему ИЛИ₁ на второй вход БП₁, вследствие чего процесс записи параллельных кодовых комбинаций в БП₁ заканчивается. Кодовый выход БП₁ соединен с кодовым входом БП₂. При этом импульсы с частотой 48 кГц перестают поступать и на вход СЧ₁.

Одновременно на инверсном выходе Т₁ появляется уровень лог.1, который поступает на четвертый вход БП₁. Под действием данного уровня данный блок переходит в режим считывания ранее записанных параллельных кодовых комбинаций комплексного сигнала.

Кроме того, короткий импульс с выхода СЧ₁ поступает на первый вход второй схемы ИЛИ₂ и проходит через нее на S-вход третьего RS-триггера Т₃ и заставляет его сработать. На прямом выходе Т₃ появляется уровень лог.1, который поступает на первый вход второй схемы И₂, на второй вход которой поступают импульсы дискретизации с частотой 48 кГц. Данные импульсы проходят через И₂ на третий вход второго БП₂. Кроме того, данные импульсы проходят через ИЛИ₁ на второй вход БП₁. Под действием этих импульсов партия из М параллельных кодовых комбинации (для примера М=480) комплексного сигнала, записанных в БП₁ начинают считываться и поступают с кодового выхода БП₁ на первый кодовый вход БП₂, в котором происходит их запись.

Одновременно, импульсы дискретизации с выхода И₂ поступают на вход второго счетчика СЧ₂. Данный счетчик рассчитан на М дискретных отсчетов (в нашем примере М=480, что соответствует 10 миллисекундному отрезку ) комплексного сигнала, который записывается в БП₂. Таким образом, записанный в БП₁ комплексный сигнал на длительности Т и состоящий из N параллельных кодовых комбинаций, состоит с позиции БП₂ из В= N/М отрезков-партий (в нашем примере состоит из 500 десяти миллисекундных отрезков).

С приходом на вход СЧ₂ М -го (у нас М=480) импульса дискретизации, данный счетчик срабатывает и на его выходе появляется короткий импульс, а сам счетчик приходит в исходное состояние. Этот короткий импульс с выхода СЧ₂ поступает на R-вход третьего RS-триггера Т₃ и сбрасывает его в исходное состояние. На прямом выходе Т₃ появляется уровень лог.0, который поступает на первый вход второй схемы И₂, вследствие чего импульсы дискретизации с частотой 48 кГц, поступающие на второй вход И₂, перестают через нее проходить. Т.о. процесс считывания кодовых комбинаций из БП₁ и их запись в БП₂ заканчивается, а все первые М (480) параллельных кодовых комбинаций комплексного сигнала, соответствующих первой партии, с кодового выхода БП₂ оказываются на первом (кодовом выходе) БВУС 20.

Короткий импульс с выхода СЧ₂ поступает также на второй выход БВУС 20. При помощи данного импульса запускается блок обработки временных сигналов БОВС 21 (Фиг. 1).

Кроме того, короткий импульс с выхода СЧ₂ (Фиг. 12) _.поступает еще на вход третьего счетчика СЧ₃. Данный счетчик рассчитан на приход В импульсов с выхода СЧ₂ (что в нашем примере соответствует 500 десяти миллисекундным отрезкам-партиям комплексного сигнала).

Второй вход в БВУС 20 предназначен для запуска формирования следующих М отрезков (партий) комплексного сигнала (в нашем примере - десяти миллисекундных отрезков-партий , каждый из которых состоит из 480 параллельных кодовых комбинаций). Для этого на второй вход БВУС 20 поступает короткий импульс с пятого выхода БУМС 24 (Фиг. 1). Этот импульс со второго входа БВУС 20 (Фиг. 12) поступает на первый вход ИЛИ₃ и через нее поступает на второй вход БП₂ и сбрасывает его в исходное состояние. Кроме того, данный импульс поступает на второй вход схемы ИЛИ₂ и проходит через нее на S-вход третьего RS-триггера Т₃ и заставляет его сработать. На прямом выходе Т₃ появляется уровень лог.1, который поступает на первый вход второй схемы И₂, на второй вход которой поступают импульсы дискретизации с частотой 48 кГц. Данные импульсы проходят через И₂ на третий вход второго БП₂. Кроме того, данные импульсы проходят через ИЛИ₁ на второй вход БП₁. Под действием этих импульсов вторая партия из М параллельных кодовых комбинаций (480) комплексного сигнала, записанных в БП₁ начинают считываться и поступают с кодового выхода БП₁ на первый кодовый вход БП₂, в котором происходит их запись.

Одновременно, импульсы дискретизации с выхода И₂ поступают на вход второго счетчика СЧ₂. С приходом на вход СЧ₂ М -ного (480-го) импульса дискретизации, данный счетчик срабатывает и на его выходе появляется короткий импульс, а сам счетчик приходит в исходное состояние. Этот короткий импульс с выхода СЧ₂ поступает на R-вход третьего RS-триггера Т₃ и сбрасывает его в исходное состояние. На прямом выходе Т₃ появляется уровень лог.0, который поступает на первый вход второй схемы И₂, вследствие чего импульсы дискретизации с частотой 48 кГц, поступающие на второй вход И₂, перестают через нее проходить. Т.о. процесс считывания второй партии кодовых комбинаций из БП₁ и их запись в БП₂ заканчивается, а все М (480) параллельных кодовых комбинаций комплексного сигнала второй партии с кодового выхода БП₂ оказываются на первом кодовом выходе БВУС 20.

Короткий импульс с выхода СЧ₂ поступает также на второй выход БВУС 20. При помощи данного импульса повторно запускается БОВС 21 (Фиг. 1).

Кроме того, короткий импульс с выхода СЧ₂ поступает на вход третьего счетчика СЧ₃, который подсчитывает второй импульс с выхода СЧ₂, из В (в нашем примере В=500), на которые рассчитан СЧ₃.

Далее на второй вход БВУС 20 приходит очередной короткий импульс с пятого выхода блока управления максимумами спектра (Фиг. 1) и запускает процесс формирования третьей партии из М (480) параллельных кодовых комбинаций комплексного сигнала. Этот процесс формирования партий из М (480) параллельных кодовых комбинаций в каждой, повторяется В раз (500), после чего на выходе СЧ₃ появляется короткий импульс, который сбрасывает СЧ₃ в исходное состояние. Данный импульс поступает на второй вход БП₁ и сбрасывает его в исходное состояние. Одновременно, этот импульс проходит чрез второй вход ИЛИ₃ на второй вход БП₂ и также сбрасывает его в исходное состояние. Кроме того данный импульс поступает на R-вход первого RS-триггера Т₁ и сбрасывает его в исходное состояние. Т.о. БВУС 20 полностью приходит в исходное состояние и оказывается готовым к приему новых участков, состоящих каждый из N (в нашем примере 240000) параллельных кодовых комбинаций, что соответствует Т секундному отрезку (в нашем примере 5 сек) комплексного сигнала.

Пример реализации блока обработки временного сигнала (БОВС) 21 показан на Фиг. 13. Данный блок содержит первый, второй и третий блоки памяти (БП₁, БП₂, БП₃), первый и второй счетчики (СЧ₁, СЧ₂), первый RS-триггер (Т₁), второй RS-триггер (Т₂), третий RS-триггер (Т₃), триггер (Т₄), первый, второй, третий, четвертый и пятый коммутаторы (КМ₁, КМ₂, КМ₃, КМ₄, КМ₅), первую и второю схемы И (И₁, И₂), первую и второю схемы ИЛИ (ИЛИ₁, ИЛИ₂), блок умножения (БУ), блок деления (БД), элемент задержки (ЭЗ) и линию задержки (ЛЗ). Первый и второй входы БОВС 21 соединены, соответственно, с первым и вторым выходами БВУС 20, третий вход БОВС 21 соединен с пятым выходом БФМС 23, четвертый вход БОВС 21 соединен с третьим выходом БУМС 24, пятый вход БОВС 21 соединен со вторым выходом БФМС 23, а шестой и седьмой входы БОВС 21 соединены, соответственно, с первым и вторым выходами БФКП 25 (Фиг. 1). А внутри БОВС 21 (Фиг. 13) его первый вход соединен с первым входом БП₁, его второй вход соединен с первым входом ИЛИ₁, его третий вход соединен со вторым входом ИЛИ₁, S-входом Т₃ и первым входом Т₄, его четвертый вход соединен со входом ЭЗ и первым входом ИЛИ₂, его пятый вход соединен со вторым входом ИЛИ₂, его шестой вход соединен со вторыми входами БУ и БД, а его седьмой вход соединен с третьим входом КМ₃. Вход импульсов дискретизации (Вх ИД) соединен со вторыми входами И₁ и И₂. Выход ЭЗ соединен с третьим входом ИЛИ₁, выход которой соединен с S-входом Т₂ и вторым входом БП₁. Прямой выход Т₂ соединен с первым входом И₁, выход которой подключен к третьему входу БП₁ и ко входу СЧ₂, выход которого соединен с четвертым входом БП₁, с R-входом Т₂, с первым входом СЧ₁ и входом ЛЗ, выход которой является вторым выходом БОВС 21. Выход БП₁ соединен с первым входом КМ₂, выход которого подключен к первым входам БУ и БД, а также с первым входом КМ₅, выход которого является первым выходом БОВС 21. Выход СЧ₁ подключен к S-входу Т₁, прямой выход которого соединен с третьим входом КМ₂, второй вход которого соединен с выходом КМ₁. Выход БУ и выход БД соединены, соответственно, с первым и вторым входами КМ₃, выход которого соединен со вторым входом КМ₅ и первым входом КМ₄, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с первым входом БП₂ и первым входом БП₃. При этом выход БП₂ соединен с первым входом КМ₁, а выход БП₃ соединен со вторым входом КМ₁. Выход ИЛИ₂ соединен со вторым входом Т₄, прямой выход которого соединен со вторым входом КМ₄ и со вторым входом БП₂, а инверсный выход Т₄ соединен со вторым входом БП₃ и с третьим входом КМ₁. Выход ИЛИ₂ соединен также с R-входом Т₃, с четвертыми входами БП₂ и БП₃, с R-входом Т₁ и со вторым входом СЧ₁. Прямой выход Т₃ соединен с третьим входом КМ₅ и с первым входом И₂, выход которой соединен с третьими входами БП₂ и БП3.

В БОВС 21 перед началом работы первый, второй и третий блоки памяти (БП₁, БП₂, БП₃), первый и второй счетчики (СЧ₁, СЧ₂), первый RS-триггер Т₁, второй RS-триггер Т₂, третий RS-триггер Т₃, а также триггер Т₄ сброшены в исходное состояние, когда на кодовых выходах блоков памяти присутствуют нулевые кодовое комбинации, а на прямых выходах RS-триггеров присутствуют уровни лог.0.

На первом этапе работа БОВС 21 начинается с поступления на его первый (кодовый вход) комплексного сигнала в виде первой партии из М (в нашем примере М=480) параллельных кодовых комбинаций с первого (кодового) выхода БВУС 20 (Фиг. 1). Данный сигнал внутри БОВС 21 (Фиг. 13) поступают на первый (кодовый) вход первого блока памяти (БП₁). Запуск процесса обработки комплексного сигнала начинается с поступления на второй вход БОВС 21 первого короткого импульса со второго выхода БВУС 20 (Фиг. 1). Этот короткий импульс внутри БОВС 21 (Фиг. 13) подается на первый вход первой схемы ИЛИ₁, проходит через нее и поступает на второй вход БП₁. Под действием данного импульса первая партия из М (480) параллельных кодовых комбинаций комплексного сигнала записывается в БП₁.

Одновременно, этот короткий импульс поступает на S-вход второго RS-триггера Т₂ и заставляет его сработать, когда на его прямом выходе появляется уровень лог.1. Данный уровень прикладывается к первому входу первой схемы И₁ и открывает ее для прохождения через ее второй вход импульсов дискретизации с частотой 48 кГц со входа ИД БОВС 21. Эти импульсы дискретизации подаются на третий вход БП₁, под действием которых в данном блоке памяти начинается процесс последовательного считывания и поступление на кодовый выход БП₁ ранее записанных М (480) параллельных кодовых комбинаций комплексного сигнала. Эти кодовые комбинации с кодового выхода БП₁ поступают на первый кодовый вход второго коммутатора КМ₂ и проходят на его выход, т.к. на третьем управляющем входе данного коммутатора присутствует уровень лог.0 с прямого выхода первого RS-триггера Т₁.

Параллельные кодовые комбинации комплексного сигнала с выхода КМ₂ поступают на первые входы блока умножения БУ и блока деления БД, но эти блоки пока не задействованы. Кроме того, данные кодовые комбинации поступают на первый вход пятого коммутатора КМ₅ и проходят на его выход, т.к. на третьем управляющем входе данного коммутатора присутствует уровень лог.0 с прямого выхода третьего RS-триггера Т3. Далее, последовательность из параллельных кодовых комбинаций, не измененного по частоте комплексного сигнала, с выхода КМ₅ поступает на первый (кодовый) выход БОВС 21 и далее на входы блоков 11 и 12 (Фиг. 1)

Кроме того, импульсы дискретизации с выхода И₁ (Фиг. 13) подаются на вход второго счетчика СЧ₂, который рассчитан на подсчет М (480) импульсов дискретизации. После прихода М (480) импульса СЧ₂ срабатывает и на его выходе появляется короткий импульс, а сам СЧ₂ сбрасывается в исходное состояние. Короткий импульс с выхода СЧ₂ поступает на четвертый вход БП₁ и сбрасывает его в исходное состояние. Кроме того, этот короткий импульс подается на R-вход Т₂ и также сбрасывает его в исходное состояние, когда на его прямом выходе появляется уровень лог.0, под действием которого И₁ закрывается для прохождения через нее импульсов дискретизации.

Короткий импульс с выхода СЧ₂ поступает также на первый вход первого счетчика СЧ₁, который рассчитан на подсчет двух импульсов. И, наконец, короткий импульс с выхода СЧ₂ подается на вход линии задержки ЛЗ и с ее выхода поступает на второй выход БОВС 21 и далее - на второй вход блока выделения максимумов спектра БВМС 22 (Фиг. 1), который запускается в работу под действием этого импульса. Время задержки ЛЗ соответствует времени прохождения сигнала через блоки 11,12, 13, 14, 15, 16,17, 18 (Фиг. 1). На этом работа БОВС 21 останавливается в ожидании прихода импульса с 5 выхода БФМС 23 на третий вход БОВС 21.

На втором этапе работа БОВС 21 (Фиг. 13) возобновляется с приходом первого короткого импульса на его третий вход с 5 выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Данный импульс внутри БОВС 21 (Фиг. 13) поступает на второй вход ИЛИ₁, проходит через нее и поступает на второй вход БП₁. Под действием данного импульса первая партия из М (480) параллельных кодовых комбинаций комплексного сигнала снова записывается в БП₁.

Одновременно, этот короткий импульс поступает на S-вход RS-триггера Т₂ и заставляет его сработать, когда на его прямом выходе появляется уровень лог.1. Данный уровень прикладывается к первому входу И₁ и открывает ее для прохождения через ее второй вход импульсов дискретизации с частотой 48 кГц со входа ИД БОВС 21. Эти импульсы дискретизации подаются на вход СЧ₂ и на третий вход БП₁, под действием которых в данном блоке памяти начинается процесс последовательного считывания ранее записанных М (480) параллельных кодовых комбинаций комплексного сигнала. Эти кодовые комбинации с выхода БП₁ поступают на первый кодовый вход КМ₂ и проходят на его кодовый выход, т.к. на третьем управляющем входе данного коммутатора присутствует уровень лог.0 с прямого выхода RS-триггера Т₁.

Параллельные кодовые комбинации комплексного сигнала с кодового выхода КМ₂ поступают на первые кодовые входы БУ и БД, на вторые кодовые входы которых подается первый корректирующий комплексный сигнал , с частотой 1/2 бина (в отношении области первого спектрального максимума, в нашем примере - с частотой 25 Гц) с шестого кодового входа БОВС 21, поступающий с первого кодового выхода БФКП 25 (Фиг. 1). В результате перемножения в БУ кодовых комбинаций информационного комплексного сигнала с первым корректирующим комплексным сигналом (в нашем примере с частотой 25 Гц.), на выходе БУ формируется первый измененный по частоте информационный комплексный сигнал , (в отношении первого спектрального максимума), частота которого увеличивается на величину частоты корректирующего комплексного сигнала. А в результате деления в БД кодовых комбинаций информационного комплексного сигнал а на первый корректирующий комплексный сигнал ( в нашем примере с частотой 25 Гц)., на выходе БД формируется первый измененный по частоте информационный комплексный сигнал , (в отношении первого спектрального максимума), частота которого уменьшается на величину частоты первого корректирующего комплексного сигнала.

Первые измененные по частоте скорректированные информационные комплексные сигналы с кодовых выходов БУ и БД подаются, соответственно, на первый и второй кодовые входы третьего коммутатора КМ₃. На третий управляющий вход КМ₃ поступает управляющий сигнал с 7 входа БОВС 21 (с 2 выхода БФКП 25) либо в виде уровня лог.0, служащий для прохождения через КМ₃ сигнала с выхода БУ, либо в виде уровня лог.1, служащий для прохождения через КМ₃ сигнала с выхода БД. Далее первый раз измененный по частоте информационный комплексный сигнал с выхода КМ₃ поступает на первый кодовый вход КМ₄ и на второй кодовый вход КМ₅. При этом на третий управляющий вход КМ₅ в это же время подается уровень лог.1 с прямого выхода RS-триггера Т₃. Данный триггер Т₃ срабатывает под действием того же короткого импульса с третьего входа БОВС 21, который поступил на S-вход Т₃. Под действием уровня лог.1 КМ₅ срабатывает и пропускает на свой кодовый выход первый раз измененный по частоте информационный комплексный сигнал со своего второго кодового входа. Далее, последовательность из параллельных кодовых комбинаций первый раз измененного по частоте информационного комплексного сигнала (в отношении первого спектрального максимума) с кодового выхода КМ₅ поступает на первый кодовый выход БОВС 21 и далее на входы блоков 11 и 12 (Фиг. 1).

Короткий импульс с 3 входа БОВС 21 подается также на первый вход четвертого триггера Т₄ и заставляет его сработать. При этом уровень лог.0 с инверсного выхода Т₄ поступает на второй управляющий вход БП₃, а уровень лог.1 с прямого выхода Т₄ поступает на второй управляющий вход КМ₄ и на второй управляющий вход БП₂. Под действием этого уровня лог.1 первый раз измененный по частоте информационный комплексный сигнал с первого кодового входа КМ₄ проходит на его второй кодовый выход и далее поступает на первый кодовый вход БП₃. В это же время под действием уровня лог.1 с прямого выхода RS-триггера Т₃, поступающего на первый вход И₂, данная схема начинает пропускать со своего второго входа импульсы дискретизации, которые далее подаются на третьи входы БП₂ и БП₃.

Под действием уровня лог.0 на втором управляющем входе БП₃ данный блок памяти находится в режиме записи и под действием импульсов дискретизации записывает первый раз измененный по частоте информационный комплексный сигнал со своего первого кодового входа (второго кодового выхода КМ₄ ). Одновременно под действием уровня лог.1 на втором управляющем входе БП₂ данный блок памяти находится в режиме считывания и под действием импульсов дискретизации выдает на своем выходе нулевые кодовые комбинации, т.к. до этого был обнулен.

Уровень лог.0 с инверсного выхода Т₄ поступает также на третий управляющий вход КМ₁, под действием которого происходит соединение первого кодового входа КМ₁ с его кодовым выходом. Вследствие этого нулевые кодовые комбинации с кодового выхода БП₂ начинают проходить через КМ₁ и поступают на второй кодовый вход КМ₂ но не проходят на его выход. Это связано с тем, что на третий управляющий вход КМ₂ в это время поступает уровень лог.0 с прямого выхода RS-триггера Т₁, под действием которого кодовый выход КМ₂ оказывается соединенным с его первым кодовым входом.

Одновременно с функционированием рассмотренных схем БОВС 21, происходит подсчет счетчиком СЧ₂ импульсов дискретизации, поступающих на его вход с выхода И₁. После прихода М (480) импульса СЧ₂ срабатывает и на его выходе появляется короткий импульс, а сам СЧ₂ сбрасывается в исходное состояние. Короткий импульс с выхода СЧ₂ поступает на четвертый вход БП₁ и сбрасывает его в исходное состояние. Кроме того, этот короткий импульс подается на R-вход Т₂ и также сбрасывает его в исходное состояние, когда на его прямом выходе появляется уровень лог.0, под действием которого И₁ закрывается для прохождения через нее импульсов дискретизации.

Короткий импульс с выхода СЧ₂ поступает также на первый вход счетчика СЧ₁, который рассчитан на подсчет двух импульсов, и заставляет его сработать, когда на выходе СЧ₁ появляется короткий импульс, а сам СЧ₁ сбрасывается в исходное состояние. Этот короткий импульс далее проходит на S-вход RS-триггера Т₁ и заставляет его сработать. На прямом выходе Т₁ появляется уровень лог.1, который прикладывается к третьему управляющему входу КМ₂, вследствие чего происходит соединение кодового выхода КМ₂ с его вторым кодовым входом, соединенным с кодовым выходом КМ₁. И, наконец, короткий импульс с выхода СЧ₂ подается на вход ЛЗ и с ее выхода поступает на второй выход БОВС 21 и далее на второй вход БВМС 22 (Фиг. 1), который запускается в работу под действием этого импульса. На этом работа БОВС 21 останавливается в ожидании прихода очередного импульса с 5 выхода БФМС 23 на третий вход БОВС 21.

На третьем этапе работа БОВС 21 возобновляется с приходом второго по счету короткого импульса на его третий вход с 5 выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Поскольку этот второй короткий импульс с третьего входа внутри БОВС 21 (Фиг. 13) подается на те же блоки, что и при поступлении первого короткого импульса, то функционирование БОВС 21 будет почти таким же как и при приходе первого импульса. Отличие заключается в том, что под действием этого второго короткого импульса с третьего входа БОВС 21 срабатывает триггер Т₄, когда на его прямом выходе появляется уровень лог.0, а на инверсном выходе - уровень лог.1.

При этом уровень лог.1 с инверсного выхода Т₄ поступает на второй управляющий вход БП₃, под действием которого БП₃ переходит в режим считывания ранее записанного в него первого измененного по частоте информационного комплексного сигнала . Этот процесс считывания осуществляется под действием импульсов дискретизации, поступающих на третий вход БП₃. Кодовые комбинации первый раз измененного по частоте информационного комплексного сигнала с кодового выхода БП₃ поступают на второй кодовый вход КМ₁ и проходят на его кодовый выход, т.к. на третий управляющий вход КМ₁ в это время поступает уровень лог.1 с инверсного выхода Т₄.

Далее, кодовые комбинации первый раз измененного по частоте информационного комплексного сигнала с кодового выхода КМ₁ подаются на первый кодовый вход КМ₂ и проходят на его кодовый выход, т.к. на третий управляющий вход КМ₂ в это время поступает уровень лог.1 с прямого выхода RS-триггера Т₁. Эти параллельные кодовые комбинации первый раз измененного по частоте комплексного сигнала с кодового выхода КМ₂ поступают на первые кодовые входы БУ и БД, на вторые кодовые входы которых подается второй корректирующий комплексный сигнал (в отношении первого спектрального максимума, в нашем примере с частотой 12,5 Гц.) с шестого кодового входа БОВС 21, поступающий с первого кодового выхода БФКП 25 (Фиг. 1). В результате перемножения в БУ (Фиг. 13) кодовых комбинаций первый раз измененного по частоте информационного комплексного сигнала с вторым корректирующим комплексным сигналом (с частотой 12,5 Гц), на выходе БУ формируется второй раз измененный по частоте информационный комплексный сигнал (в отношении первого спектрального максимума), частота которого увеличивается на величину частоты второго корректирующего комплексного сигнала. А в результате деления в БД кодовых комбинаций первый раз измененного по частоте комплексного сигнала на второй корректирующий комплексный сигнал (с частотой 12,5 Гц), на выходе БД формируется второй раз измененный по частоте информационный комплексный сигнал (в отношении первого спектрального максимума), частота которого уменьшается на величину частоты второго корректирующего комплексного сигнала.

Второй раз измененные по частоте информационные комплексные сигналы с кодовых выходов БУ и БД подаются, соответственно, на первый и второй кодовые входы третьего коммутатора КМ₃. На третий управляющий вход КМ₃ как и при первом изменении частоты поступает такой же управляющий сигнал с 7 входа БОВС 21. Далее второй раз измененный по частоте информационный комплексный сигнал с кодового выхода КМ₃ поступает на первый кодовый вход КМ₄ и на второй кодовый вход КМ₅. При этом на третий управляющий вход КМ₅ в это же время подается уровень лог.1 с прямого выхода RS-триггера Т₃. Под действием этого уровня лог.1 КМ₅ пропускает на свой кодовый выход второй раз измененный по частоте информационный комплексный сигнал со своего второго входа. Далее, последовательность из параллельных кодовых комбинаций второй раз измененного по частоте информационного комплексного сигнала (в отношении первого спектрального максимума) с кодового выхода КМ₅ поступает на первый кодовый выход БОВС 21 и далее на кодовые входы блоков 11 и 12 (Фиг. 1).

Уровень лог.0 с прямого выхода Т₄ поступает на второй управляющий вход КМ₄ и на второй управляющий вход БП₂. Под действием этого уровня лог.0 второй раз измененный по частоте информационный комплексный сигнал с первого кодового входа КМ₄ проходит на его первый кодовый выход и далее поступает на первый кодовый вход БП₂. Под действием импульсов дискретизации, поступающих на третий вход БП₂ второй раз измененный по частоте информационный комплексный сигнал записываются в БП₂.

Одновременно с функционированием рассмотренных схем БОВС 21, происходит подсчет счетчиком СЧ₂ импульсов дискретизации, поступающих на его вход с выхода И₁. После прихода М (480) импульса СЧ₂ срабатывает и на его выходе появляется короткий импульс, а сам СЧ₂ сбрасывается в исходное состояние. Короткий импульс с выхода СЧ₂ поступает на четвертый вход БП₁ и сбрасывает его в исходное состояние. Кроме того, этот короткий импульс подается на R-вход Т₂ и также сбрасывает его в исходное состояние, когда на его прямом выходе появляется уровень лог.0, под действием которого И₁ закрывается для прохождения через нее импульсов дискретизации.

Короткий импульс с выхода СЧ₂ поступает также на первый вход счетчика СЧ₁, который рассчитан на подсчет двух импульсов и заставляет его сработать. И, наконец, короткий импульс с выхода СЧ₂ подается на вход ЛЗ и с ее выхода поступает на второй выход БОВС 21и далее на второй вход БВМС 22 (Фиг. 1), который запускается в работу под действием этого импульса. На этом работа БОВС 21 останавливается в ожидании прихода очередного импульса с 5 выхода БФМС 23 на третий вход БОВС 21.

Работа БОВС 21 возобновляется с приходом третьего по счету короткого импульса на его третий вход с 5 выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Поскольку этот третий короткий импульс с третьего входа внутри БОВС 21 подается на те же блоки, что и при поступлении второго короткого импульса, то функционирование БОВС 21 будет почти таким же. Отличие заключается в том, что под действием этого третьего короткого импульса срабатывает триггер Т₄, когда на его прямом выходе появляется уровень лог.1, а на инверсном выходе - уровень лог.0. В этом случае БП₂ переходит в режим считывания ранее записанного второй раз измененного по частоте информационного комплексного сигнала, а БП₃ переходит в режим записи уже третий раз измененного по частоте информационного комплексного сигнала.

А с приходом четвертого по счету короткого импульса на третий вход БОВС 21, будет иметь место переход БП₃ в режим считывания ранее записанного третий раз измененного по частоте информационного комплексного сигнала и переход БП₂ в режим записи уже четвертый раз измененного по частоте информационного комплексного сигнала. Такое чередование записи и считывания в БП₂ и БП₃ будет и далее продолжаться (но в нашем примере m не более 6) и при этом на 1 кодовый выход БОВС 21 будут последовательно поступать первый, второй, третий … m раз измененные по частоте информационные комплексные сигналы (в отношении первого спектрального максимума).

На четвертом этапе на четвертый вход БОВС 21 поступает первый короткий импульс с третьего выхода БУМС 24. Этот импульс свидетельствует о том, что закончился многоходовой процесс (но в нашем примере не более 6) определения истинного значения спектрального коэффициента, принадлежащего области первого спектрального максимума из первой партии из М (480) параллельных кодовых комбинаций и начинается многоходовой процесс определения истинного значения спектрального коэффициента, принадлежащего области второго спектрального максимума из этой же первой партии.

Короткий импульс с четвертого входа БОВС 21 поступает внутри блока на первый вход ИЛИ₂, проходит через нее на второй вход Т₄ и сбрасывает его в исходное состояние. Этот же импульс с выхода ИЛИ₂ поступает на R-вход Т₃, а также на четвертые входы БП₂ и БП₃ и сбрасывает их в исходное состояние. Кроме того, данный импульс подается на R-вход Т₁ и на второй вход СЧ₁ и также сбрасывает их в исходное состояние.

Этот же короткий сбрасывающий импульс с четвертого входа БОВС 21 одновременно является запускающим после его прохождения через элемент задержки ЭЗ. Этот задержанный короткий запускающий импульс с выхода ЭЗ подается на третий вход ИЛИ₁. Под действием этого запускающего импульса функционирование БОВС 21 происходит также как на ранее описанном первом этапе работы БОВС 21.

Результатом начала работы БОВС 21 (Фиг. 13) на четвертом этапе (при поступлении первого короткого импульса на четвертый вход БОВС 21) является формирование последовательности из параллельных кодовых комбинаций не измененного по частоте информационного комплексного сигнала (подобно тому, что имело место на первом этапе, но уже в отношении второго спектрального максимума), который с кодового выхода КМ₅ поступает на первый кодовый выход БОВС 21 и далее на входы блоков 11 и 12 (Фиг. 1).

Продолжение работы БОВС 21 на четвертом этапе (при поступлении первого короткого импульса на четвертый вход БОВС 21) связано с появлением на его третьем входе сначала первого, а затем второго, третьего и т.д. коротких импульсов с 5 выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Это подобно тому, что имело место на втором этапе работы БОВС 21, но уже в отношении второго спектрального максимума. При этом на кодовый выход БОВС 21 будут последовательно поступать первый, второй, третий …m раз измененные по частоте информационные комплексные сигналы (в отношении второго спектрального максимума).

Затем на четвертом этапе на четвертый вход БОВС 21 поступает второй короткий импульс с третьего выхода БУМС 24. Этот импульс свидетельствует о том, что закончился многоходовой процесс (но в нашем примере не более 6) определения истинного значения спектрального коэффициента, принадлежащего области второго спектрального максимума из первой партии из М (480) параллельных кодовых комбинаций и начинается многоходовой процесс определения истинного значения спектрального коэффициента, принадлежащего области третьего спектрального максимума из этой же первой партии. При этом характер функционирования БОВС 21 совпадает с работой данного блока при поступлении на его четвертый вход первого короткого импульса. В результате, на кодовый выход БОВС 21 будут последовательно поступать первый, второй, третий …m раз измененные по частоте информационные комплексные сигналы (в отношении третьего спектрального максимума).

Далее, точно таким же образом на четвертом этапе на четвертый вход БОВС 21 будут поступать третий, четвертый и т.д. короткие импульсы с третьего выхода БУМС 24. В результате, на кодовый выход БОВС 21 будут последовательно поступать первый, второй, третий и т.д. раз измененные по частоте информационные комплексные сигналы (в отношении четвертого, пятого …k-того спектральных максимумов).

На пятом этапе на пятый вход БОВС 21 поступает первый короткий импульс с второго выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Данный импульс поступает внутри БОВС 21 (Фиг. 13) на второй вход ИЛИ_2, проходит через нее на второй вход Т₄ и сбрасывает его в исходное состояние. Этот же импульс с выхода ИЛИ₂ поступает на R-вход Т₃, а также на четвертые входы БП₂ и БП₃ и сбрасывает их в исходное состояние. Кроме того, данный импульс подается на R-вход Т₁ и на второй вход СЧ₁ и также сбрасывает их в исходное состояние. На этом работа БОВС 21 по обработке первой партии комплексного сигнала из М (480) параллельных кодовых комбинаций с первого (кодового) выхода БВУС 20 (Фиг. 1) заканчивается.

Работа БОВС 21 по такой же обработке второй партии комплексного сигнала из М (480) параллельных кодовых комбинаций начинается с поступления на его первый кодовый вход комплексного сигнала в виде второй партии из М (480) параллельных кодовых комбинаций с первого кодового выхода БВУС 20 (Фиг. 1). Запуск процесса обработки этой второй партии комплексного сигнала начинается с поступления на второй вход БОВС 21 второго короткого импульса со второго выхода БВУС 20 (Фиг. 1). Функционирование БОВС 21 будет происходить также как и при обработке ранее описанной первой партии комплексного сигнала.

Далее, точно таким же образом на пятом этапе на пятый вход БОВС 21 будут последовательно поступать второй, третий, четвертый и т.д. короткие импульсы с второго выхода БФМС 23. Затем на его первый кодовый вход будут также последовательно поступать комплексные сигналы из М (480) параллельных кодовых комбинаций каждый, принадлежащих третьей, четвертой, пятой и т.д. партиям (Фиг. 1). Запуск процесса обработки этих третьей, четвертой пятой и т.д. партий комплексного сигнала начинается с поступления на второй вход БОВС 21 соответственно, третьего, четвертого, пятого и т.д. коротких импульсов со второго выхода БВУС 20 (Фиг. 1). Функционирование БОВС 21 будет происходить также как и при обработке ранее описанной первой партии комплексного сигнала.

Пример реализации блока выделения максимумов спектра (БВМС) 22 показан на Фиг. 14. Данный блок содержит первый и второй блоки памяти (БП₁, БП₂), первый и второй счетчики (СЧ₁, СЧ₂), первый RS-триггер (Т₁), второй RS-триггер (Т₂) и третий RS-триггер (Т₃), первый, второй и третий дешифраторы (ДЕШ₁, ДЕШ₂, ДЕШ₃), первую, вторую, третью и четвертую схемы ключей (СК₁, СК₂, СК₃, СК₄), первую и вторую линии задержки (ЛЗ₁, ЛЗ₂), первую, вторую, третью, четвертую и пятую схемы И (И₁, И₂, И₃, И₄, И₅), первую, вторую, третью, четвертую, пятую и шестую схемы ИЛИ (ИЛИ₁, ИЛИ₂, ИЛИ₃, ИЛИ₄, ИЛИ₅, ИЛИ₆), первый, второй, третий, четвертый и пятый формирователи коротких импульсов (F₁, F₂, F₃, F₄, F₅), первый, второй, третий и четвертый элементы задержки (ЭЗ₁, ЭЗ₂, ЭЗ₃, ЭЗ₄), первую, вторую …k -тую схемы сравнения (СС₁, СС₂,…CC_k), схему вычитания (СВ), схему выявления знака (СВЗ) и инвертор (ИНВ). Первый вход БВМС 22 соединен с выходом сумматора 15, его второй вход соединен со вторым выходом БОВС 21, а его третий вход подключен к первому выходу БФМС 23. А внутри БВМС 22 его первый вход соединен с первым входом БП₁, его второй вход соединен со вторым входом БП₁, S-входом Т₁ и первым входом СЧ₂, а его третий вход соединен с третьим входом БП₂. Вход импульсов дискретизации (Вх ИД) соединен со вторым входом И₁. Третий вход БП₁ соединен с первым входом СЧ₁ и выходом И₁, а четвертый вход БП₁ соединен со вторым входом СЧ₁, выходом ДЕШ₁, R-входом Т₁ и пятым выходом БВМС 22, при этом прямой выход Т₁ соединен с первым входом И₁. Выход БП₁ соединен со входом ЛЗ₁, входом ДЕШ ₃, первым входом СК₃ и первым входом СВ, второй вход которой соединен с выходом ЛЗ₁, входом ЛЗ₂, и первым входом СК₂, а выход ЛЗ₂ соединен с первым входом СК₁. Выход СВ соединен со входом СВЗ, выход которой соединен со входом F₂ и входом ИНВ, выход которого соединен со входом F₁, при этом выход F₁ и выход F₂ соединены, соответственно, с S-входом и R-входом Т₂, инверсный выход которого соединен с первым входом И₄, а прямой выход Т₂ соединен со входом ЭЗ₂, выход которой соединен со вторым входом И₄. Выход СЧ₁ соединен со входом ДЕШ₁, вторыми входами СС₁, СС_2…CC_k и с первым входом СК₄, выход которой соединен с первым входом БП₂, первый, второй …k выходы которого соединены с первыми входами, соответственно, с СС₁, СС_2…CC_k, выходы которых соединены, соответственно, с первым, вторым …k -тым входами ИЛИ1, выход которой соединен с первым входом И₂. Выход СЧ₂ соединен со входом ДЕШ₂, первый выход которого соединен со вторым входом И₃, а второй …m+1 выходы ДЕШ₂ соединены, соответственно с первым …m-ным входом ИЛИ₂, выход которой соединен со вторым входом И2, выход которой соединен со вторым входом ИЛИ₃, а m+1 выход ДЕШ₂ соединен также со входом ЭЗ₁, выход которого соединен со вторым входом СЧ₂. При этом первый вход ИЛИ₃ соединен с выходом И₃, вторым входом БП₂ и вторым входом СК₄, а выход ИЛИ₃ соединен со входом ЭЗ₄ и со вторыми входами СК₁, СК₂, СК₃, выходы которых соединены, соответственно, с первым, вторым и третьим выходами БВМС 22, а выход ЭЗ₄ соединен со входом F₅, выход которого соединен с четвертым выходом БВМС 22. Первый, второй … n выходы ДЕШ₃ соединены, соответственно, с первым, вторым … n входами ИЛИ₅, выход которой соединен со вторым входом ИЛИ₆, первый вход которой соединен с выходом И₅, а выход ИЛИ₆ соединен со входом F₄, выход которого подключен к R-входу Т₃. А n+1, n+2… m выходы ДЕШ₃ соединены, соответственно с первым, вторым … m входами ИЛИ₄, выход которой соединен с первым входом И₅ и с третьим входом И₄, выход которой соединен со входом F₃, выход которого соединен с S-входом Т₃, прямой выход которого соединен с первым входом И₃ и входом ЭЗ₃, выход которой соединен со вторым входом И₅.

В БВМС 22 перед началом работы первый и второй блоки памяти (БП₁, БП₂), первый и второй счетчики (СЧ₁, СЧ₂), первый RS-триггер (Т1), второй RS-триггер (Т2) и третий RS-триггер (Т3) сброшены в исходное состояние.

Работа БВМС 22 начинается с поступления на его первый (кодовый вход) первой партии параллельных кодовых комбинаций, соответствующих не измененным по частоте спектральным ДКП коэффициентам, относящихся к области первого спектрального максимума основного цифрового информационного сигнала с кодового выхода сумматора 15 (Фиг. 1). Данные не измененные по частоте спектральные коэффициенты внутри БВМС 22 (Фиг. 14) поступают на первый (кодовый) вход первого блока памяти БП₁. Запуск процесса обработки спектральных коэффициентов начинается с поступления на второй вход БВМС 22 первого короткого импульса со второго выхода БОВС 21 (Фиг. 1). Этот короткий импульс внутри БВМС 22 (Фиг. 14) подается на второй вход БП₁, на S-вход первого RS-триггера Т₁ и на первый вход СЧ₂. Под действием данного короткого импульса первая партия параллельных кодовых комбинаций, соответствующих не измененным по частоте спектральным ДКП коэффициентам, записывается в БП₁.

Под действием этого короткого импульса, поступающего на первый вход СЧ₂, данный счетчик срабатывает и на его кодовом выходе появляется кодовая комбинация 0001. Эта кодовая комбинация поступает далее на вход ДЕШ₂. Дешифратор срабатывает и на его первом выходе появляется уровень лог.1, который далее подается на второй вход И₃.

Одновременно, под действием этого же короткого импульса срабатывает RS-триггер Т₁ и на его прямом выходе появляется уровень лог.1, который прикладывается к первому входу первой схемы И₁. Данная схема открывается и через ее второй вход начинают проходить импульсы дискретизации с входа ИД БВМС 22 на первый вход счетчика СЧ₁ и на третий вход БП₁. Под действием этих импульсов параллельные кодовые комбинации, соответствующие спектральным коэффициентам, относящихся к области первого спектрального максимума, начинают последовательно появляться на кодовом выходе БП₁.

Одновременно, под действием этих импульсов дискретизации на кодовом выходе СЧ₁ появляются кодовые комбинации, показывающие количество поступивших импульсов дискретизации и, соответственно, связанных с ними, количество параллельных кодовых комбинаций, соответствующих спектральным коэффициентам, относящихся к области первого спектрального максимума. Эти кодовые комбинации с выхода СЧ₁ поступают на вход ДЕШ₁, на вторые входы первой, второй …k -той схем сравнения СС₁, СС₂,…CC_k, а также на первый вход четвертой схемы ключей СК₄.

Особенность работы БВМС 22 состоит в том, что коэффициенты, относящиеся к области первого спектрального максимума, начинаются с первого спектрального коэффициента, имеющего наименьшее значений амплитуды (Фиг. 2). Следующий коэффициент, отстоящий от первого на бин, имеет уже большее значение амплитуды. Значение амплитуды у каждых последующих спектральных коэффициентов (отстоящих один от другого на один бин) будет возрастать. Это продолжается до прихода спектрального коэффициента с самой большой амплитудой в области первого спектрального максимума и который считается наиболее близким к истинному значению первой частоты спектра, но в реальности не является таковым. Следующий спектральный коэффициент, после коэффициента с самой большой амплитудой, будет иметь уже меньшую амплитуду, а последующие за ним будут иметь еще большее уменьшение амплитуды, вплоть до спектрального коэффициента с минимальным значением амплитуды (Фиг. 2).

После этого начинается область второго спектрального максимума, когда значения амплитуд спектральных коэффициентов начинают снова возрастать (Фиг. 2). Это продолжается вплоть до прихода коэффициента с самой большой амплитудой в области второго спектрального максимума и который считается наиболее близким к истинному значению второй частоты спектра, но в реальности не является таковым. Последующие за ним спектральные коэффициенты будут иметь уменьшающиеся значения амплитуды, вплоть до спектрального коэффициента с минимальным значением амплитуды. Далее то же самое происходит в отношении спектральных коэффициентов, относящихся к области третьего, четвертого …k-того спектральных максимумов.

Параллельные кодовые комбинации, соответствующие спектральным коэффициентам, относящихся к области первого спектрального максимума с кодового выхода БП₁ (Фиг. 14) поступают на первый вход третьей схемы ключей СК₃ на вход первой линии задержки ЛЗ₁, на первый вход схемы вычитания СВ и на вход третьего дешифратора ДЕШ₃. При этом параллельные кодовые комбинации, соответствующие спектральным коэффициентам с выхода ЛЗ₁ (время задержки которой составляет один период дискретных импульсов) поступают на второй вход СВ, на первый вход второй схемы ключей СК₂, а также на вход второй линии задержки ЛЗ₂ (время задержки которой также составляет один период дискретных импульсов), а с ее выхода - на первый вход первой схемы ключей СК₁. Третий дешифратор ДЕШ₃ предназначен для выделения в области первого спектрального максимума спектральных коэффициентов с нарастающими или уменьшающимися но большими амплитудами от спектральных коэффициентов, амплитуда которых незначительна или близка к нулю. При этом выходы ДЕШ₃ с первого по n фиксируют появление спектральных коэффициентов с небольшими амплитудами. А выходы ДЕШ₃ с n+1 по m фиксируют появление спектральных коэффициентов с большими амплитудами.

Начальные спектральные коэффициенты в виде параллельных кодовых комбинаций, относящиеся к области первого спектрального максимума и имеющие незначительные амплитуды, с кодового выхода БП₁ проходят на вход ДЕШ₃. С приходом на вход ДЕШ₃ первой кодовой комбинации, соответствующей спектральному коэффициенту с минимальной амплитудой, на первом выходе ДЕШ₃ появляется уровень лог.1 Этот уровень поступает на первый вход пятой схемы ИЛИ₅ и проходит через нее на второй вход шестой схемы ИЛИ₆. Далее этот уровень лог.1 с выхода ИЛИ₆ проходит через четвертый формирователь кротких импульсов F₄ на R-вход третьего RS-триггера Т₃ и не изменяет его исходного состояния.

То же самое происходит и с приходом с кодового выхода БП₁ на вход ДЕШ₃ второй, третьей …n кодовых комбинаций, соответствующих спектральным коэффициентам с минимальными амплитудами. При этом состояние RS-триггера Т₃ не изменяется. Однако, с приходом с кодового выхода БП₁ на вход ДЕШ₃ n+1 параллельной кодовой комбинации, соответствующей n+1 спектральному коэффициенту с более высокой амплитудой, то уровень лог.1 появляется на n+1 выходе ДЕШ₃. Этот уровень поступает на первый вход четвертой схемы ИЛИ₄ и проходит через нее на третий вход четвертой схемы И₄, а также на первый вход пятой схемы И₅. Далее схемы И₄ этот уровень лог.1 не проходит, т.к. на второй или первый вход И₄ в это время поступает уровень лог.0 с прямого выхода второго RS-триггера Т₂ (через второй элемент задержки ЭЗ₂) или с инверсного выхода Т₂. Также и через И₅ этот уровень лог.1 не проходит, т.к. на второй вход И₅ в это время поступает уровень лог.0 с прямого выхода RS-триггера Т₃ (через третий элемент задержки ЭЗ₃).

Кроме того, спектральные коэффициенты в виде параллельных кодовых комбинаций, относящиеся к области первого спектрального максимума с кодового выхода БП₁ проходят через ЛЗ₁ и поступают на второй вход СВ. В СВ из каждой кодовой комбинации, характеризующей спектральный коэффициент и поступающей на ее первый вход, вычитают задержанную на один дискретный отсчет кодовую комбинацию, характеризующую предыдущий спектральный коэффициент и поступающую на ее второй вход с выхода ЛЗ₁. В результате на выходе СВ появляются параллельные кодовые комбинации, соответствующие приращениям амплитуды спектральных коэффициентов с положительным или отрицательным знаком.

При работе СВ в каждой параллельной кодовой комбинации спектрального коэффициента на ее выходе старший разряд этой комбинации соответствует знаку приращения амплитуды спектральных коэффициентов - положительному (нарастание) или отрицательному (спад). Для положительных приращений - это лог.0, а для отрицательных это лог.1. Этот старший знаковый разряд каждой параллельной кодовой комбинации с выхода СВ подается на вход схемы выявления знака СВЗ, а с ее выхода поступает на вход инвертора ИНВ (т.е. схемы НЕ) и на вход второго формирователя коротких импульсов F₂.

При появлении на выходе СВ параллельных кодовых комбинаций, соответствующих спектральным коэффициентам с нарастающей амплитудой, с выхода СВЗ на вход ИНВ и вход F₂ будут поступать сигналы с уровнем лог.0. Первый сигнал с уровнем лог.0 поступает на вход ИНВ и на его выходе будет сигнал с уровнем лог.1. Этот сигнал поступает на вход первого формирователя F₁, который формирует на своем выходе короткий импульс, который поступает на S-вход RS-триггера Т₂ и заставляет его сработать. На выходе (прямом) Т₂ появляется уровень лог.1, который поступает на вход элемента задержки ЭЗ₂ и с его выхода подается на второй вход И₄. Однако данная схема остается закрытой т.к. на ее первый вход в это время поступает уровень лог.0 с инверсного выхода Т₂.

То же самое будет происходить и при поступлении с выхода СВЗ еще сигналов с уровнем лог.0, что соответствует спектральным коэффициентам с нарастающей амплитудой. Т.е. на прямом выходе Т₂ по прежнему будет уровень лог.1, а схема И₄ остается закрытой. Однако все изменяется при поступлении с выхода СВЗ первого сигнала с уровнем лог.1, что соответствует появлению спектрального коэффициента с уменьшающейся амплитудой по сравнению с предыдущим коэффициентом. Это означает, что предыдущий спектральный коэффициент имел максимальное значение амплитуды в области первого спектрального максимума, который считается наиболее близким к истинному значению первой частоты спектра, но в реальности не является таковым.

Сигнал с уровнем лог.1 с выхода СВЗ подается на вход ИНВ и вход F₂. Схема ИНВ превращает лог.1 в лог.0, который не проходит далее через F₁ на S-вход Т₂. В то же время этот уровень лог.1 проходит через F₂ и превращается в короткий импульс, поступающий на R-вход Т₂. Под действием данного импульса Т₂ срабатывает и на его прямом выходе появляется уровень лог.0, а на его инверсном выходе - уровень лог.1. Этот уровень лог.1 прикладывается к первому входу схемы И₄, а уровень лог.0 с прямого выхода Т₂ проходит через ЭЗ₂ и поступает на второй вход И₄ с задержкой, поэтому на коротком временном интервале на первом и втором входах И₄ будет присутствовать уровни лог.1. Одновременно с одного из высокоуровневых выходов ДЕШ₃ также поступает уровень лог.1, который проходит через ИЛИ₄ на третий вход И₄ и проходит через нее на вход третьего формирователя коротких импульсов F₃. Под действием этого короткого импульса с выхода F₃, поступающего на S-вход Т₃, данный триггер срабатывает и на его прямом выходе появляется уровень лог.1.

Этот уровень лог.1 с выхода Т₃ поступает на первый вход И₃ и проходит через нее, т.к. на втором входе И₃ в это время присутствует уровень лог.1 с первого выхода ДЕШ₂. Далее этот уровень лог.1 поступает на первый вход ИЛИ₃ и проходит через нее на вторые входы СК₁,СК₂ и СК₃, а также на вход ЭЗ₄. Данные схемы ключей открываются и пропускают через свои первые входы: через СК₁ - кодовую комбинацию, соответствующую спектральному коэффициенту (1) перед спектральным коэффициентом с максимальным значением амплитуды; через СК₂ - кодовую комбинацию, соответствующую спектральному коэффициенту с максимальным значением амплитуды (2); через СК₃ - кодовую комбинацию, соответствующую спектральному коэффициенту, следующему после спектрального коэффициента с максимальным значением амплитуды (3). Т.о., из всех спектральных коэффициентов, относящихся к области первого спектрального максимума удается выделить три (1,2,3) наиболее важных спектральных коэффициентов, имеющих максимальные значения амплитуд (Фиг. 2).

Параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, поступают с выходов СК₁, СК₂, СК₃ на, соответственно, первый, второй и третий выходы БВМС 22. Уровень лог.1 с выхода ИЛИ₃ поступает также на вход четвертого элемента задержки ЭЗ₄ , а через него на вход пятого формирователя коротких импульсов F₅, а через него - на четвертый выход БВМС 22. Уровень лог.1 с выхода Т₃ поступает еще на вход третьего элемента задержки ЭЗ₃ и после задержки данного уровня, он подается на второй вход И₅. В результате, уровень лог.1 с одного из высокоуровневых выходов ДЕШ₃ поступает через ИЛИ₄ на первый вход И₅ и далее проходит через ИЛИ₆ и четвертый формирователь коротких импульсов F₄ на R-вход Т₃ и сбрасывает его в исходное состояние. Под действием уровня лог.0 с прямого выхода Т₃, поступающего через И₃ и ИЛИ₃ на вторые входы СК₁, СК₂, СК₃, данные схемы закрываются для прохождения параллельных кодовых комбинаций, соответствующих трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, на первый, второй и третий выходы БВМС 22. Этот же уровень лог.0 с прямого выхода Т₃ проходит через ЭЗ₃ на второй вход И₅ и закрывает ее.

Параллельные кодовые комбинации, соответствующие спектральным коэффициентам с непрерывно уменьшающейся амплитудой и относящихся к области первого спектрального максимума, продолжают поступать с выхода БП₁ в том числе на первый и второй входы СВ и далее на вход СВЗ. При этом с выхода СВЗ поступают уровни лог.1, которые проходят через F₂ на R-вход Т₂ и продолжают фиксировать его в исходном состоянии. Под действием параллельных кодовых комбинаций, соответствующих спектральным коэффициентам со все более уменьшающейся амплитудой, на выходах ДЕШ₃ с n по 1, последовательно появляются уровни лог.1, которые последовательно проходят через ИЛИ₅, ИЛИ₆ и F₄ на R-вход Т₃ и продолжают фиксировать его в исходном состоянии.

При появлении на выходе БП₁ кодовой комбинации, соответствующей спектральному коэффициенту, амплитуда которого стала больше, чем у предыдущего спектрального коэффициента, свидетельствует о том, что закончилась область первого спектрального максимума и начинается область второго спектрального максимума (Фиг. 2).

Параллельная кодовая комбинация, соответствующая спектральному коэффициенту с возросшей амплитудой и относящийся к области второго спектрального максимума, как было ранее описано в отношении области первого спектрального максимума, поступает с выхода БП₁ и выхода ЛЗ₁ на первый и второй входы СВ и далее на вход СВЗ. При этом с выхода СВЗ поступает уровень лог.0, который проходит через ИНВ (превращаясь в уровень лог.1) и F₁ на S-вход Т₂ и заставляет его сработать. Т.е. функционирование БВМС 22 в отношении спектральных коэффициентов, относящихся к области второго спектрального максимума полностью повторяет функционирование БВМС 22 в отношении спектральных коэффициентов, относящихся к области первого спектрального максимума. При этом главным результатом работы в этой области второго спектрального максимума, как и в случае работы в области первого спектрального максимума, будет появление параллельных кодовых комбинаций, соответствующие трем спектральным коэффициентам 1,2,3 с максимальными значениями амплитуды, поступающих с выходов СК₁, СК₂, СК₃ на, соответственно, первый, второй и третий выходы БВМС 22 (Фиг. 14).

Точно также функционирование БВМС 22 происходит в отношении спектральных коэффициентов, относящихся к области третьего, четвертого …k-того спектральных максимумов, полностью повторяет функционирование БВМС 22, как это было в отношении спектральных коэффициентов, относящихся к области первого спектрального максимума.

Как было сказано, в начале функционирования БВМС 22 импульсы дискретизации с входа ИД БВМС 22 поступают на вход счетчика СЧ₁, который подсчитывает их количество. Данный счетчик настроен на подсчет М (в нашем примере 480) импульсов дискретизации, что соответствует 10 миллисекундному временному интервалу.

Кодовые комбинации с выхода СЧ₁, соответствуют количеству параллельных кодовых комбинаций, поступающих с выхода БП₁. Эти кодовые комбинации с кодового выхода СЧ₁ поступают, в том числе, на первый кодовый вход СК₄, но не проходят через данную схему. Однако в момент появления уровня лог.1 на выходе Т₃, этот уровень проходит через И₃ на второй вход БП₂ и на второй вход СК₄. Схема СК₄ открывается и пропускает на первый кодовый вход БП₂ кодовую комбинацию с кодового выхода СЧ₁. Номер этой кодовой комбинации оказывается связанным с моментом появления уровня лог.1 на выходе Т₃, а он, в свою очередь связан с моментом, когда параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящиеся к области первого спектрального максимума, поступают с выходов БП₁, ЛЗ₁ и ЛЗ₂ на первые входы, соответственно, СК₃ СК₂, СК₁ , а далее на третий, второй и первый выходы БВМС 22.

Кодовая комбинация, поступившая на первый кодовый вход БП₂, записывается в него под действием уровня лог.1 на втором входе БП₂. Далее эта кодовая комбинация появляется на первом кодовом выходе БП₂ и поступает на первый кодовый вход первой схемы сравнения СС₁. Поскольку на второй кодовый вход СС₁ в это время поступает точно такая же кодовая комбинация, то на выходе СС₁ появляется уровень лог.1. Этот уровень поступает на первый вход ИЛИ₁ и проходит через нее на первый вход И₂. Однако этот уровень не проходит через И₂, т.к. на ее втором входе в это время присутствует уровень лог.0 с выхода ИЛИ₂.

Появление во второй раз уровня лог.1 на выходе Т₃, соответствует моменту, когда параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящиеся к области второго спектрального максимума, поступают с выходов БП₁, ЛЗ₁ и ЛЗ₂ на первые входы, соответственно, СК₃, СК₂, СК₁ , а далее на третий, второй и первый выходы БВМС 22. С выход Т₃, уровень лог.1 проходит через И₃ на второй вход БП₂ и на второй вход СК₄. Схема СК₄ открывается и пропускает на первый кодовый вход БП₂ кодовую комбинацию с кодового выхода СЧ₁. Номер этой кодовой комбинации связан с моментом появления уровня лог.1 на выходе Т₃, а он, в свою очередь связан с моментом, когда параллельные кодовые комбинации, соответствуют трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области второго спектрального максимума поступают с выходов БП₁, ЛЗ₁ и ЛЗ₂ на первые входы, соответственно, СК₃, СК₂, СК₁ , а далее на третий, второй и первый выходы БВМС. Эта кодовая комбинация появляется на втором кодовом входе БП₂ и поступает на первый кодовый вход СС₂.

Точно также в БП₂ записываются кодовые комбинации, соответствующие появлению в третий, четвертый …k раз уровня лог.1 на выходе Т₃, и соответствующие моментам, когда параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящиеся к области третьего, четвертого …k-того спектрального максимума, поступают с выходов БП₁, ЛЗ₁ и ЛЗ₂ на первые входы, соответственно, СК₃, СК₂, СК₁ , а далее на третий, второй и первый выходы БВМС 22.

Как ранее было сказано, счетчик СЧ₁ настроен на подсчет М (480) импульсов дискретизации, что соответствует 10 миллисекундному временному интервалу. С появлением М (480) импульса дискретизации, на выходе ДЕШ₁ появляется уровень лог.1, который поступает на второй вход СЧ₁ и сбрасывает его в исходное состояние. Этот импульс поступает с выхода ДЕШ₁ на четвертый вход БП₁ и сбрасывает его в исходное состояние. Этот же импульс подается на R-вход Т₁ и также сбрасывает его в исходное состояние. На прямом выходе Т₁ появляется уровень лог.0, который поступает на первый вход И₁ и закрывает данную схему для прохождения через нее импульсов дискретизации на третий вход БП₁ и на вход СЧ₁. Кроме того, импульс с выхода ДЕШ₁ подается на пятый выход БВМС 22 и далее на шестой вход БФМС 23, под действием которого запускается в работу этот блок фиксации максимумов спектра 23 (Фиг. 1).

Работа БВМС 22 (Фиг. 14) возобновляется с поступления на его первый (кодовый вход) кодовых комбинаций, соответствующих спектральным коэффициентам, относящихся к области первого спектрального максимума первой партии из первый раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового информационного комплексного сигнала с кодового выхода сумматора 15 (Фиг. 1). Эти кодовые комбинации, соответствующие первый раз измененным по частоте спектральным коэффициентам, внутри БВМС 22 (Фиг. 14) поступают на первый (кодовый) вход первого блока памяти БП₁. Запуск процесса обработки спектральных коэффициентов начинается с поступления на второй вход БВМС 22 второго короткого импульса со второго выхода БОВС 21 (Фиг. 1).

Этот второй короткий импульс внутри БВМС 22 подается на второй вход БП₁, на S-вход первого RS-триггера Т₁ и на первый вход СЧ₂. Под действием данного короткого импульса первая партия параллельных кодовых комбинаций, соответствующих первый раз измененным по частоте спектральным ДКП коэффициентам, записывается в БП₁.

Под действием этого второго короткого импульса, поступающего на первый вход СЧ₂, данный счетчик срабатывает и на его кодовом выходе появляется кодовая комбинация 0010. Эта кодовая комбинация поступает далее на вход ДЕШ₂. Дешифратор срабатывает и на его втором выходе появляется уровень лог.1, который далее подается на первый вход ИЛИ₂. Уровень лог.1 проходит через ИЛИ₂ и поступает на второй вход И₂. При этом на первом выходе ДЕШ₂ в это время присутствует уровень лог.0, который поступает на второй вход И₃ и закрывает ее для прохождения импульсов с выхода Т₃.

Таким образом, ранее используемые схемы по выделению трех (1,2,3) наиболее важных неизмененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов, имеющих максимальные значения амплитуды, оказываются фактически отключенными (с помощью И₃ заблокирован сигнал с выхода Т₃), хотя они и продолжают функционировать. В эти схемы входят: СВ, СВЗ, ИНВ, ДЕШ₃, ИЛИ₄, ИЛИ₅, ИЛИ₆, И₄, И₅, Т₂, Т₃, ЭЗ₂, ЭЗ₃, F₁, F₂, F₃, F₄.

Теперь функции по выделению трех (1,2,3) наиболее важных но измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов, предназначены выполнять: БП₂, СС₁, СС₂,…CC_k, ИЛИ₁ и И₂.

Функционирование БВМС 22, как ранее было описано, продолжается, когда под действием второго короткого импульса с второго входа БВМС 22 (Фиг. 14), срабатывает RS-триггер Т₁ и на его прямом выходе появляется уровень лог.1, который прикладывается к первому входу первой схемы И₁. Данная схема открывается и через ее второй вход начинают проходить импульсы дискретизации с входа ИД БВМС 22 на первый вход счетчика СЧ₁ и на третий вход БП₁. Под действием этих импульсов параллельные кодовые комбинации, соответствующие первый раз измененным по частоте спектральным коэффициентам, относящихся к области первого спектрального максимума, начинают последовательно появляться на кодовом выходе БП₁. Далее эти параллельные кодовые комбинации, как ранее было описано, с кодового выхода БП₁ поступают на первый вход третьей схемы ключей СК₃ и на вход первой линии задержки ЛЗ₁. А с выхода ЛЗ₁ кодовые комбинации подаются на первый вход второй схемы ключей СК₂ и на вход второй линии задержки ЛЗ₂, с выхода которой эти кодовые комбинации поступают на первый вход первой схемы ключей СК₁.

Одновременно, под действием импульсов дискретизации на кодовом выходе СЧ₁ появляются кодовые комбинации, показывающие количество поступивших импульсов дискретизации и, соответственно, связанных с ними, количество параллельных кодовых комбинаций, соответствующих спектральным коэффициентам, относящихся к области первого спектрального максимума. Эти кодовые комбинации с выхода СЧ₁ поступают на вход ДЕШ₁, вторые входы первой, второй …k -той схем сравнения СС₁, СС₂,…CC_k, а также на первый вход четвертой схемы ключей СК₄.

Как ранее было сказано в БП₂ оказались записанными кодовые комбинации с кодового выхода СЧ₁, связанные с моментами, когда параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящиеся к области первого, второго …k-того спектрального максимума, поступают с выходов БП₁, ЛЗ₁ и ЛЗ₂ на первые входы, соответственно, СК₃, СК₂, СК₁ , а далее на третий, второй и первый выходы БВМС 22. Эти записанные в БП₂ кодовые комбинации поступают с его первого, второго, …k-того кодовых выходов на первые кодовые входы, соответственно, первой СС₁, второй СС₂,… k-той CC_k. На вторые кодовые входы данных схем сравнения подаются кодовые комбинации с кодового выхода СЧ₁.

При работе СЧ₁ на его кодовом выходе появляется последовательность возрастающих по значению кодовых комбинаций, соответствующих последовательности номеров спектральных коэффициентов на выходе БП₁. При совпадении кодовой комбинации на первом кодовом входе СС₁ с кодовой комбинацией на ее втором кодовом входе, на выходе СС₁ появляется уровень лог.1. Это означает, что в это время на выходах БП₁, ЛЗ₁ и ЛЗ₂ и, соответственно, входах СК₃, СК₂, СК₁, присутствуют параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем в первый раз измененным по частоте спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящиеся к области первого спектрального максимума.

Уровень лог.1 с выхода СС₁ поступает на первый вход ИЛИ₁ и проходит через нее на первый вход И₂. Поскольку на втором входе И₂ в это время присутствует уровень лог.1 с выхода ИЛИ₂, то И₂ пропускает уровень лог.1 на второй вход ИЛИ₃. А далее этот уровень лог.1 с выхода ИЛИ₃ подается на вторые входы СК₁, СК₂, СК₃ и на вход ЭЗ₄. Под действием данного уровня лог.1 схемы СК₁, СК₂, СК₃ открываются и с их кодовых выходов параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем первый раз измененным по частоте спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящиеся к области первого спектрального максимума поступают, соответственно, на первый, второй и третий кодовые выходы БВМС 22. Уровень лог.1 с выхода ИЛИ₃ подается также на вход ЭЗ₄ и далее на вход формирователя F₅. Короткий импульс с выхода F₅ поступает на четвертый выход БВМС 22.

Работа СЧ₁ продолжается и на его кодовом выходе продолжает появляться последовательность все больше возрастающих по значению кодовых комбинаций, соответствующих последовательности номеров спектральных коэффициентов на выходе БП₁. При совпадении кодовой комбинации на первом кодовом входе СС₂, а затем на первом кодовом входе СС_3…CC_k с кодовой комбинацией на втором кодовом входе этих схем сравнения, на выходе СС₂, а затем на выходе СС_3…CC_k появляется уровень лог.1. Это означает, что в это время на выходах БП₁, ЛЗ₁ и ЛЗ₂ и, соответственно входах СК₃, СК₂, СК₁, последовательно появляются параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем в первый раз измененным по частоте спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящиеся к области второго, третьего …k-того спектральных максимумов.

Уровень лог.1 с выхода СС₂, а затем с выхода СС₃…CC_k проходит через ИЛИ₁, И₂, ИЛИ₃ и подается на вторые входы СК₁, СК₂, СК₃ и на вход ЭЗ₄. Под действием данного уровня лог.1 схемы СК₁, СК₂, СК₃ открываются и с их кодовых выходов параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем первый раз измененным по частоте спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящиеся к области второго, а затем третьего …k-того спектральных максимумов, поступают, соответственно, на первый, второй и третий кодовые выходы БВМС 22. Уровень лог.1 с выхода ИЛИ₃ каждый раз подается также на вход ЭЗ₄ и далее на вход формирователя F₅. Короткий импульс с выхода F₅ каждый раз поступает на четвертый выход БВМС 22.

После этого, также как было ранее описано, на первый (кодовый вход) БВМС 22 последовательно поступают кодовые комбинации первой партии из второй, третий …m раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов. А запуск процесса обработки этих измененных по частоте спектральных коэффициентов начинается с поступления на второй вход БВМС 22, соответственно, третьего, четвертого … m+1 коротких импульсов (для примера m берем равным 6). Эти короткие импульсы поступают, в том числе, на первый вход СЧ₂. Под действием данных импульсов на кодовом выходе СЧ₂ появляются кодовые комбинации 0011, 0100…0111. Последняя кодовая комбинация 0111 соответствует нашему примеру, когда m=6, а m+1 короткий импульс равен 7. Эти кодовые комбинации с выхода СЧ₂ поступают на вход ДЕШ₂. При этом под действием последовательности этих кодовых комбинаций на третьем, четвертом … m+1 выходах ДЕШ₂ последовательно появляется уровень лог.1, который последовательно поступает на третий, четвертый ….m-ный вход ИЛИ₂. Этот длительное время присутствующий уровень лог.1 с выхода ИЛИ₂ поступает на второй вход И₂. В результате, после каждого прихода короткого импульса на второй вход БВМС 22, с выходов СС₁,СС₂,…CC_k через ИЛИ₁ и И₂ начинают проходить уровни лог.1, которые далее проходят через ИЛИ₃ на вторые входы СК₁, СК₂, СК₃ и на вход ЭЗ₄.

Вследствие этого, как ранее было описано, на кодовых выходах СК₁, СК₂, СК₃ и соответственно на первом, втором и третьем кодовых выходах БВМС 22 последовательно появляются параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды из второй, третий …m раз измененным по частоте спектральных коэффициентов, относящихся к области первого, второго, …k-того спектральных максимумов.

С приходом m+1(нашем примере 7) короткого импульса на первый вход СЧ₂ на его кодовом выходе будет кодовая комбинация 0111, которая поступает на кодовый вход ДЕШ₂. Тогда на 7 (в нашем примере) выходе ДЕШ₂ появляется уровень лог.1, который с этого выхода подается на вход ЭЗ₁ и далее на второй вход СЧ₂. В результате СЧ₂ сбрасывается в исходное состояние, когда на его кодовом выходе присутствуют уровни лог.0. Это является свидетельством того, что закончился цикл выявления максимумов спектра на основе параллельных кодовых комбинаций, соответствующих трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды из сначала неизмененных по частоте спектральных коэффициентов, а затем первый, второй, третий …m раз измененным по частоте спектральных коэффициентов, относящихся к области первого, второго, …k-того спектральных максимумов.

При этом главной целью данного цикла функционирования БВМС 22 являлось выявление трех спектральных коэффициентов с максимальными значениями амплитуды из сначала неизмененных по частоте спектральных коэффициентов, а затем первый, второй, третий …m раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, относящихся к области первого спектрального максимума. Это было необходимо для функционирования следующих блоков БФМС 23, БУМС 24 и БФКП 25 (Фиг. 1).

После этого начинается подобный же второй цикл работы БВМС 22 (Фиг. 14) по выявление трех спектральных коэффициентов с максимальными значениями амплитуды из первый, второй, третий …m раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, относящихся к области второго спектрального максимума.

Функционирование БВМС 22 в этом втором цикле повторяет его функционирование в первом цикле, когда работа БВМС 22 начинается с поступления на его первый (кодовый вход) партии параллельных кодовых комбинаций, соответствующих не измененным по частоте спектральным ДКП коэффициентам, относящихся к области первого спектрального максимума основного цифрового информационного сигнала с кодового выхода сумматора 15 (Фиг. 1). Данные не измененные по частоте спектральные коэффициенты, как ранее было сказано, внутри БВМС 22 (Фиг. 14) поступают на первый (кодовый) вход первого блока памяти БП₁. Запуск процесса обработки спектральных коэффициентов начинается с поступления на второй вход БВМС 22 первого короткого импульса со второго выхода БОВС (Фиг. 1).

Результатом работы БВМС 22 в этом втором цикле, как ранее было описано, является то, когда на кодовых выходах СК₁, СК₂, СК₃ и соответственно на первом, втором и третьем кодовых выходах БВМС 22 последовательно появляются параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды из сначала неизмененных по частоте, а потом первый, второй, третий …m раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, относящихся к области первого, второго, …k-того спектральных максимумов.

При этом главной целью данного цикла функционирования БВМС 22 являлось выявление трех спектральных коэффициентов с максимальными значениями амплитуды из сначала неизмененных по частоте спектральных коэффициентов, а затем первый, второй, третий …m раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, относящихся к области второго спектрального максимума. Это было необходимо для функционирования следующих блоков БФМС 23, БУМС 24 и БФКП 25.

Точно также функционирование БВМС 22 осуществляется в третьем, четвертом …k-том цикле.

При этом главной целью данных циклов функционирования БВМС 22 являлось выявление трех (1,2,3) спектральных коэффициентов с максимальными значениями амплитуды из сначала неизмененных по частоте спектральных коэффициентов, а затем первый, второй, третий …m раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, относящихся к области третьего, четвертого …k-того спектрального максимума из первой партии. Это необходимо для функционирования следующих блоков БФМС 23, БУМС 24 и БФКП 25.

Закончив работу по выявление трех спектральных коэффициентов из первой партии с максимальными значениями амплитуды дальнейшее функционирование БВМС 22 продолжается в отношении второй партии на первом, втором …k-том цикле по выявление трех спектральных коэффициентов из сначала не измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов, а затем первый, второй, третий …m раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов в отношении первого, второго …k-того спектральных максимумов.

Работа БВМС 22 в отношении этой второй партии параллельных кодовых комбинаций начинается с приходом на третий вход БВМС 22 первого короткого импульса с первого выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Этот короткий импульс поступает на третий вход БП₂ (Фиг. 14) и сбрасывает его в исходное состояние. При этом первый и второй блоки памяти (БП₁, БП₂), первый и второй счетчики (СЧ₁, СЧ₂), первый RS-триггер (Т1), второй RS-триггер (Т2) и третий RS-триггер (Т3) были сброшены в исходное состояние в конце первой партии.

Затем работа БВМС 22 продолжается, как это было ранее описано в отношении первой партии, с поступления на его первый (кодовый вход) второй партии параллельных кодовых комбинаций, соответствующих не измененным по частоте спектральным ДКП коэффициентам основного цифрового информационного сигнала с кодового выхода сумматора 15 (Фиг. 1). Данные не измененные по частоте спектральные коэффициенты внутри БВМС 22 поступают на первый (кодовый) вход первого блока памяти БП₁. Запуск процесса обработки спектральных коэффициентов начинается с поступления на второй вход БВМС 22 первого короткого импульса (во второй партии) со второго выхода БОВС 21 (Фиг. 1). Этот короткий импульс, как ранее было описано, внутри БВМС 22 (Фиг. 14) подается на второй вход БП₁, на S-вход первого RS-триггера Т1 и на первый вход СЧ₂,. Под действием данного короткого импульса вторая партия параллельных кодовых комбинаций, соответствующих не измененным по частоте спектральным ДКП коэффициентам, записывается в БП₁. Далее функционирование БВМС 22 в отношении второй партии параллельных кодовых комбинаций продолжается точно также как было описано в отношении первой партии.

И, наконец, точно также осуществляется функционирование БВМС 22 в отношении третьей, четвертой и т.д. партий параллельных кодовых комбинаций, соответствующих спектральным коэффициентам.

Пример реализации блока фиксации максимумов спектра (БФМС) 23 показан на Фиг. 15. Данный блок содержит первый блок памяти (БП₁), второй блок памяти (БП₂), а также серию блоков памяти (БП_1.1, БП_1.2,… БП_1.k), первый и второй счетчики (СЧ₁, СЧ₂), первый RS-триггер (Т₁), второй RS-триггер (Т₂) , а также серию RS-триггеров (Т_1.1, Т_1.2,… Т_1.k), первый, второй, третий дешифраторы (ДЕШ₁, ДЕШ₂, ДЕШ₃), первый, второй, третий, четвертый элементы задержки (ЭЗ₁, ЭЗ₂, ЭЗ₃, ЭЗ₄), схему ключей (СК), а также первую серию схем ключей (СК_1.1, СК_1.2…СК_1.k), вторую серию схем ключей (СК_2.1, СК_2.2…СК_2.k), первую и вторую схемы И (И₁, И₂), а также первую серию схем И (И_1.1, И_1.2…И_1.k), вторую серию схем И (И_2.1, И_2.2…И_2.k), третью серию схем И (И_3.1, И_3.2…И_3.k), первую и вторую схемы ИЛИ (ИЛИ₁, ИЛИ₂), а также серию схем ИЛИ (ИЛИ_1.1, ИЛИ_1.2…ИЛИ_1.k), серию формирователей коротких импульсов (F₁, F_2…F_k), схему сравнения (СС), схему определения максимума (СОМ). Первый вход БФМС 23 соединен с третьим выходом БУМС 24, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы БФМС 23 соединены, соответственно, с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами БВМС 22, а 1.1, 1.2 …1.k входы БФМС 23 соединены, соответственно, с 1.1, 1.2 …1.k выходами БУМС 24. А внутри БФМС 23 его первый вход соединен с первым входом И₁. Второй и четвертый входы БФМС 23 соединены, соответственно, с первым и третьим входами БП₁, а третий вход БФМС 23 соединен со вторым входом БП₁ и с первым входом БП₂. Пятый вход БФМС 23 соединен с четвертым входом БП₁ и со вторым входом БП₂. Шестой вход БФМС 23 соединен с S-входом Т₂. При этом 1.1, 1.2 …1.k входы БФМС 23 соединены со вторыми входами, соответственно, ИЛИ_1.1, ИЛИ_1.2…ИЛИ_1.k.

Причем пятый вход БП₁ соединен с третьим входом БП₂ и выходом ЭЗ₃. Первый и третий выходы БП₁ соединены, соответственно, с первым и вторым входами СК_1.1, а его второй выход соединен с первым входом СС. Четвертый и шестой выходы БП₁ соединены, соответственно, с первым и вторым входами СК_1.2, а его пятый выход соединен со вторым входом СС. И, наконец, (3k -2) и 3k выходы БП₁ соединены, соответственно, с первым и вторым входами СК_1.k, а его (3k -1) выход соединен с k -входом СС. При этом k+1 вход СС соединен с выходом СОМ, а первый выход СС соединен с третьим входом СК_1.1 и входом F₁, второй выход СС соединен с третьим входом СК_1.2 и входом F₂ и, наконец, k выход СС соединен с третьим входом СК_1.k и входом F_k. Первый и второй выходы СК_1.1 соединены, соответственно, с первым и вторым входами БП_1.1, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с 1.1 и 1.2 выходами БФМС 23. Первый и второй выходы СК_1.2 соединены, соответственно, с первым и вторым входами БП_1.2, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с 2.1 и 2.2 выходами БФМС 23. И, наконец, первый и второй выходы СК_1.k соединены, соответственно, с первым и вторым входами БП_1.k, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с k.1 и k.2 выходами БФМС 23. Первый, второй…k-тый выходы БП₂ соединены с первыми входами, соответственно, СК_2.1, СК_2.2…СК_2.k, вторые входы которых соединены с выходами, соответственно, И_3.1, И_3.2…И_3.k. При этом выходы СК_2.1, СК_2.2…СК_2.k подключены, соответственно, к первому, второму…k-тому входам СОМ.

Выходы F₁, F₂… F_k соединены с S-входами, соответственно, Т_1.1, Т_1.2…Т_1.k. Эти же выходы F₁, F₂… F_k соединены также с первыми входами, соответственно, И_1.1, И_1.2…И_1.k, а также, соответственно, с первым, вторым…k-тым входами ИЛИ₂, выход которой соединен с первым входом СЧ₂, выход которого соединен с первым входом СК и входом ДЕШ₃, выход которого соединен со входом ЭЗ₄, пятым выходом БФМС 23, а также со вторым входом СЧ₂, R-входами Т_1.1, Т_1.2…Т_1.k, R-входом Т₂, входом ЭЗ₃, первым входом И₂ и входом ЭЗ₂. Инверсные выходы Т_1.1, Т_1.2…Т_1.k соединены с первыми входами, соответственно, И_3.1, И_3.2…И_3.k, вторые входы которых подключены к прямому выходу Т₂.

S-вход Т₁ соединен с выходом ЭЗ₂, а R-вход Т₁ соединен с выходом ЭЗ₁, вторым входом СЧ₁ и первым выходом БФМС 23. Инверсный выход Т₁ соединен со вторым входом И₂, а прямой выход Т₁ соединен со вторым входом И₁, выход которой соединен с первым входом ИЛИ₁, второй вход которой соединен с выходом И₂, а выход ИЛИ₁ соединен с первым входом СЧ₂, выход которого соединен со входом ДЕШ₂, выход которого соединен со входом ЭЗ₁ и вторым выходом БФМС 23. Кроме того, выход СЧ₂ соединен с третьим выходом БФМС 23 и входом ДЕШ₁, выход которого соединен с первыми входами ИЛИ_1.1, ИЛИ_1.2…ИЛИ_1.k и со вторым входом СК, выход которого подключен к четвертому выходу БФМС 23. Выходы ИЛИ_1.1, ИЛИ_1.2…ИЛИ_1.k соединены со вторыми входами, соответственно, И_1.1, И_1.2…И_1.k, а также соединены со вторыми входами, соответственно, И_2.1, И_2.2…И_2.k, первые входы которых соединены с выходом ЭЗ₄. При этом выходы И_2.1, И_2.2…И_2.k соединены с четвертыми входами, соответственно, БП_1.1, БП_1.2, … БП_1.k. А выходы И_1.1, И_1.2…И_1.k соединены с третьими входами, соответственно, БП_1.1, БП_1.2, … БП_1.k, а также эти выходы И_1.1, И_1.2…И_1.k соединены, соответственно, с 1.3, 2.3…k.3 выходами БФМС 23.

В БФМС 23 перед началом работы первый блок памяти БП₁, второй блок памяти БП₂, а также БП_1.1, БП_1.2,… БП_1.k, первый и второй счетчики (СЧ₁, СЧ₂), первый RS-триггер Т₁, второй RS-триггер Т₂ , а также RS-триггеры Т_1.1, Т_1.2,… Т_1.k сброшены в исходное состояние.

Работа БФМС 23 (Фиг. 15) начинается с поступления на его второй, третий и четвертый кодовые входы параллельных кодовых комбинаций, соответствующих трем спектральным коэффициентам (первый, второй и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии не измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. Эти три кодовые комбинации поступают на второй, третий и четвертый кодовые входы БФМС 23 с, соответственно, первого, второго и третьего кодовых выходов БВМС 22 (Фиг. 1).

Данные кодовые комбинации, соответствующих трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды внутри БФМС 23 (Фиг. 15) поступают на, соответственно, первый, второй и третий кодовые входы БП₁. На пятый вход БФМС 23 с небольшой задержкой приходит первый короткий импульс с четвертого выхода БВМС 22 (Фиг. 1). Этот импульс внутри БФМС 23 (Фиг. 15) подается на четвертый вход БП₁ и на второй вход БП₂, на первый кодовый вход которого поступает кодовая комбинация с третьего кодового входа БФМС 23, и соответствующая второму (2) спектральному коэффициенту с наиболее максимальным значением амплитуды.

Под действием этого первого короткого импульса, кодовые комбинации, соответствующие трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума записываются в БП₁ и появляются на первом, втором и третьем кодовых выходах БП₁. При этом кодовые комбинации, соответствующие первому и третьему (1,3) спектральным коэффициентам, с первого и третьего кодовых выходов БП₁ поступают, соответственно, на первый и второй кодовые входы схемы ключей СК_1.1. А кодовая комбинация, соответствующая второму спектральному коэффициенту (2) с наиболее максимальным значением амплитуды, поступает со второго кодового выхода БП₁ на первой кодовый вход схемы сравнения (СС).

Одновременно, под действием того же короткого импульса с пятого входа БФМС 23 кодовая комбинация с третьего кодового входа БФМС 23, и соответствующая второму спектральному коэффициенту с наиболее максимальным значением амплитуды, записывается в БП₂ и появляется на его первом кодовом выходе. Далее эта кодовая комбинация с первого выхода БП₂ поступает на первый кодовый вход схемы ключей СК_2.1.

Через небольшой промежуток времени на второй, третий и четвертый кодовые входы БФМС 23 начинает с поступать параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, но относящихся к области второго спектрального максимума. Данные кодовые комбинации внутри БФМС 23 поступают на, соответственно, первый, второй и третий кодовые входы БП₁. На пятый вход БФМС 23 с небольшой задержкой приходит второй короткий импульс с четвертого выхода БВМС 22 (Фиг. 1).

Под действием этого второго короткого импульса кодовые комбинации, соответствующих трем спектральным коэффициентам (1,2,3) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области второго спектрального максимума, записываются в БП₁ и появляются на четвертом, пятом и шестом кодовых выходах БП₁. При этом кодовые комбинации, соответствующие первому и третьему (1,3) спектральным коэффициентам, с четвертого и шестого кодовых выходов БП₁ поступают, соответственно, на первый и второй кодовые входы схемы ключей СК_1.2. А кодовая комбинация, соответствующая второму спектральному коэффициенту (2) с наиболее максимальным значением амплитуды, поступает с пятого кодового выхода БП₁ на второй кодовый вход СС.

Одновременно, под действием того же второго короткого импульса с пятого входа БФМС 23, кодовая комбинация с третьего кодового входа БФМС 23, и соответствующая второму спектральному коэффициенту (2) с наиболее максимальным значением амплитуды, относящейся к области второго спектрального максимума, записывается в БП₂ и появляется на его втором кодовом выходе. Далее эта кодовая комбинация со второго выхода БП₂ поступает на первый кодовый вход схемы ключей СК_2.2.

Далее через небольшие промежутки времени на второй, третий и четвертый кодовые входы БФМС 23 начинают последовательно поступать и записываться в БП₁ параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, но относящихся к области третьего, четвертого …..k-того спектральных максимумов (в качестве примера используем k=10). При этом кодовые комбинации, соответствующие первому и третьему (1,3) спектральным коэффициентам, относящихся к области k-того спектрального максимума с (3k -2) и с 3k кодовых выходов БП₁ поступают, соответственно, на первый и второй кодовые входы схемы ключей СК_1.k. А кодовая комбинация, соответствующая второму спектральному коэффициенту (2) с наиболее максимальным значением амплитуды, поступает с (3k -1) кодового выхода БП₁ на k кодовый вход СС.

Под действием k-того короткого импульса с пятого входа БФМС 23, кодовая комбинация с третьего кодового входа БФМС 23, и соответствующая второму спектральному коэффициенту (2) с наиболее максимальным значением амплитуды, относящейся к области k-того спектрального максимума, записывается в БП₂ и появляется на его k-том кодовом выходе. Далее эта кодовая комбинация с k-того выхода БП₂ поступает на первый кодовый вход схемы ключей СК_2.k.

Функционирование БФМС 23 по фиксации максимумов спектра начинается с поступления на его шестой вход короткого импульса с пятого выхода БВМС (Фиг. 1). Этот импульс внутри БФМС 23 (Фиг. 15) поступает на S-вход второго RS-триггера Т₂ и заставляет его сработать. Уровень лог.1 с прямого выхода Т₂ поступает на второй вход схемы И_3.1, схемы И_3.2, …схемы И_3.k. На первые входы этих схем И в это время поступают уровни лог.1 с инверсных выходов RS-триггеров, с соответственно, Т_1.1, Т_1.2….Т_1.к. Эти уровни лог.1 проходят через данные схемы И и с их выходов поступают на вторые входы схем ключей, на соответственно, СК_2.1, СК_2.2,…СК_2.к. Данные схемы ключей открываются и с их первых кодовых входов на их кодовые выходы начинают проходить параллельные кодовые комбинации, соответствующие вторым спектральным коэффициентам с наиболее максимальными значениями амплитуды, относящихся к первой, второй ….к-той областям спектральных максимумов.

Эти кодовые комбинации с выходов СК_2.1, СК_2.2,…СК_2.к поступают, соответственно, на первый, второй ….k-тый входы схемы определения максимума (СОМ). В схеме СОМ происходит определение самого максимального значения амплитуды у спектральных коэффициентов с первого по k-тый. Это самое максимальное значение амплитуды одного из k спектральных коэффициентов в виде параллельной кодовой комбинации поступает на k+1 вход СС. В схеме СС происходит сравнение кодовой комбинации, соответствующей этой самой максимальной амплитуде одного из k спектральных коэффициентов с параллельными кодовыми комбинациями, соответствующими вторым спектральным коэффициентам с наиболее максимальными значениями амплитуды, поступающих на первый, второй … k -тый входы СС.

В результате сравнения происходит совпадение параллельной кодовой комбинации, поступившей на k+1 вход СС с одной из k кодовых комбинаций, присутствующих с первого по k- входах СС. В большинстве случаев наибольшее значение амплитуды имеет спектральный коэффициент, соответствующий низкочастотной части спектра сигнала. Поэтому, скорее всего (но не обязательно) совпадать с кодовой комбинацией на k+1 входе СС будет кодовая комбинация на первом входе СС, соответствующая низкочастотному спектральному коэффициенту. В результате сравнения на первом выходе СС появляется уровень лог.1.

Этот уровень с первого выхода СС поступает на третий вход СК_1.1 и открывает данную схему для прохождения через нее параллельных кодовых комбинаций с ее первого и второго входов и соответствующих первому и третьему спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума. Данные кодовые комбинации поступают с первого и второго кодовых выходов СК_1.1 на, соответственно, первый и второй кодовые входы БП_1.1.

Кроме того, уровень лог.1 с первого выхода СС поступает на вход первого формирователя коротких импульсов F₁. Короткий импульс с выхода F₁ поступает на первый вход схемы И_1.1. На второй вход И_1.1 в это время подается уровень лог.1 с выхода схемы ИЛИ_1.1, на первый вход которой поступает уровень лог.1 с выхода первого дешифратора ДЕШ₁, который, в свою очередь, формирует уровень лог.1 за счет поступления на его вход кодовой комбинации 0000 с выхода первого счетчика СЧ₁. Вследствие этого короткий импульс с первого входа И_1.1 проходит через данную схему и поступает на третий вход БП_1.1. Под действием этого импульса параллельные кодовые комбинации, присутствующие на первом и втором кодовых входах БП_1.1, записываются в блок памяти и появляются на первом и втором кодовых выходах БП_1.1 и далее поступают на 1.1 и 1.2 кодовые выходы БФМС. Одновременно, на 1.3 выход БФМС 23 поступает короткий импульс с выхода И_1.1.

Короткий импульс с выхода F₁ поступает также на первый вход схемы ИЛИ₂ и проходит через нее на первый вход счетчика СЧ₂ и заставляет его сработать. Данный счетчик предназначен для подсчитывания количества спектральных коэффициентов с самыми максимальными значениями амплитуды, относящихся с первого по k областям спектральных максимумов (в нашем примере их 10). На выходе счетчика появляется кодовая комбинация 0001, которая поступает на вход ДЕШ₃ и на первый вход схемы ключей СК, на второй вход которой поступает уровень лог.1 с выхода ДЕШ₁. Данная кодовая комбинация проходит через СК и поступает на четвертый кодовый выход БФМС 23.

Кроме того, короткий импульс с выхода F₁ поступает на S-вход RS-триггера Т_1.1 и заставляет его сработать. На инверсном выходе Т_1.1 появляется уровень лог.0, который поступает на второй вход И_3.1 и закрывает ее. Уровень лог.0 с выхода И_3.1 поступает на второй вход СК_2.1 и закрывает данную схему для прохождения через нее кодовой комбинации с первого выхода БП₂, и соответствующую второму спектральному коэффициенту с наиболее максимальным значением амплитуды, относящегося к области первого спектрального максимума. Это максимальное значение амплитуды является к тому же самым максимальным из всех k максимальных значений, поступающих на с первого по k -входы СОМ. И поскольку кодовая комбинация, соответствующая этому первому самому максимальному значению амплитуды, перестает поступать на первый кодовый вход СОМ, то данная схема определяет второе самое максимальное значение амплитуды из k-1 таких оставшихся максимальных значений.

Это второе самое максимальное значение амплитуды одного из k-1 спектральных коэффициентов в виде параллельной кодовой комбинации поступает на k+1 вход СС. В схеме СС происходит сравнение кодовой комбинации, соответствующей этой второй самой максимальной амплитуде одного из k-1 спектральных коэффициентов с параллельными кодовыми комбинациями, соответствующими вторым спектральным коэффициентам с наиболее максимальными значениями амплитуды, поступающих на первый, второй … k -тый входы СС.

В результате сравнения происходит совпадение параллельной кодовой комбинации, поступившей на k+1 вход СС с одной из k-1 кодовых комбинаций, присутствующих с первого по k- входах СС. В большинстве случаев наибольшее значение амплитуды имеет спектральный коэффициент, соответствующий низкочастотной или среднечастотной части спектра сигнала. Поэтому, скорее всего (но не обязательно) совпадать с кодовой комбинацией на k+1 входе СС будет кодовая комбинация на втором входе СС, соответствующая низкочастотному или среднечастотному спектральному коэффициенту.

В результате сравнения на втором выходе СС появляется уровень лог.1.

Этот уровень с второго выхода СС поступает на третий вход СК_1.2 и открывает данную схему для прохождения через нее параллельных кодовых комбинаций с ее первого и второго входов и соответствующих первому и третьему спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области второго спектрального максимума. Данные кодовые комбинации поступают с первого и второго кодовых выходов СК_1.2 на, соответственно, первый и второй кодовые входы БП_1.2.

Кроме того, уровень лог.1 с второго выхода СС поступает на вход второго формирователя коротких импульсов F₂. Короткий импульс с выхода F₂ поступает на первый вход схемы И_1.2. На второй вход И_1.2 в это время подается уровень лог.1 с выхода схемы ИЛИ_1.2, на первый вход которой поступает уровень лог.1 с выхода первого дешифратора ДЕШ₁, который, в свою очередь, формирует уровень лог.1 за счет поступления на его вход кодовой комбинации 00000 с выхода первого счетчика СЧ₁. Вследствие этого короткий импульс с первого входа И_1.2 проходит через данную схему и поступает на третий вход БП_1.2. Под действием этого импульса параллельные кодовые комбинации, присутствующие на первом и втором кодовых входах БП_1.2, записываются в блок памяти и появляются на первом и втором кодовых выходах БП_1.2 и далее поступают на 2.1 и 2.2 кодовые выходы БФМС 23. Одновременно, на 2.3 выход БФМС 23 поступает короткий импульс с выхода И_1.2.

Короткий импульс с выхода F₂ поступает также на второй вход схемы ИЛИ₂ и проходит через нее на первый вход счетчика СЧ₂ и заставляет его сработать. На выходе счетчика появляется кодовая комбинация 0010, которая поступает на вход ДЕШ₃ и на первый вход схемы ключей СК, на второй вход которой поступает уровень лог.1 с выхода ДЕШ₁. Данная кодовая комбинация проходит через СК и поступает на четвертый кодовый выход БФМС 23.

Кроме того, короткий импульс с выхода F₂ поступает на S-вход RS-триггера Т_1.2 и заставляет его сработать. На инверсном выходе Т_1.2 появляется уровень лог.0, который поступает на второй вход И_3.2 и закрывает ее. Уровень лог.0 с выхода И_3.2 поступает на второй вход СК_2.2 и закрывает данную схему для прохождения через нее кодовой комбинации с второго выхода БП₂, и соответствующую второму спектральному коэффициенту с наиболее максимальным значением амплитуды, относящегося к области второго спектрального максимума. Это максимальное значение амплитуды является к тому же самым максимальным из всех k-1 максимальных значений, поступающих на с первого по k-1 -входы СОМ. И поскольку кодовая комбинация, соответствующая этому второму самому максимальному значению амплитуды, перестает поступать на второй кодовый вход СОМ, то данная схема определяет третье самое максимальное значение амплитуды из k-2 таких оставшихся максимальных значений.

Далее работа БФМС 23 происходит аналогичным образом в отношении третьего, четвертого ….k-того спектральных коэффициентов с максимальными значениями амплитуды и относящихся к областям третьего, четвертого ….k-того спектральных максимумов. В результате, в БП_1.3…. БП_1.k записываются кодовые комбинации соответствующие первому и третьему спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области третьего, четвертого …..k-того спектральных максимумов. Кодовые комбинации, относящихся к области k-того спектрального максимума вместе с коротким импульсом с выхода И_1.к затем поступают на k.1, k.2 , k.3 кодовые выходы БФМС 23.

В процессе работы БФМС 23 с выходов F₁, F₂,… F_k (в нашем примере F_k=10) последовательно поступают короткие импульсы, которые проходят через схему ИЛИ₂ на первый вход счетчика СЧ₂ и заставляют его срабатывать. На выходе счетчика последовательно появляются кодовые комбинации 0001, 0010… 1010 (т.к. в нашем примере К=10), которые поступают на вход ДЕШ₃ и на первый вход схемы ключей СК, на второй вход которой поступает уровень лог.1 с выхода ДЕШ₁. Данные кодовые комбинации проходит через СК и поступает на четвертый кодовый выход БФМС 23. В нашем примере ДЕШ₃ настроен на распознавание кодовой комбинации 1010, соответствующей десятому короткому импульсу на первом входе СЧ₂. Под действием данной кодовой комбинации 1010, на выходе ДЕШ₃ появляется уровень лог.1., который с выхода ДЕШ₃ поступает на второй вход СЧ₂ и сбрасывает данный счетчик в исходное состояние.

Короткий импульс с выхода ДЕШ₃ поступает на R-входы Т₂, Т_1.1, Т_1.2,… Т_1.k (в нашем примере k=10) и сбрасывает эти RS-триггеры в исходное состояние. Этот короткий импульс проходит также через ЭЗ₃ и поступает на пятый вход БП₁ и на третий вход БП₂. Под действием данного импульса эти два блока памяти сбрасываются в исходное состояние.

Кроме того, этот короткий импульс поступает на первый вход И₂ и на вход ЭЗ₂. Данный импульс проходит через И₂, т.к. в это время на ее второй вход поступает уровень лог.1 с инверсного выхода RS-триггера Т₁. Короткий импульс с выхода И₂ проходит через ИЛИ₁ и поступает на первый вход счетчика СЧ₁. Данный счетчик срабатывает и на его выходе появляется кодовая комбинация 0001. Эта кодовая комбинация поступает на вход ДЕШ₂, но не изменяет его состояния. Эта же кодовая комбинация поступает на вход ДЕШ₁, под действием которой на выходе дешифратора появляется уровень лог.0, т.к. он был настроен только на комбинацию 0000, когда на его выходе был уровень лог.1.

Уровень лог.0 с выхода ДЕШ₁ поступает на первые входы ИЛИ_1.1, ИЛИ_1.2,… ИЛИ_1.k и через них поступает на вторые входы И_1.1, И_1.2,… И_1.k, а также на вторые входы И_2.1, И_2.2,… И_2.k и закрывает схемы И_1.2,… И_1.k, а также схемы И_2.2,… И_2.k. Однако схема И_1.1 и схема И_2.1 остаются открытыми, т.к. на второй вход ИЛИ_1.1 в это время поступает уровень лог.1 с 1.1 входа БФМС 23, который приходит с 1.1 выхода БУМС 24 (Фиг. 1).

И, наконец, короткий импульс с выхода ДЕШ₃ (Фиг. 15) поступает на пятый выход БФМС 23, а также на вход ЭЗ₄. Этот задержанный импульс с выхода ЭЗ₄ подается на первые входы И_1.2,… И_1.k, но не проходит через них, т.к. к моменту прихода данного импульса на вторых входах упомянутых схем И присутствовал уровень лог.0. Однако этот задержанный импульс проходит через схему И_1.1 и сбрасывает БП₁ в исходное состояние. Задержка этого короткого импульса в ЭЗ₄ было необходимо для того, чтобы кодовые комбинации с первого и второго выходов БП₁ успели бы пройти на 1.1, 1.2 кодовые выходы БФМС 23, а затем пройдя через БУМС 24, смогли бы некоторое время продержаться на первом и втором кодовых входах БФКП 25 (Фиг. 1).

На этом заканчивается первый этап работы БФМС 23 (Фиг. 15), когда осуществилась фиксация максимальных спектральных коэффициентов, относящихся к областям первого, второго ….k-того спектральных максимумов, из первой партии не измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного сигнала.

Работа БФМС 23 возобновляется с поступления на его второй, третий и четвертые кодовые входы (Фиг. 15) параллельных кодовых комбинаций, соответствующих трем спектральным коэффициентам (первый, второй и третий) с максимальными значениями амплитуды, также относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии но первый раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. Эти три кодовые комбинации поступают на второй, третий и четвертые кодовые входы БФМС 23 с, соответственно, первого, второго и третьего кодовых выходов БВМС 22 (Фиг. 1).

Далее функционирование БФМС 23 (Фиг. 15) осуществляется точно таким же образом как только что было описано в отношении области первого спектрального максимума, из первой партии но не измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала.

Затем, как ранее было описано, на второй, третий и четвертые кодовые входы БФМС 23 начинает с поступать и записываться в БП₁ параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, но относящихся к области второго спектрального максимума из первой партии но первый раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала.

Далее на второй, третий и четвертые кодовые входы БФМС 23 начинают последовательно поступать и записываться в БП₁ параллельные кодовые комбинации, соответствующие трем спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области третьего, четвертого ….k-того спектральных максимумов (в качестве примера используем k=10) из первой партии но первый раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала.

Как ранее было описано функционирование БФМС 23 по фиксации максимумов спектра начинается с поступления на его пятый вход короткого импульса с четвертого выхода БВМС 22 (Фиг. 1). В схеме СОМ (Фиг. 15) происходит определение самого максимального значения амплитуды у спектральных коэффициентов с первого по k-тый. Это самое максимальное значение амплитуды одного из k спектральных коэффициентов в виде параллельной кодовой комбинации поступает на k+1 вход СС. В схеме СС происходит сравнение кодовой комбинации, соответствующей этой самой максимальной амплитуде одного из k спектральных коэффициентов с параллельными кодовыми комбинациями, соответствующими вторым спектральным коэффициентам с наиболее максимальными значениями амплитуды, поступающих на первый, второй … k -тый входы СС. Как ранее было сказано, в результате сравнения на первом выходе СС появляется уровень лог.1.

Этот уровень с первого выхода СС поступает на третий вход СК_1.1 и открывает данную схему для прохождения через нее параллельных кодовых комбинаций с ее первого и второго входов и соответствующих первому и третьему спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума но первый раз измененных по частоте этих спектральных коэффициентов.

Данные кодовые комбинации поступают с первого и второго кодовых выходов СК_1.1 на, соответственно, первый и второй кодовые входы БП_1.1.

Кроме того, как ранее было указано, уровень лог.1 с первого выхода СС поступает на вход первого формирователя коротких импульсов F₁. Короткий импульс с выхода F₁ поступает на первый вход схемы И_1.1. На второй вход И_1.1 в это время подается уровень лог.1 с выхода схемы ИЛИ_1.1, на второй вход которой поступает уровень лог.1 с 1.1 входа БФМС 23. При этом на первый вход ИЛИ_1.1, а также на первые входы ИЛИ_{1.2 …} ИЛИ_1.k с выхода первого дешифратора ДЕШ₁ поступает уровень лог.0. Поэтому на выходах ИЛИ_{1.2 …} ИЛИ_1.k будут присутствовать уровни лог.0 и только на выходе ИЛИ_1.1 будет уровень лог.1. Дело в том, что первый дешифратор ДЕШ₁ формирует уровень лог.1 только при поступления на его вход кодовой комбинации 0000 с выхода первого счетчика СЧ₁, а в это время на выходе СЧ₁ присутствует кодовая комбинация 0001. Вследствие этого короткий импульс с первого входа И_1.1 проходит через данную схему и поступает на третий вход БП_1.1. Под действием этого импульса параллельные кодовые комбинации, присутствующие на первом и втором кодовых входах БП_1.1, и относящихся к области первого спектрального максимума но первый раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, записываются в блок памяти и появляются на первом и втором кодовых выходах БП_1.1 и далее поступают на 1.1, 1.2 кодовые выходы БФМС 23. Одновременно, на 1.3 выход БФМС 23 поступает короткий импульс с выхода И_1.1.

Короткий импульс с выхода F₁ поступает также на первый вход схемы ИЛИ₂ и проходит через нее на первый вход счетчика СЧ₂ и заставляет его сработать .Данный счетчик предназначен для подсчитывания количества спектральных коэффициентов с самыми максимальными значениями амплитуды, относящихся с первого по k областям спектральных максимумов (в нашем примере их 10). На выходе счетчика появляется кодовая комбинация 0001, которая поступает на вход ДЕШ₃ и на первый вход схемы ключей СК, на второй вход которой поступает уровень лог.0 с выхода ДЕШ₁. Данная кодовая комбинация не проходит через СК и не поступает на четвертый кодовый выход БФМС 23.

Далее в схеме СОМ определяется второе самое максимальное значение амплитуды из k-1 таких оставшихся максимальных значений.

Это второе самое максимальное значение амплитуды одного из k-1 спектральных коэффициентов в виде параллельной кодовой комбинации поступает на k+1 вход СС. В схеме СС происходит сравнение кодовой комбинации, соответствующей этой второй самой максимальной амплитуде одного из k-1 спектральных коэффициентов с параллельными кодовыми комбинациями, соответствующими вторым спектральным коэффициентам с наиболее максимальными значениями амплитуды, поступающих на первый, второй … k -тый входы СС.

Как ранее было описано, в результате сравнения на втором выходе СС появляется уровень лог.1. Этот уровень с второго выхода СС поступает на третий вход СК_1.2 и открывает данную схему для прохождения через нее параллельных кодовых комбинаций с ее первого и второ входов и соответствующих первому и третьему спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области второго спектрального максимума, но первый раз измененных по частоте. Данные кодовые комбинации поступают с первого и второго кодовых выходов СК_1.2 на, соответственно, первый и второй кодовые входы БП_1.2.

Кроме того, уровень лог.1 с второго выхода СС поступает на вход второго формирователя коротких импульсов F₂. Короткий импульс с выхода F₂ поступает на первый вход схемы И_1.2. На второй вход И_1.2 в это время подается уровень лог.0 с выхода схемы ИЛИ_1.2. Вследствие этого короткий импульс с первого входа И_1.2 не проходит через данную схему и не поступает на третий вход БП_1.2. Параллельные кодовые комбинации, присутствующие на первом и втором кодовых входах БП_1.2, не записываются в этот блок памяти. На первом и втором кодовых выходах БП_1.2 остаются ранее записанные параллельные кодовые комбинации и относящихся к области второго спектрального максимума с не измененными по частоте спектральными коэффициентами.

Далее работа БФМС 23 происходит аналогичным образом в отношении третьего, четвертого …k-того спектральных коэффициентов с максимальными значениями амплитуды и относящихся к областям третьего, четвертого …k-того спектральных максимумов. В результате, в БП_1.3…. БП_1.k не записываются кодовые комбинации, соответствующие первому и третьему спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области третьего, четвертого …k-того спектральных максимумов. На первом и втором кодовых выходах БП_1.3…. БП_1.k остаются ранее записанные параллельные кодовые комбинации, относящиеся к области третьего, четвертого…. k-того спектральных максимумов с не измененными по частоте спектральными коэффициентами.

В процессе работы БФМС 23 с выходов F₁, F₂,… F_k (в нашем примере F_k=10) последовательно поступают короткие импульсы, которые проходят через схему ИЛИ₂ на первый вход счетчика СЧ₂ и заставляют его срабатывать. На выходе счетчика последовательно появляются кодовые комбинации 0001, 0010…. 1010 которые поступают на вход ДЕШ₃. В нашем примере ДЕШ₃ настроен на распознавание кодовой комбинации 1010, соответствующей десятому короткому импульсу на первом входе СЧ₂. Под действием данной кодовой комбинации 1010, на выходе ДЕШ₃ появляется уровень лог.1., который с выхода ДЕШ₃ поступает на второй вход СЧ₂ и сбрасывает данный счетчик в исходное состояние.

Короткий импульс с выхода ДЕШ₃ поступает на R-входы Т₂, Т_1.1, Т_1.2,… Т_1.k (в нашем примере k=10) и сбрасывает эти RS-триггеры в исходное состояние. Этот короткий импульс проходит также через ЭЗ₃ и поступает на пятый вход БП₁ и на третий вход БП₂. Под действием данного импульса эти два блока памяти сбрасываются в исходное состояние.

Кроме того, этот короткий импульс поступает на первый вход И₂ и на вход ЭЗ₂. Данный импульс не проходит через И₂, т.к. в это время на ее второй вход поступает уровень лог.0 с инверсного выхода RS-триггера Т₁. На выходе СЧ₁ по прежнему присутствует кодовая комбинация 0001. Эта кодовая комбинация поступает на вход ДЕШ₁, под действием которой на выходе дешифратора по прежнему будет уровень лог.0, т.к. он был настроен только на комбинацию 0000, когда на его выходе был уровень лог.1.

Как ранее было указано уровень лог.0 с выхода ДЕШ₁ поступает на первые входы ИЛИ_1.1, ИЛИ_1.2,… ИЛИ_1.k и через них поступает на вторые входы И_1.1, И_1.2,… И_1.k, а также на вторые входы И_2.1, И_2.2,… И_2.k и закрывает схемы И_1.2,… И_1.k, а также схемы И_2.2,… И_2.k. Однако схема И_1.1 и схема И_2.1 остаются открытыми, т.к. на второй вход ИЛИ_1.1 в это время поступает уровень лог.1 с 1.1 входа БФМС 23, который приходит с 1.1 выхода БУМС 23 (Фиг. 1).

И, наконец, короткий импульс с выхода ДЕШ₃ поступает на пятый выход БФМС 23 (Фиг. 15), а также на вход ЭЗ₄. Этот задержанный импульс с выхода ЭЗ₄ подается на первые входы И_2.2, … И_2.k, но не проходит через них, т.к. на вторых входах упомянутых схем И присутствовал уровень лог.0. Однако этот задержанный импульс проходит через схему И_2.1 и через некоторое время сбрасывает БП_1.1 в исходное состояние. Задержка этого короткого импульса в ЭЗ₄ было необходимо для того, чтобы кодовые комбинации с первого и второго выходов БП₁ успели бы пройти на 1.1, 1.2 кодовые выходы БФМС 23, а затем пройдя через БУМС 24, смогли бы некоторое время продержаться на первом и втором кодовых входах БФКП 25.

На этом заканчивается второй этап работы БФМС 23, когда осуществилась фиксация максимальных спектральных коэффициентов, относящихся к области первого, спектрального максимума, из первой партии первый раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового информационного сигнала. При этом максимальные спектральные коэффициенты, относящиеся к области второго, третьего …k-того спектральных максимумов, из первой партии остались зафиксированными в БП_1.2, … БП_1.k с не измененными по частоте спектральными ДКП коэффициентами основного цифрового информационного сигнала.

Далее функционирование БФМС 23 на третьем этапе осуществляется точно таким же образом как только что было описано и возобновляется с поступления на его второй, третий и четвертый кодовые входы параллельных кодовых комбинаций, соответствующих трем спектральным коэффициентам (первый, второй и третий) с максимальными значениями амплитуды, также относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии но второй раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала.

А заканчивается третий этап работы БФМС 23, когда осуществилась фиксация максимальных спектральных коэффициентов, относящихся к области первого, спектрального максимума, из первой партии второй раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового информационного сигнала. При этом как и на втором этапе максимальные спектральные коэффициенты, относящиеся к области второго, третьего ….k-того спектральных максимумов, из первой партии остались зафиксированными в БП_1.2, … БП_1.k с не измененными по частоте спектральными ДКП коэффициентами основного цифрового комплексного информационного сигнала.

Точно также функционирование БФМС 23 осуществляется на четвертом, пятом …m+1 этапе, когда осуществляется фиксация максимальных спектральных коэффициентов, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии но третий, четвертый, …m раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. Для примера m берем равным 6. При этом максимальные спектральные коэффициенты, относящиеся к области второго, третьего ….k-того спектральных максимумов, из первой партии остались зафиксированными в БП_1.2, … БП_1.k с не измененными по частоте спектральными ДКП коэффициентами основного цифрового информационного сигнала.

Изменения в работе БФМС 23 начинаются по окончании m-го этапа фиксации измененных по частоте максимальных спектральных ДКП коэффициентов, относящихся к области первого спектрального максимума. Тогда на выходе ДЕШ₃ появляется (m+1)-й по счету короткий импульс. Как ранее было сказано под действием этого импульса сбрасываются в исходное состояние СЧ₂, Т₂, Т_1.1, Т_1.2,… Т_1.k, а также БП₁ и БП₂. Кроме того короткий импульс с выхода ДЕШ₃ поступает на вход ЭЗ₄ и на пятый выход БФМС 23, который далее поступает на пятый вход БУМС 24 (Фиг. 1). Вследствие этого, кодовые комбинации, соответствующие последним m-й раз измененным по частоте спектральным ДКП коэффициентам, относящихся к области первого, спектрального максимума, проходят с первого и второго кодовых выходов БП_1.1 на 1.1 и 1.2 кодовые выходы БФМС 23 и поступают на 1.1 и 1.2 кодовые входы БУМС 24. А далее в БУМС 24 эти кодовые комбинации под действием (m +1) короткого импульса, поступающего на пятый вход БУМС 24, проходят на его первый и второй кодовые выходы.

Как ранее было сказано, этот же (m +1) короткий импульс с выхода ДЕШ₃ поступает на вход ЭЗ₄, в котором задерживается и с его выхода подается на первые входы И_2.2,… И_2.k, но не проходит через них, т.к. на вторых входах упомянутых схем И присутствовал уровень лог.0. Однако этот задержанный импульс проходит через схему И_2.1 и через некоторое время сбрасывает БП_1.1 в исходное состояние.

Кроме того, в качестве реакции на поступление (m+1) -го по счету короткого импульса на пятый вход БУМС 24, на его третьем выходе появляется задержанный короткий импульс, который поступает на первый вход БФМС 23 (Фиг. 1).

Этот короткий импульс внутри БФМС 23 (Фиг. 15) поступает на первый вход первой схемы И₁, на второй вход которой в это время поступает уровень лог.1 с прямого выхода первого RS-триггера Т₁. Данный короткий импульс проходит через И₁ на второй вход ИЛИ₁ и также проходит через нее на первый вход первого счетчика СЧ₁. На выходе СЧ₁ появляется кодовая комбинация 0010, которая поступает на входы ДЕШ₁ и ДЕШ₂, но не изменяет их состояния. Эта же кодовая комбинация подается на третий кодовый выход БФМС 23 и далее на второй кодовый вход БУМС 24 (Фиг. 1). В результате с 2.1 выхода БУМС 24 на 2.1 вход БФМС 23 начинает поступать уровень лог.1, который внутри БФМС 23 подается на второй вход ИЛИ_1.2. Этот уровень лог.1 (Фиг. 15) проходит через ИЛИ_1.2 на второй вход И_1.2 и на второй вход И_2.2. Одновременно, на 1.1 вход БФМС с 1.1 выхода БУМС 24 начинает поступать уровень лог.0, который внутри БФМС 23 подается на второй вход ИЛИ_1.1. Этот уровень лог.0 поступает с выхода ИЛИ_1.1 на второй вход И_1.1 и на второй вход И_2.1 и закрывает данные схемы. Таким образом БФМС 23 оказывается подготовленным для работы с кодовыми комбинациями, соответствующих спектральным коэффициентам, относящихся к области второго спектрального максимума.

Работа БФМС 23 возобновляется, как и в ранее описанном цикле, с поступления на его второй, третий и четвертый кодовые входы параллельных кодовых комбинаций, соответствующих трем спектральным коэффициентам (первый, второй и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии не измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. Эти три кодовые комбинации поступают на второй, третий и четвертый кодовые входы БФМС 23 с, соответственно, первого, второго и третьего кодовых выходов БВМС 22 (Фиг. 1).

Далее функционирование БФМС 23 (Фиг. 15) осуществляется точно таким же образом как ранее было описано в отношении области первого спектрального максимума, из первой партии сначала не измененных, а затем измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала.

Особенность записи кодовых комбинаций в БП_1.1, БП_1.2, БП_1.3…БП_{1. k} заключается в том, что в БП_1.2, БП_1.3…БП_1.k ранее уже были записаны кодовые комбинации, соответствующие двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области второго, третьего …k-того спектрального максимума, из первой партии не измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. А БП_1.1 был сброшен в исходное состояние.

А в связи с тем, что на первых и вторых входах ИЛИ_1.1, ИЛИ_1.3…. ИЛИ_1.k присутствуют уровни лог.0, также как и на вторых входах И_1.1, И_1.3,… И_1.k, то запись кодовых комбинаций в БП₁, БП₃… БП_{1. k} оказывается невозможной. И только в отношении БП_1.2 такая запись кодовых комбинаций оказывается возможной, т.к. на втором входе ИЛИ_1.2, а также на втором входе И_1.2 присутствует уровень лог.1.

В этом случае на первом этапе, как ранее было рассмотрено, уровень лог.1 с второго выхода СС поступает на вход второго формирователя коротких импульсов F₂. Короткий импульс с выхода F₂ поступает на первый вход схемы И_1.2. На второй вход И_1.2, как было сказано, в это время подается уровень лог.1 с выхода схемы ИЛИ_1.2, на второй вход которой поступает уровень лог.1 с 2.1 входа БФМС 23. Вследствие этого короткий импульс с первого входа И_1.2 проходит через данную схему и поступает на третий вход БП_1.2. Под действием этого импульса ранее записанные в БП_1.2 параллельные кодовые комбинации стираются, а присутствующие на первом и втором кодовых входах БП_1.2, точно такие же кодовые комбинации, относящихся к области второго спектрального максимума не измененных по частоте спектральных коэффициентов, записываются в блок памяти и появляются на первом и втором кодовых выходах БП_1.2 и далее поступают на 2.1, 2.2 кодовые выходы БФМС 23. Одновременно, на 2.3 выход БФМС 23 поступает короткий импульс с выхода И_1.2.

Точно также функционирование БФМС 23 осуществляется на втором, третьем, ….m+1 этапах, когда осуществляется фиксация максимальных спектральных коэффициентов, относящихся к области второго спектрального максимума, из первой партии но первый, второй, …. m раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. При этом максимальные спектральные коэффициенты, относящиеся к области третьего….k-того спектральных максимумов, из первой партии остались зафиксированными в БП_1.3, … БП_1.k с не измененными по частоте спектральными ДКП коэффициентами основного цифрового комплексного информационного сигнала. А состояние БП_1.1 было обнуленным.

Завершение работы БФМС 23 в отношении фиксация максимальных спектральных коэффициентов, относящихся к области второго спектрального максимума, происходит по окончании m этапа фиксации измененных по частоте максимальных спектральных ДКП коэффициентов. Тогда на выходе ДЕШ₃ появляется (m +1)-й по счету короткий импульс. Как ранее было сказано под действием этого импульса сбрасываются в исходное состояние СЧ₂, Т₂, Т_1.1, Т_1.2,… Т_1.k, а также БП₁ и БП₂. Кроме того короткий импульс с выхода ДЕШ₃ поступает на вход ЭЗ₄ и на пятый выход БФМС 23, который далее поступает на пятый вход БУМС 23 (Фиг. 1). Вследствие этого, кодовые комбинации, соответствующие последним m-й раз измененным по частоте спектральным ДКП коэффициентам, относящихся к области второго спектрального максимума, проходят с первого и второго кодовых выходов БП_1.2 на 2.1 и 2.2 кодовые выходы БФМС 23 (Фиг. 15) и поступают на 2.1 и 2.2 кодовые входы БУМС 24. А далее в БУМС 24 эти кодовые комбинации под действием (m +1) короткого импульса, поступающего на пятый вход БУМС 24, проходят на его первый и второй кодовые выходы.

Как ранее было сказано, этот же (m +1) короткий импульс с выхода ДЕШ₃ поступает на вход ЭЗ₄, в котором задерживается и с его выхода подается на первые входы И_2.1, И_2.3… И_2.k, но не проходит через них, т.к. на вторых входах упомянутых схем И присутствовал уровень лог.0. Однако этот задержанный импульс проходит через схему И_2.2 и через некоторое время сбрасывает БП_1.2 в исходное состояние.

Кроме того, в качестве реакции на поступление (m+1) -го по счету короткого импульса на пятый вход БУМС 24, на его третьем выходе появляется задержанный короткий импульс, который поступает на первый вход БФМС 23 (Фиг. 1).

Этот короткий импульс внутри БФМС 23 (Фиг. 15) поступает на первый вход первой схемы И₁, на второй вход которой в это время поступает уровень лог.1 с прямого выхода первого RS-триггера Т₁. Данный короткий импульс проходит через И₁ на второй вход ИЛИ₁ и также проходит через нее на первый вход первого счетчика СЧ₁. На выходе СЧ₁ появляется кодовая комбинация 0011, которая поступает на входы ДЕШ₁ и ДЕШ₂, но не изменяет их состояния. Эта же кодовая комбинация подается на третий кодовый выход БФМС 23 и далее на второй кодовый вход БУМС 24 (Фиг. 1). В результате с 3.1 выхода БУМС 24 на 3.1 вход БФМС 23 (на схеме не показаны) начинает поступать уровень лог.1, который внутри БФМС 23 подается на второй вход ИЛИ_1.3. Этот уровень лог.1 проходит через ИЛИ_1.3 на второй вход И_1.3 и на второй вход И_2.3 (на схеме не показаны).

Одновременно, на 2.1 вход БФМС 23 с 2.1 выхода БУМС 24 (Фиг. 1) начинает поступать уровень лог.0, который внутри БФМС 23 (Фиг. 15) подается на второй вход ИЛИ_1.2. Этот уровень лог.0 поступает с выхода ИЛИ_1.2 на второй вход И_1.2 и на второй вход И_2.2 и закрывает данные схемы. Таким образом БФМС 23 оказывается подготовленным для работы с кодовыми комбинациями, соответствующих спектральным коэффициентам, относящихся к области третьего спектрального максимума.

Точно также функционирование БФМС 23 осуществляется в отношении максимальных спектральных коэффициентов, относящихся к области третьего, четвертого, пятого ….k-того спектральных максимумов, из первой партии сначала не измененных, а затем измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. Как было сказано, каждый раз по окончании (m +1) этапа фиксации измененных по частоте максимальных спектральных ДКП коэффициентов, относящихся к области первого, второго …k-того спектральных максимумов на третьем выходе БУМС 24 появляется короткий импульс, который поступает на первый вход БФМС 23 (Фиг. 1). Этот короткий импульс внутри БФМС 23 (Фиг. 15) проходит через И₁ и ИЛИ₁ на первый вход первого счетчика СЧ₁. На выходе СЧ₁ последовательно появляются кодовые комбинации 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010. При появлении на выходе СЧ₁ последней кодовой комбинации 1010 (соответствующая k=10 в нашем примере), она поступает на вход ДЕШ₁ и ДЕШ₂, а также на третий кодовый выход БФМС 23.

Под действием этой последней кодовой комбинации, срабатывает ДЕШ₂ и на его выходе появляется уровень лог.1. Этот уровень лог.1 проходит через ЭЗ₁ и поступает на второй вход СЧ₁, на R-вход Т1 и на первый выход БФМС 23. Под действием этого уровня лог.1 счетчик СЧ₁ сбрасывается в исходное состояние и на его выходе появляется кодовая комбинация 0000. Также сбрасывается в исходное состояние и RS-триггер Т₁, когда на его прямом выходе появляется уровень лог.0, а на его инверсном выходе - уровень лог.1.

Таким образом, БФМС 23 закончил обработку максимальных спектральных коэффициентов, относящихся к областям с первого по k-тый спектральных максимумов, из первой партии спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала и оказывается готовым к начале обработки максимальных спектральных коэффициентов, относящихся к областям с первого по k-тый спектральных максимумов, из второй партии спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового информационного сигнала. Далее функционирование БФМС 23 осуществляется аналогичным образом.

Пример реализации блока управления максимумами спектра (БУМС) 24 показан на Фиг. 16. Данный блок содержит серию блоков памяти (БП₁, БП₂,…БП_k), счетчик (СЧ), RS-триггер (Т), коммутатор (КМ), первую серию схем ключей (СК_1.1, СК_1.2….СК_1.k), вторую серию схем ключей (СК_2.1, СК_2.2….СК_2.k), серию схем сравнения (СС₁, СС₂…CC_k), серию схем И (И₁, И₂…И_k), первый, второй и третий элементы задержки (ЭЗ₁, ЭЗ₂, ЭЗ₃), схему ИЛИ и дешифратор (ДЕШ). Первый, второй, третий и пятый входы БУМС 24 соединены, соответственно, с первым, третьим, четвертым и пятым выходами БФМС 23, а четвертый вход БУМС 24 соединен с третьим выходом БФКП 25. При этом 1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3… k.1, k.2, k.3 входы БУМС 24 соединены, соответственно, с 1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3… k.1, k.2, k.3 выходами БФМС 23 (Фиг. 1). А внутри БУМС 24 (Фиг. 16) его первый вход соединен с третьими входами БП₁, БП₂,…БП_k, а также со входом ЭЗ₃, выход которого соединен с пятым выходом БУМС 24. Второй вход БУМС 24 соединен со вторыми входами СС₁, СС₂,…CC_k, а также с управляющим (У) входом КМ. Третий вход БУМС 24 соединен со вторыми входами СК_1.1, СК_1.2…СК_1.k. Четвертый вход БУМС 24 соединен с первым входом ИЛИ, а его пятый вход соединен с первым входом СЧ и S-входом Т. При этом 1.1 и 1.2 входы БУМС 24 соединены, соответственно, с первым и вторым входами СК_2.1, первый и второй выходы которой соединены, соответственно, с первым и вторым входами КМ. А 2.1 и 2.2 входы БУМС 24 соединены, соответственно, с первым и вторым входами СК_2.2, первый и второй выходы которой соединены, соответственно, с третьим и четвертым входами КМ. И, наконец, k.1 и k.2 входы БУМС 24 соединены, соответственно, с первым и вторым входами СК_2.k, первый и второй выходы которой соединены, соответственно, с (2k -1) и 2k входами КМ. Причем 1.3 вход БУМС 24 соединен с первым входом СК_1.1 и со вторым входом БП₁, а 2.3 вход БУМС 24 соединен с первым входом СК_1.2 и со вторым входом БП₂, и, наконец, k.3 вход БУМС 24 соединен с первым входом СК_1.k и со вторым входом БП_k. Выходы СК_1.1, СК_1.2… СК_1.k соединены с первыми входами, соответственно, БП₁, БП₂,…БП_k, выходы которых соединены с первыми входами, соответственно, СС₁, СС₂,…CC_k. При этом, выход СС₁ соединен с 1.1 выходом БУМС 24 и первым входом И₁, выход которой соединен с третьим входом СК_2.1. Выход СС₂ соединен с 2.1 выходом БУМС 24 и первым входом И₂, выход которой соединен с третьим входом СК_2.2 . И, наконец, выход CC_k соединен с k.1 выходом БУМС 24 и первым входом И_k, выход которой соединен с третьим входом СК_2.k . Вторые входы И₁, И₂…И_k соединены с прямым выходом Т и входом ЭЗ₁, выход которого соединен с R-входом Т. Выход ДЕШ соединен со вторым входом ИЛИ, выход которой соединен со входом ЭЗ₂ и вторым входом СЧ, выход которого соединен со входом ДЕШ и четвертым выходом БУМС 24, а выход ЭЗ₂ соединен с третьим выходом БУМС 24. При этом первый и второй выходы КМ соединены, соответственно, с первым и вторым выходами БУМС 24.

В БУМС 24 перед началом работы первый блок памяти БП₁, второй блок памяти БП₂,…k-тый блок памяти БП_k, а также счетчик СЧ, RS-триггер Т, сброшены в исходное состояние.

Работа БУМС 24 начинается с поступления на его 1.1 и 1.2. кодовые входы первых параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии не измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. Эти кодовые комбинации поступают на 1.1 и 1.2. кодовые входы БУМС 24 с, соответственно, 1.1 и 1.2. кодовых выходов БФМС 23 (Фиг. 1). Внутри БУМС 24 (Фиг. 16) эти первые кодовые комбинации подаются на, соответственно, первый и второй кодовые входы СК_2.1.

Одновременно на третий кодовый вход БУМС 24 поступает кодовая комбинация 0001 с четвертого кодового выхода БФМС 23 (Фиг. 1). А на 1.3 вход БУМС 24 поступает первый короткий импульс с 1.3 выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Внутри БУМС 24 (Фиг. 16) кодовая комбинация 0001 с его третьего кодового входа поступает на вторые кодовые входы схем ключей СК_1.1, СК_1.2,…. СК_1.k. При этом короткий импульс с 1.3 входа БУМС 24 подается на первый вход СК_1.1 и на второй вход БП₁. Под действием этого импульса кодовая комбинация 0001 проходит через СК_1.1 на первый вход БП₁ и записывается в БП₁ под действием этого же короткого импульса. Эта кодовая комбинация с кодового выхода БП₁ подается на первый кодовый вход первой схемы сравнения СС₁.

Через небольшой промежуток времени на 2.1 и 2.2 кодовые входы БУМС 24 поступают первые параллельные кодовые комбинации, соответствующие двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области второго спектрального максимума. Эти кодовые комбинации поступают на 2.1 и 2.2. кодовые входы БУМС 24 с, соответственно, 2.1 и 2.2. кодовых выходов БФМС 23 (Фиг. 1). Внутри БУМС 24 (Фиг. 16) эти первые кодовые комбинации, относящихся к области второго спектрального максимума, подаются на, соответственно, первый и второй кодовые входы СК_2.2.

Одновременно на третий кодовый вход БУМС 24 поступает кодовая комбинация 0010 с четвертого кодового выхода БФМС 23. А на 2.3 вход БУМС 24 поступает короткий импульс с 2.3 выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Внутри БУМС 24 (Фиг. 16) кодовая комбинация 0010 с его третьего кодового входа поступает на вторые кодовые входы схем ключей СК_1.1, СК_1.2,…. СК_1.k. При этом короткий импульс с 2.3 входа БУМС 24 подается на первый вход СК_1.2 и на второй вход БП₂. Под действием этого импульса кодовая комбинация 0010 проходит через СК_1.2 на первый вход БП₂ и записывается в БП₂ под действием этого же короткого импульса. Эта кодовая комбинация с кодового выхода БП₂ подается на первый кодовый вход второй схемы сравнения СС₂.

Точно также в отношении последнего k-того спектрального максимума на k.1 и k.2 кодовые входы БУМС 24 поступают первые параллельные кодовые комбинации, соответствующие двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области k-того спектральных максимумов. Эти кодовые комбинации поступают на k.1 и k.2 кодовые входы БУМС 24 с, соответственно, k.1 и k.2 кодовых выходов БФМС 23 (Фиг. 1). Внутри БУМС 24 (Фиг. 16) эти первые кодовые комбинации подаются на, соответственно, первый и второй кодовые входы СК_2.K.

И точно также в отношении k-того спектрального максимума (для примера k=10) на третий кодовый вход БУМС 24 поступает кодовая комбинация 1010 с четвертого кодового выхода БФМС 23. А на k.3 вход БУМС 24 поступает короткий импульс с k.3 выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Внутри БУМС 24 (Фиг. 16) кодовая комбинация 1010 с его третьего кодового входа поступает на вторые кодовые входы схем ключей СК_1.1, СК_1.2,…. СК_1.k. При этом короткий импульс с k.3 входа БУМС 24 подается на первый вход СК_1.k и на второй вход БП_k. Под действием этого импульса кодовая комбинация 1010 проходит через СК_1.k на первый вход БП_k и записывается в БП_k под действием этого же короткого импульса. Эта кодовая комбинация с кодового выхода БП_k подается на первый кодовый вход k-той схемы сравнения CC_k.

Работа БУМС 24 продолжается с приходом на его второй кодовый вход кодовой комбинации 0001 с третьего кодового выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Эта кодовая комбинация внутри БУМС 24 (Фиг. 16) поступает на вторые входы схем сравнения СС₁, СС₂… CC_k, а также на управляющий вход коммутатора КМ. Из всех схем сравнения только на первом кодовом входе СС₁ присутствует кодовая комбинация 0001. В результате сравнения этих двух одинаковых кодовых комбинаций на выходе СС₁ появляется уровень лог.1, который поступает на первый вход И₁, а также на 1.1 выход БУМС 24.

Одновременно с приходом кодовой комбинации 0001 на второй кодовый вход БУМС 24, на его пятый вход поступает первый короткий импульс с пятого выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Этот короткий импульс внутри БУМС 24 (Фиг. 16) поступает на первый вход счетчика СЧ и на S-вход RS-триггера. На выходе СЧ появляется кодовая комбинация 0001, которая поступает на вход ДЕШ и на четвертый кодовый выход БУМС 24. Счетчик СЧ предназначен для подсчета количества сдвигов m по частоте спектральных коэффициентов с максимальными значениями амплитуды (в нашем примере m=6).

Под действием короткого импульса на S-входе RS-триггера Т, данный триггер срабатывает и на его прямом выходе появляется уровень лог.1. Этот уровень поступает на вход первого элемента задержки ЭЗ₁ и на вторые входы И₁, И₂…И_k. Данный уровень лог.1 проходит только через И₁, т.к. на ее первом входе также присутствует уровень лог.1. Сигнал в виде уровня лог.1 с выхода И₁ поступает на третий вход схемы ключей СК_2.1 и открывает данную схему для прохождения через нее первых параллельных кодовых комбинаций, соответствующих первым двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии не измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. Эти две первые параллельные кодовые комбинации поступают с 1 и 2 кодовых выходов СК_2.1 на, соответственно, 1 и 2 кодовые входы коммутатора КМ. Поскольку на управляющем входе (У) КМ в это время присутствует кодовая комбинация 0001, то КМ срабатывает и пропускает на свои первый и второй кодовые выходы кодовые комбинации со своих 1 и 2 кодовых входов. Далее первые параллельные кодовые комбинации, относящиеся к области первого спектрального максимума, с первого и второго кодовых выходов КМ подаются на, соответственно, первый и второй кодовые выходы БУМС 24.

Через небольшой промежуток времени после прохождения упомянутых кодовых комбинаций на первый и второй кодовые выходы БУМС 24, на выходе ЭЗ₁ появляется уровень лог.1, который поступает на R- вход RS-триггера Т и сбрасывает его в исходное состояние. Под действием уровня лог.0 с прямого выхода RS-триггера Т закрывается И₁. На этом первый этап работы БУМС 24 заканчивается.

Функционирование БУМС 24 возобновляется с поступления на его 1.1 и 1.2. кодовые входы вторых параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии но первый раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала.

На кодовом выходе БП₁ и первом кодовом входе СС₁ по прежнему присутствует кодовая комбинация 0001, а на втором кодовом входе СС₁ и на управляющем входе КМ также присутствует кодовая комбинация 0001 с второго кодового входа БУМС 24. Вследствие этого уровень лог.1 с выхода СС₁ также по прежнему присутствует на первом входе И₁ и на 1.1 выходе БУМС 24.

С приходом второго короткого импульса с пятого входа БУМС 24, он поступает на первый вход счетчика СЧ и на S-вход RS-триггера. На выходе СЧ появляется кодовая комбинация 0010, которая поступает на вход ДЕШ и на четвертый кодовый выход БУМС 24.

Под действием короткого импульса на S-входе RS-триггера Т, данный триггер срабатывает и на его прямом выходе появляется уровень лог.1. Этот уровень поступает на вход первого элемента задержки ЭЗ₁ и на вторые входы И₁, И₂…И_k. Данный уровень лог.1 проходит только через И₁, т.к. на ее первом входе также присутствует уровень лог.1. Сигнал в виде уровня лог.1 с выхода И₁ поступает на третий вход схемы ключей СК_2.1 и открывает данную схему для прохождения через нее вторых параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии первый раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. Эти две параллельные кодовые комбинации поступают с 1 и 2 кодовых выходов СК_2.1 на, соответственно, 1 и 2 кодовые входы коммутатора КМ. Поскольку на управляющем входе КМ в это время присутствует кодовая комбинация 0001, то КМ пропускает на свои первый и второй кодовые выходы кодовые комбинации со своих 1 и 2 кодовых входов. Далее вторые параллельные кодовые комбинации с первого и второго кодовых выходов КМ подаются на, соответственно, первый и второй кодовые выходы БУМС 24.

Через небольшой промежуток времени после прохождения упомянутых кодовых комбинаций на первый и второй кодовые выходы БУМС 24, на выходе ЭЗ₁ появляется уровень лог.1, который поступает на R- вход RS-триггера Т и сбрасывает его в исходное состояние. Под действием уровня лог.0 с прямого выхода RS-триггера закрывается И₁. На этом заканчивается следующий этап работы БУМС 24.

Точно также функционирование БУМС 24 осуществляется при поступлении на его 1.1 и 1.2. кодовые входы третьих, четвертых … m+1 параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии но второй, третий …m раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала (в нашем примере m=6).

При этом на кодовом выходе БП₁ и первом кодовом входе СС₁ по прежнему присутствует кодовая комбинация 0001, а на втором кодовом входе СС₁ и на управляющем входе КМ также присутствует кодовая комбинация 0001 с второго кодового входа БУМС 24. Вследствие этого уровень лог.1 с выхода СС₁ также по прежнему присутствует на первом входе И₁ и на 1.1 выходе БУМС 24.

С последовательным приходом третьего, четвертого ….m+1 коротких импульсов с пятого входа БУМС 24, они поступает на первый вход счетчика СЧ и на S-вход RS-триггера Т. На выходе СЧ последовательно появляются кодовые комбинации 0011, 0100….0111, которые поступают на вход ДЕШ и на четвертый кодовый выход БУМС 24.

Как ранее было сказано под действием каждого из m+1 короткого импульса на S-входе RS-триггера Т, данный триггер каждый раз срабатывает и на его прямом выходе появляется уровень лог.1. Этот уровень поступает на вход первого элемента задержки ЭЗ₁ и на вторые входы И₁, И₂…И_k. Данный уровень лог.1 проходит только через И₁, т.к. на ее первом входе также присутствует уровень лог.1. Каждый раз сигнал в виде уровня лог.1 с выхода И₁ поступает на третий вход схемы ключей СК_2.1 и каждый раз открывает данную схему для прохождения через нее третьих, четвертых … m+1 параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии, но второй, третий … m раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. Каждый раз эти две параллельные кодовые комбинации (1и 3) поступают с 1 и 2 кодовых выходов СК_2.1 на, соответственно, 1 и 2 кодовые входы коммутатора КМ. Поскольку на управляющем входе КМ в это время присутствует кодовая комбинация 0001, то КМ каждый раз пропускает на свои первый и второй кодовые выходы кодовые комбинации со своих 1 и 2 кодовых входов. Далее каждый раз параллельные кодовые комбинации с первого и второго кодовых выходов КМ подаются на, соответственно, первый и второй кодовые выходы БУМС 24.

При этом, с приходом m+1 короткого импульса (в нашем примере m=6) на первый вход счетчика СЧ, на его выходе будет кодовая комбинация 0111, которая поступает на вход ДЕШ. Схема ДЕШ настроена именно на эту кодовую комбинацию и на ее выходе появляется уровень лог.1, который подается на второй вход ИЛИ, проходит через нее на второй вход СЧ и сбрасывает его в исходное состояние. Короткий импульс с выхода ИЛИ проходит через второй элемент задержки ЭЗ₂ на третий выход БУМС 24.

На этом заканчивается этап работы БУМС 24, связанный с прохождения через нее параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии, сначала с неизмененными, а затем с измененными по частоте спектральными ДКП коэффициентами основного цифрового комплексного информационного сигнала.

Функционирование БУМС 24 возобновляется с приходом на его второй кодовый вход кодовой комбинации 0010 с третьего кодового выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Эта кодовая комбинация внутри БУМС 24 (Фиг. 16) поступает на вторые входы схем сравнения СС₁, СС₂… CC_k, а также на управляющий вход коммутатора КМ. Из всех схем сравнения только на первом кодовом входе СС₂ присутствует кодовая комбинация 0010. В результате сравнения этих двух одинаковых кодовых комбинаций на выходе СС₂ появляется уровень лог.1, который поступает на первый вход И₂, а также на 2.1 выход БУМС 24.

Одновременно с приходом кодовой комбинации 0010 на второй кодовый вход БУМС 24, на его пятый вход поступает короткий импульс с пятого выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Этот короткий импульс, как ранее было описано, внутри БУМС 24 (Фиг. 16) поступает на первый вход счетчика СЧ и на S-вход RS-триггера Т. На выходе СЧ появляется кодовая комбинация 0001, которая поступает на вход ДЕШ и на четвертый кодовый выход БУМС 24.

Как ранее было описано, под действием короткого импульса на S-входе RS-триггера Т, данный триггер срабатывает и на его прямом выходе появляется уровень лог.1. Этот уровень поступает на вход первого элемента задержки ЭЗ₁ и на вторые входы И₁, И₂…И_k. Данный уровень лог.1 проходит только через И₂, т.к. на ее первом входе также присутствует уровень лог.1. Сигнал в виде уровня лог.1 с выхода И₂ поступает на третий вход схемы ключей СК_2.2 и открывает данную схему для прохождения через нее первых параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области второго спектрального максимума, из первой партии не измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. Эти две параллельные кодовые комбинации поступают с 1 и 2 кодовых выходов СК_2.2 на, соответственно, 3 и 4 кодовые входы коммутатора КМ. Поскольку на управляющем входе КМ в это время присутствует кодовая комбинация 0010, то КМ срабатывает и пропускает на свои первый и второй кодовые выходы кодовые комбинации со своих 3 и 4 кодовых входов. Далее первые параллельные кодовые комбинации, относящиеся к области второго спектрального максимума, с первого и второго кодовых выходов КМ подаются на, соответственно, первый и второй кодовые выходы БУМС 24.

Через небольшой промежуток времени после прохождения упомянутых кодовых комбинаций на первый и второй кодовые выходы БУМС 24, на выходе ЭЗ₁ появляется уровень лог.1, который поступает на R- вход RS-триггера Т и сбрасывает его в исходное состояние. Под действием уровня лог.0 с прямого выхода RS-триггера Т закрывается И₁. На этом этап работы БУМС 24 в отношении области второго спектрального максимума заканчивается.

Функционирование БУМС 24 продолжается с поступления на его 2.1 и 2.2. кодовые входы вторых, третьих … m+1 параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области второго спектрального максимума, из первой партии но первый, второй ….m раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. Далее работа БУМС 24 в отношении второго спектрального максимума происходит аналогично ранее описанной работе в отношении области первого спектрального максимума. При этом как и в ранее описанном случае каждый раз две параллельные кодовые комбинации (1 и 3) поступают с 1 и 2 кодовых выходов СК_2.2 на, соответственно, 3 и 4 кодовые входы коммутатора КМ. Поскольку на управляющем входе КМ в это время присутствует кодовая комбинация 0010, то КМ каждый раз пропускает на свои первый и второй кодовые выходы кодовые комбинации со своих 3 и 4 кодовых входов. Далее каждый раз параллельные кодовые комбинации с первого и второго кодовых выходов КМ подаются на, соответственно, первый и второй кодовые выходы БУМС 24.

Как и в предыдущем случае, с приходом m+1 короткого импульса (в нашем примере m=6) на первый вход счетчика СЧ, на его выходе будет кодовая комбинация 0111, которая поступает на вход ДЕШ, после чего на его выходе появляется уровень лог.1, который подается на второй вход ИЛИ, а далее на второй вход СЧ и сбрасывает его в исходное состояние. Второй по счету короткий импульс с выхода ИЛИ проходит через второй элемент задержки ЭЗ₂ на третий выход БУМС 24.

На этом заканчивается этап работы БУМС 24, связанный с прохождением через него параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области второго спектрального максимума, из первой партии, сначала с не измененными, а затем с измененными по частоте спектральными ДКП коэффициентами основного цифрового комплексного информационного сигнала.

Аналогичным образом функционирование БУМС 24 происходит в отношении прохождения через него параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области третьего, четвертого ….k-того спектральных максимумов, из первой партии, с неизмененными и измененными по частоте спектральными ДКП коэффициентами основного цифрового комплексного информационного сигнала.

При этом работа БУМС 24 в отношении первой партии спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового информационного сигнала заканчивается с приходом m+1 короткого импульса, относящегося к области k-того спектрального максимума, на первый вход счетчика СЧ. Тогда на его выходе будет кодовая комбинация 0111, которая поступает на вход ДЕШ, после чего на его выходе появляется уровень лог.1, который подается через ИЛИ на второй вход СЧ и сбрасывает его в исходное состояние. Этот k -тый по счету короткий импульс с выхода ИЛИ проходит через второй элемент задержки ЭЗ₂ на третий выход БУМС 24 и далее поступает на первый вход БФМС 23 (Фиг. 1). Вследствие этого на первом выходе БФМС 23 появляется короткий импульс, который поступает на первый вход БУМС 24 (Фиг. 1).

А внутри БУМС 24 (Фиг. 16) этот короткий импульс подается на третьи входы БП₁, БП₂…. БП_k и сбрасывает эти блоки памяти в исходное состояние. Кроме того этот короткий импульс поступает на вход третьего элемента задержки ЭЗ₃, рассчитанного на время задержки, равное одной или более минут. С выхода ЭЗ₃ этот короткий импульс подается на пятый выход БУМС 24 и далее - на шестой вход БФКП 25 (Фиг. 1). Этот же короткий импульс с пятого выхода БУМС 24 подается также на второй вход БВУС 20 (Фиг. 1). и тем самым запускает процесс поступления цифрового комплексного сигнала, принадлежащего второй партии.

Таким образом, БУМС 24 оказывается готовым к работе со спектральными ДКП коэффициентами, относящимися ко второй партии основного цифрового комплексного информационного сигнала и его функционирование будет аналогична ранее описанной.

Пример реализации блока формирования конечных параметров (БФКП) 25 показан на Фиг. 17. Данный блок содержит первый, второй, третий блоки памяти (БП₁, БП₂, БП₃), первый, второй, третий и пятый RS-триггеры (Т₁, Т₂, Т₃, Т₅), четвертый триггер Т₄, с первой по восьмую схемы ключей (СК₁, СК₂, СК₃, СК₄, СК₅, СК₆, СК₇, СК₈), с первого по четвертый схемы коммутаторов (КМ₁, КМ₂, КМ₃, КМ₄), первую и вторую схемы сравнений (СС₁, СС₂), первый, второй … m делители частоты в два раза (Д₁, Д₂… . Д_m), низкочастотный генератор комплексного сигнала (ГЕН), с первого по четвертый элементы задержки (ЭЗ₁, ЭЗ₂, ЭЗ₃, ЭЗ₄), первую и вторую схемы И (И₁, И₂), первую и вторую схемы ИЛИ (ИЛИ₁, ИЛИ₂), первую и второю схемы определения максимума (СОМ₁, СОМ₂), схемы запрета (ЗП). При этом первый, второй, четвертый, пятый и шестой входы БФКП 25 соединены, соответственно, с первым, вторым, четвертым, третьим и пятым выходами БУМС 24, а третий вход БФКП 25 соединен с пятым выходом БФМС 23 (Фиг. 1). А внутри БФКП 25 (Фиг. 17) его первый и второй входы соединены с первыми входами, соответственно, СК₁ и СК₂. Третий вход БФКП 25 соединен с первым входом Т₄ и входом ЭЗ₃. Четвертый вход БФКП 25 соединен со вторым входом СК₄. Пятый вход БФКП 25 соединен со вторым входом Т₄, с первыми входами ИЛИ₁ и ИЛИ₂, с первым входом ЗП, со вторым входом БП₃ и с R-входами Т₁, Т₂, Т₃. Шестой вход БФКП 25 соединен с третьим входом БП3, выход которого соединен с четвертым выходом БФКП 25. Выход СК₁ соединен с первым входом СОМ₁, с первым входом первой СС₁, и с первым входом первого коммутатора КМ₁, а выход СК₂ соединен со вторым входом СОМ₁, с вторым входом первой СС₁, и со вторым входом первого коммутатора КМ₁. Первый выход СС₁ соединен с S-входом Т₁, инверсный выход которого соединен со вторым входом СК₂, а второй выход СС₁ соединен с S-входом Т₂, инверсный выход которого соединен со вторым входом СК₁ и с третьим входом КМ₁, причем прямой выход Т₂ соединен с вторым выходом БФКП 25. Выход КМ₁ соединен с первыми входами СК₅, СК₆, СК₈, СОМ₂ и СС₂. Второй вход СК₅ соединен со вторым входом И₁, третьим входом КМ₃ и с прямым выходом Т₄, а второй вход СК₆ соединен со вторым входом И₂ и с инверсным выходом Т₄. Выход СК₅ соединен с первым входом БП₁, выход которого соединен с первым входом с КМ₃, а выход СК₆ соединен с первым входом БП₂, выход которого соединен со вторым входом КМ₃. Выход ЭЗ₃ соединен с первым входом И₁, выход которой соединен со вторым входом БП₁ и со входом ЭЗ₁, выход которого соединен со вторым входом ИЛИ₁, выход которой соединен с третьим входом БП₂. Выход ЭЗ₃ соединен также с первым входом И₂, выход которой соединен со вторым входом БП₂ и со входом ЭЗ₂, выход которого соединен со вторым входом ИЛИ₂, выход которой соединен с третьим входом БП₁. Выход КМ₃ соединен с вторым входом СС₂, с первым входом СК₇ и с вторым входом СОМ₂, выход которого соединен с третьим входом СС₂, первый выход которого соединен с первым входом СК₄ и S-входом Т₃, прямой выход которого соединен со вторым входом СК₃, первый вход которого соединен с выходом КМ₂, а выход СК₃ соединен с первым выходом БФКП 25. При этом второй выход СС₂ соединен со вторым входом ЗП, третьим выходом БФКП 25 и вторым входом СК₇, выход которого соединен с первым входом КМ₄, выход которого соединен с первым входом БП₃. Выход ЗП соединен с S-входом Т₅, прямой выход которого соединен со вторым входом СК8, третьим входом КМ₄ и входом ЭЗ₄, выход которой соединен с R-входом Т₅. Выход СК₄ соединен с первым входом КМ₂. При этом выход ГЕН соединен со входом первого делителя Д₁, выход которого соединен со вторым входом КМ₂ и входом второго делителя Д₂, выход которого соединен с третьим входом КМ₂ и входом ….m-ного делителя Д_m, выход которого соединен с m+1 входом КМ₂.

В БФКП 25 перед началом работы первый блок памяти БП₁, второй блок памяти БП₂, третий блок памяти БП₃, а также первый RS-триггер Т₁, второй RS-триггер Т₂, третий RS-триггер Т₃, четвертый триггер Т₄, пятый RS-триггер Т₅ сброшены в исходное состояние.

Работа БФКП 25 начинается с поступления на его 1 и 2 кодовые входы параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии не измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. Эти кодовые комбинации поступают на 1 и 2 кодовые входы БФКП 25 с, соответственно, 1 и 2 кодовых выходов БУМС 24 (Фиг. 1). Следует заметить, что первый спектральный коэффициент по отношению к второму (центральному) спектральному коэффициенту с наиболее максимальным значением амплитуды (Фиг. 2), имеет более низкое значение амплитуды и более низкое значение частоты, а третий спектральный коэффициент по отношению к второму (центральному) спектральному коэффициенту, также имеет более низкое значение амплитуды, но более высокое значение частоты. Сам второй (центральный) спектральный коэффициент с наиболее максимальным значением амплитуды в БФКП 25 не используется.

Внутри БФКП 25 (Фиг. 17) кодовая комбинация с его 1 кодового входа, соответствующая первому спектральному коэффициенту с максимальным значением амплитуды, относящегося к области первого спектрального максимума, подается на первый кодовый вход СК₁, а кодовая комбинация с его 2 кодового входа, соответствующая третьему спектральному коэффициенту с максимальным значением амплитуды, также относящегося к области первого спектрального максимума, подается на первый кодовый вход СК₂. При этом на второй вход СК₁ поступает уровень лог.1 с инверсного выхода второго RS-триггера Т₂, а на второй вход СК₂ поступает уровень лог.1 с инверсного выхода первого RS-триггера Т₁.

Параллельная кодовая комбинация с кодового выхода СК₁ поступает на первый кодовый вход первой схемы определения максимума СОМ₁, на первый кодовый вход первой схемы сравнения СС₁, а также на первый кодовый вход первого коммутатора КМ₁. А параллельная кодовая комбинация с кодового выхода СК₂ поступает на второй кодовый вход первой схемы определения максимума СОМ₁, на второй кодовый вход первой схемы сравнения СС₁, а также на второй кодовый вход первого коммутатора КМ₁.

В схеме СОМ₁ осуществляется определение наибольшего значения амплитуды у первого или у третьего спектрального коэффициента. Параллельная кодовая комбинация, соответствующая этому наибольшему значению амплитуды спектрального коэффициента, с кодового выхода СОМ₁ поступает на третий кодовый вход первой схемы сравнения СС₁. В данной схеме происходит сравнение кодовых комбинаций, соответствующих значениям амплитуд у первого и третьего спектральных коэффициентов с кодовой комбинацией, соответствующей наибольшему значению амплитуды. Тогда на первом или втором выходе СС₁ появляется уровень лог.1, который показывает, что наибольшее значение амплитуды имеет, например первый спектральный коэффициент, т.к. уровень лог.1 появился на первом выходе СС₁. Тогда этот уровень лог.1 поступает с первого выхода СС₁ на S-вход первого RS-триггера Т₁ и заставляет его сработать. На инверсном выходе данного триггера появляется уровень лог.0, который подается на второй вход СК₂ и заставляет ее закрыться для прохода через нее следующих кодовых комбинаций, соответствующих третьему спектральному коэффициенту с меньшей амплитудой по сравнению с первым спектральным коэффициентом.

В случае же наличия наибольшего значения амплитуды у третьего спектрального коэффициента, происходит появление уровня лог.1 на втором выходе СС₁, и под действием этого уровня, срабатывает второй RS-триггер Т₂. На прямом выходе данного триггера появляется уровень лог.1, а на инверсном выходе этого триггера появляется уровень лог.0, который подается на второй вход СК₁ и заставляет ее закрыться для прохода через нее следующих кодовых комбинаций, соответствующих первому спектральному коэффициенту с меньшей амплитудой по сравнению с третьим спектральным коэффициентом.

Таким образом из двух параллельных кодовых комбинаций, соответствующих первому и третьему спектральным коэффициентам, на выходе СК₁ или на выходе СК₂ мы получаем только одну кодовую комбинацию, соответствующую не измененному по частоте спектральному коэффициенту. Эта кодовая комбинация поступает с кодового выхода СК₁ на первый кодовый вход первого коммутатора КМ₁, либо поступает с кодового выхода СК₂ на второй кодовый вход первого коммутатора КМ₁. При этом, кодовая комбинация поступившая на первый кодовый вход первого коммутатора КМ₁, проходит на его кодовый выход, т.к. на третий вход КМ₁ в это время поступает уровень лог.1 с инверсного выхода второго RS-триггера Т₂. Если же кодовая комбинация, соответствующая не измененному по частоте спектральному коэффициенту поступает на второй кодовый вход первого коммутатора КМ₁, то она может пройти на его кодовый выход только при поступлении уровня лог.0 на третий вход КМ₁. Этот уровень лог.0 поступает с инверсного выхода второго RS-триггера Т₂, т.к. данный триггер срабатывает под действием уровня лог.1 с второго выхода СС₁.

При этом прямой выход второго RS-триггера Т₂ соединен со вторым выходом БФКП 25 и при появлении на нем уровня лог.0 будет соответствовать тому, что единственным спектральным коэффициентом с наибольшим значением амплитуды является первый спектральный коэффициент. А при появлении на втором выходе БФКП 25 уровня лог.1 будет соответствовать тому, что единственным спектральным коэффициентом с наибольшим значением амплитуды является третий спектральный коэффициент.

Первая по счету параллельная кодовая комбинация, соответствующая не измененному по частоте спектральному коэффициенту, относящегося к области первого спектрального максимума, из первой партии, поступает с кодового выхода КМ₁ на первые кодовые входы СК₅, СК₆, СК₈, СОМ₂ и СС₂.

На третий вход БФКП 25 приходит первый короткий импульс с пятого выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Внутри БФКП 25 (Фиг. 17) этот короткий импульс поступает на вход четвертого триггера Т₄ и на вход ЭЗ₃. Триггер Т₄ срабатывает и на его прямом выходе появляется уровень лог.1, а на инверсном выходе - уровень лог.0. При этом уровень лог.1 с прямого выхода Т₄ поступает на второй вход СК₅ , на второй вход И₁ и на третий вход КМ₃. А уровень лог.0 с инверсного выхода Т₄ поступает на второй вход СК₆ и на второй вход И₂.

Под действием уровня лог.1 на втором входе СК₅ данная схема пропускает со своего кодового входа на свой кодовый выход первую параллельную кодовую комбинацию, соответствующую не измененному по частоте спектральному коэффициенту. Эта первая кодовая комбинация подается на первый кодовый вход первого блока памяти БП₁.

Короткий импульс с третьего входа БФКП 25 задерживается в ЭЗ₃ и с его выхода поступает на первые входы И₁ и И₂. Через И₁ данный импульс проходит на второй вход БП₁ и на вход ЭЗ₁, в то же время через И₂ данный импульс не проходит, т.к. на ее втором входе присутствует уровень лог.0. Под действием этого короткого импульса первая параллельная кодовая комбинация, соответствующая не измененному по частоте спектральному коэффициенту, записывается в БП₁ и с его кодового выхода поступает на первый кодовый вход КМ₃. На второй кодовый вход КМ₃ в это время поступает нулевая кодовая комбинация с кодового выхода БП₂. Кроме того, задержанный короткий импульс с выхода ЭЗ₁ подается через ИЛИ₁ на третий (обнуляющий) вход БП₂, но не изменяет состояния БП₂, т.к. он уже находился в обнуленном состоянии.

Под действием уровня лог.1, поступающего на третий вход КМ₃ с прямого выхода Т₄, данный коммутатор пропускает на свой кодовый выход нулевую кодовою комбинацию со своего второго кодового входа. Эта нулевая кодовая комбинация подается на второй вход СОМ₂, второй вход СС₂ и на первый вход СК₇. В это же время на первые входы СОМ₂ и СС₂ поступает первая кодовая комбинация с кодового выхода КМ₁, соответствующая не измененному по частоте спектральному коэффициенту. В СОМ₂ фиксируется, что данная кодовая комбинация имеет максимальную амплитуду и она появляется на ее кодовом выходе и далее поступает на третий кодовый вход СС₂.

В схеме СС₂ происходит сравнение первой кодовой комбинации, соответствующей не измененному по частоте спектральному коэффициенту, присутствующей на первом входе СС₂ с нулевой кодовой комбинацией, присутствующей на втором входе СС₂. Вследствие этого на первом выходе СС₂ появляется уровень лог.1. Этот уровень лог.1 с первого выхода СС₂ поступает на второй вход СК₄ и на S-вход третьего RS-триггера Т₃. Триггер Т₃ срабатывает и на его прямом выходе появляется уровень лог.1, который подается на второй вход СК₃.

Одновременно, с приходом на третий вход БФКП 25 первого короткого импульса, на его четвертый кодовый вход поступает кодовая комбинация 0001 с четвертого выхода БУМС 24 (Фиг. 1). Эта кодовая комбинация подается на первый кодовый вход СК₄ (Фиг. 17) и проходит на ее выход, а далее подается на первый (управляющий) вход второго коммутатора КМ₂. При этом второй, третий …m +1 кодовые входы КМ₂ соединены, соответственно с выходом первого делителя частоты в два раза Д₁, с выходом второго делителя частоты в два раза Д₂… . с выходом m делителя частоты в два раза Д_m. На кодовый вход Д₁ с кодового выхода генератора ГЕН поступают параллельные кодовые комбинации комплексного сигнала с частотой 50Гц, соответствующей в нашем примере частоте в один бин.

Под действием кодовой комбинации 0001 на первом входе КМ₂ , его кодовый выход соединяется с его вторым кодовым входом, т.е. с выходом Д₁. В результате на кодовом выходе КМ₂ появляются кодовые комбинации первого корректирующего комплексного сигнала (в отношении максимального спектрального коэффициента, относящегося к области первого спектрального максимума из первой партии) с частотой равной половине бина (в нашем примере - это 25 Гц0. Этот первый корректирующий комплексный сигнал с кодового выхода КМ₂ подается на первый кодовый вход СК₃ и проходит на ее кодовый выход и далее на первый кодовый выход БФКП 25. При этом на второй выход БФКП 25 поступает уровень лог.0 или уровень лог.1 с прямого выхода Т₂, соответствующих либо первому спектральному коэффициенту с наибольшим значением амплитуды, либо третьему спектральному коэффициенту с наибольшим значением амплитуды по отношению к второму центральному (отсутствующему в БФКП 25 ) спектральному коэффициенту с первоначально самым большим значением амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума.

Следует еще раз напомнить, что первый (из трех) спектральный коэффициент находится на шкале частот ниже по частоте (левее) по отношению к второму (центральному) спектральному коэффициенту с первоначально самым большим значением амплитуды (Фиг. 2) . А третий (из трех) спектральный коэффициент находится на шкале частот выше по частоте (правее) по отношению к второму (центральному) спектральному коэффициенту с первоначально самым большим значением амплитуды.

Работа БФКП 25 продолжается при поступлении на его 1 и 2 кодовые входы параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии первый раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. Эти параллельные кодовые комбинации с 1 и 2 кодовых входов БФКП 25 подаются на, соответственно, первый кодовый вход СК₁ и первый кодовый вход СК₂. Поскольку, как ранее было сказано, одна из схем ключей (СК₁ или СК₂) оказывается закрытой, то параллельная кодовая комбинация, соответствующая только одному спектральному коэффициенту (первому или третьему), проходит через открытую схему ключей на первый или второй вход КМ₁.

Далее вторая параллельная кодовая комбинация, соответствующая первый раз измененному по частоте спектральному коэффициенту, относящегося к области первого спектрального максимума, из первой партии, поступает с кодового выхода КМ₁ на первые кодовые входы СК₅, СК₆, СК₈, СОМ₂ и СС₂.

На третий вход БФКП 25 приходит второй короткий импульс с пятого выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Внутри БФКП 25 (Фиг. 17) этот второй короткий импульс поступает на вход четвертого триггера Т₄ и на вход ЭЗ₃. Триггер Т₄ срабатывает и на его прямом выходе появляется уровень лог.0, а на инверсном выходе - уровень лог.1. При этом уровень лог.0 с прямого выхода Т₄ поступает на второй вход СК₅ , на второй вход И₁ и на третий вход КМ₃. А уровень лог.1 с инверсного выхода Т₄ поступает на второй вход СК₆ и на второй вход И₂.

Под действием уровня лог.1 на втором входе СК₆ данная схема пропускает со своего кодового входа на свой кодовый выход вторую параллельную кодовую комбинацию, соответствующую первый раз измененному по частоте спектральному коэффициенту. Эта кодовая комбинация подается на первый кодовый вход второго блока памяти БП₂.

Второй короткий импульс с третьего входа БФКП 25 задерживается в ЭЗ₃ и с его выхода поступает на первые входы И₁ и И₂. Через И₂ данный импульс проходит на второй вход БП₂ и на вход ЭЗ₂, в то же время через И₁ данный импульс не проходит, т.к. на ее втором входе присутствует уровень лог.0. Под действием этого короткого импульса вторая параллельная кодовая комбинация, соответствующая первый раз измененному по частоте спектральному коэффициенту, записывается в БП₂ и с его кодового выхода поступает на второй кодовый вход КМ₃. На первый кодовый вход КМ₃ в это время поступает ранее записанная первая кодовая комбинация, соответствующая не измененному по частоте спектральному коэффициенту с кодового выхода БП₁. Кроме того, задержанный короткий импульс с выхода ЭЗ₂ подается через ИЛИ₂ на третий (обнуляющий) вход БП₁ и после задержки сбрасывает его в исходное состояние.

Под действием уровня лог.0, поступающего на третий вход КМ₃ с прямого выхода Т₄, данный коммутатор пропускает на свой кодовый выход первую кодовою комбинацию, соответствующую не измененному по частоте спектральному коэффициенту, со своего первого кодового входа. Эта первая кодовая комбинация подается на второй вход СОМ₂, второй вход СС₂ и на первый вход СК₇. В это же время на первые входы СОМ₂ и СС₂ поступает вторая кодовая комбинация, соответствующая первый раз измененному по частоте спектральному коэффициенту. В СОМ₂ вероятнее всего (но не обязательно) фиксируется, что данная вторая кодовая комбинация имеет максимальную амплитуду по сравнению с ранее записанной первой кодовой комбинацией, и она появляется на ее кодовом выходе и далее поступает на третий кодовый вход СС₂.

В схеме СС₂ происходит сравнение второй кодовой комбинации, соответствующей первый раз измененному по частоте спектральному коэффициенту, присутствующей на первом входе СС₂, с первой кодовой комбинацией, присутствующей на втором входе СС₂. Вследствие этого вероятнее всего (но не обязательно) на первом выходе СС₂ появляется уровень лог.1. Этот уровень лог.1, как ранее было описано, с первого выхода СС₂ поступает на второй вход СК₄ и на S-вход третьего RS-триггера Т₃. Триггер Т₃ не изменяет своего состояния, когда на его прямом выходе присутствует уровень лог.1, который по прежнему подается на второй вход СК₃.

Одновременно, с приходом на третий вход БФКП 25 второго короткого импульса, на его четвертый кодовый вход поступает кодовая комбинация 0010 с четвертого выхода БУМС 24 (Фиг. 1). Эта кодовая комбинация подается на первый кодовый вход СК₄ (Фиг. 17) и проходит на ее выход, а далее подается на первый (управляющий) вход второго коммутатора КМ₂.

Под действием кодовой комбинации на первом входе КМ₂, его кодовый выход соединяется с его третьим кодовым входом, т.е. с выходом Д₂. В результате на кодовом выходе КМ₂ появляются кодовые комбинации второго корректирующего комплексного сигнала (в отношении максимального спектрального коэффициента, относящегося к области первого спектрального максимума из первой партии) с частотой равной четверти бина ( в нашем примере это 12,5 Гц). Этот второй корректирующий комплексный сигнал с кодового выхода КМ₂ подается на первый кодовый вход СК₃ и проходит на ее кодовый выход и далее на первый кодовый выход БФКП 25. При этом на второй выход БФКП 25 поступает уровень лог.0 или уровень лог.1 с прямого выхода Т₂, соответствующих либо первому спектральному коэффициенту с наибольшим значением амплитуды, либо третьему спектральному коэффициенту с наибольшим значением амплитуды по отношению к второму (центральному) спектральному коэффициенту с первоначально самым большим значением амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума.

Точно также работа БФКП 25 продолжается при поступлении на его 1 и 2 кодовые входы параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии второй раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового информационного сигнала.

Далее, как ранее было описано, третья параллельная кодовая комбинация, соответствующая второй раз измененному по частоте спектральному коэффициенту, относящегося к области первого спектрального максимума, из первой партии, поступает с кодового выхода КМ₁ на первые кодовые входы СК₅, СК₆, СК₈, СОМ₂ и СС₂.

На третий вход БФКП 25 приходит третий короткий импульс с пятого выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Внутри БФКП 25 (Фиг. 17) этот третий короткий импульс поступает на вход четвертого триггера Т₄ и на вход ЭЗ₃. Триггер Т₄ срабатывает и на его прямом выходе появляется уровень лог.1, а на инверсном выходе - уровень лог.0. При этом уровень лог.1 с прямого выхода Т₄ поступает на второй вход СК₅ , на второй вход И₁ и на третий вход КМ₃. А уровень лог.0 с инверсного выхода Т₄ поступает на второй вход СК₆ и на второй вход И₂.

Под действием уровня лог.1 на втором входе СК₅ данная схема пропускает со своего кодового входа на свой кодовый выход третью параллельную кодовую комбинацию, соответствующую второй раз измененному по частоте спектральному коэффициенту. Эта кодовая комбинация подается на первый кодовый вход первого блока памяти БП₁.

Третий короткий импульс с третьего входа БФКП 25 задерживается в ЭЗ₃ и с его выхода поступает на первые входы И₁ и И₂. Через И₁ данный импульс проходит на второй вход БП₁ и на вход ЭЗ₁, в то же время через И₂ данный импульс не проходит, т.к. на ее втором входе присутствует уровень лог.0. Под действием этого короткого импульса третья параллельная кодовая комбинация, соответствующая второй раз измененному по частоте спектральному коэффициенту, записывается в БП₁ и с его кодового выхода поступает на первый кодовый вход КМ₃. На второй кодовый вход КМ₃ в это время поступает ранее записанная вторая кодовая комбинация, соответствующая первый раз измененному по частоте спектральному коэффициенту с кодового выхода БП₂. Кроме того, задержанный короткий импульс с выхода ЭЗ₁ подается через ИЛИ₁ на третий (обнуляющий) вход БП₂ и после задержки сбрасывает его в исходное состояние.

Под действием уровня лог.1, поступающего на третий вход КМ₃ с прямого выхода Т₄, данный коммутатор пропускает на свой кодовый выход вторую кодовою комбинацию, соответствующую первый раз измененному по частоте спектральному коэффициенту со своего второго кодового входа. Эта вторая кодовая комбинация подается на второй вход СОМ₂, второй вход СС₂ и на первый вход СК₇. В это же время на первые входы СОМ₂ и СС₂ поступает третья кодовая комбинация, соответствующая второй раз измененному по частоте спектральному коэффициенту. В СОМ₂ вероятнее всего (но не обязательно) фиксируется, что данная третья кодовая комбинация имеет максимальную амплитуду по сравнению с ранее записанной второй кодовой комбинацией, и она появляется на ее кодовом выходе и далее поступает на третий кодовый вход СС₂.

В схеме СС₂ происходит сравнение третьей кодовой комбинации, соответствующей второй раз измененному по частоте спектральному коэффициенту, присутствующей на первом входе СС₂ с второй кодовой комбинацией, соответствующей первый раз измененному по частоте спектральному коэффициенту, присутствующей на втором входе СС₂. Вследствие этого вероятнее всего (но не обязательно) на первом выходе СС₂ появляется уровень лог.1. Этот уровень лог.1, как ранее было описано, с первого выхода СС₂ поступает на второй вход СК₄ и на S-вход третьего RS-триггера Т₃. Триггер Т₃ не изменяет своего состояния, когда на его прямом выходе присутствует уровень лог.1, который по прежнему подается на второй вход СК₃.

Одновременно, с приходом на третий вход БФКП 25 третьего короткого импульса, на его четвертый кодовый вход поступает кодовая комбинация 0011 с четвертого выхода БУМС 24 (Фиг. 1). Эта кодовая комбинация подается на первый кодовый вход СК₄ (Фиг. 17) и проходит на ее выход, а далее подается на первый (управляющий) вход второго коммутатора КМ₂.

Под действием кодовой комбинации на первом входе КМ₂ его кодовый выход соединяется с его четвертым кодовым входом, т.е. с выходом Д₃. В результате на кодовом выходе КМ₂ появляются кодовые комбинации третьего корректирующего комплексного сигнала (в отношении максимального спектрального коэффициента, относящегося к области первого спектрального максимума из первой партии) с частотой, равной 1/8 бина ( в нашем примере - это 6,25 Гц). Этот третий корректирующий комплексный сигнал с кодового выхода КМ₂ подается на первый кодовый вход СК₃ и проходит на ее кодовый выход и далее на первый кодовый выход БФКП 25. При этом на второй выход БФКП 25 по прежнему поступает уровень лог.0 или уровень лог.1 с прямого выхода Т₂, соответствующих либо первому спектральному коэффициенту с наибольшим значением амплитуды либо третьему спектральному коэффициенту с наибольшим значением амплитуды по отношению к второму (центральному) спектральному коэффициенту с первоначально самым большим значением амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума.

Точно также работа БФКП 25 продолжается при поступлении на его 1 и 2 кодовые входы параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии m раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового информационного сигнала (для примера берем m равным 6).

Далее, как ранее было описано, m+1 параллельная кодовая комбинация, соответствующая m разу измененному по частоте спектральному коэффициенту, относящегося к области первого спектрального максимума из первой партии, поступает с кодового выхода КМ₁ на первые кодовые входы СК₅, СК₆, СК₈, СОМ₂ и СС₂.

При этом на третий вход БФКП 25 приходит m+1 короткий импульс с пятого выхода БФМС 23 (Фиг. 1). Как ранее было описано под действием этого короткого импульса m+1 параллельная кодовая комбинация, соответствующая m разу измененному по частоте спектральному коэффициенту, записывается в БП₂ (Фиг. 17) и с его кодового выхода поступает на второй кодовый вход КМ₃. На первый кодовый вход КМ₃ в это время поступает ранее записанная m кодовая комбинация, соответствующая m-1 разу измененному по частоте спектральному коэффициенту.

Под действием уровня лог.0, поступающего на третий вход КМ₃ с прямого выхода Т₄, данный коммутатор пропускает на свой кодовый выход m кодовою комбинацию, соответствующую спектральному коэффициенту с m-1 разом измененным по частоте спектральным ДКП коэффициентом. Эта кодовая комбинация подается на второй вход СОМ₂, второй вход СС₂ и на первый вход СК₇. В это же время на первые входы СОМ₂ и СС₂ поступает m+1 параллельная кодовая комбинация, соответствующая спектральному коэффициенту m - разу измененным по частоте спектральным ДКП коэффициентом В СОМ₂ вероятнее всего (но не обязательно) фиксируется, что данная m+1 кодовая комбинация имеет максимальную амплитуду по сравнению с ранее записанной m кодовой комбинацией, и она появляется на ее кодовом выходе и далее поступает на третий кодовый вход СС₂.

В схеме СС₂ происходит сравнение m+1 кодовой комбинации, присутствующей на первом входе СС₂ с m кодовой комбинацией, присутствующей на втором входе СС₂. Вследствие этого вероятнее всего (но не обязательно) на первом выходе СС₂ появляется уровень лог.1. Этот уровень лог.1, как ранее было описано, с первого выхода СС₂ поступает на второй вход СК₄ и на S-вход третьего RS-триггера Т₃. Триггер Т₃ не изменяет своего состояния, когда на его прямом выходе присутствует уровень лог.1, который по прежнему подается на второй вход СК₃.

После этого, через небольшой промежуток на пятый вход БФКП 25 поступает короткий импульс с третьего выхода БУМС 24 (Фиг. 1). Появление этого импульса свидетельствует об окончании первого цикла поиска максимально близкого к истинному значению и положению на оси частот спектрального коэффициента, принадлежащего к области первого спектрального максимума.

Этот короткий импульс с пятого выхода БФКП 25 (Фиг. 17) подается на первый вход схемы запрета ЗП, на второй вход которой в это время поступает уровень лог.0 с второго выхода СС₂. Вследствие этого короткий импульс проходит на выход схемы ЗП и далее поступает на S-вход Т₅, заставляя его сработать. При этом уровень лог.1 с прямого выхода Т₅ подается на второй вход СК₈, на третий вход КМ₄ и на вход ЭЗ₄. Под действием уровня лог.1 на втором входе СК₈ данная схема ключей открывается для присутствующей на ее первом кодовом входе m+1 кодовой комбинации с кодового выхода КМ₁. В результате СК₈ пропускает на свой кодовый выход эту кодовую комбинацию, соответствующую m раз измененному по частоте спектральному коэффициенту, принадлежащему области первого спектрального максимума.

Данная кодовая комбинация поступает далее на второй кодовый вход КМ₄ и проходит на его кодовый выход, т.к. на третьем входе КМ₄ в это время присутствует уровень лог.1. Затем эта кодовая комбинация поступает на первый кодовый вход БП₃. Под действием короткого импульса, поступающего на второй вход БП₃ эта кодовая комбинация записывается в БП₃ и появляется на его кодовом выходе. Дальше эта кодовая комбинация подается на кодовый вход блока индикации с дисплеем 19 (Фиг. 1). В результате на экране блока индикации с дисплеем 19 появляется m раз измененный по частоте спектральный коэффициент, принадлежащий области первого спектрального максимума и наиболее близкий, вследствие m частотных сдвигов, к истинному значению.

Уровень лог.1 с прямого выхода Т₅ после задержки в ЭЗ₄ подается на R-вход Т₅ и сбрасывает его в исходное состояние.

Короткий импульс с пятого входа БФКП 25 подается также на второй вход Т₄ и сбрасывает его в исходное состояние. Этот же импульс проходит через ИЛИ₁ и ИЛИ₂ на третьи входы, соответственно, БП2 и БП1 и сбрасывает их в исходное состояние. Кроме того, данный импульс поступает на R - входы Т1, Т2, Т3 и также сбрасывает их в исходное состояние. Таким образом, БФКП 25 оказывается готовым к функционированию во втором цикле, выражающемся в приеме и обработке параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области второго спектрального максимума, из первой партии не измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала.

Однако, функционирование БФКП 25 в первом цикле может осуществляться по другому. Для примера, вернемся к ранее рассмотренному случаю, когда на 1 и 2 кодовые входы БФКП 25 поступают параллельные кодовые комбинации, соответствующие двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии второй раз измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового информационного сигнала.

Далее, как ранее было описано, третья по счету параллельная кодовая комбинация, соответствующая второй раз измененному по частоте спектральному коэффициенту, относящегося к области первого спектрального максимума, из первой партии, поступает с кодового выхода КМ₁ на первые кодовые входы СК₅, СК₆, СК₈, СОМ₂ и СС₂.

На третий вход БФКП 25, как было сказано, приходит третий короткий импульс с пятого выхода БФМС 23 (Фиг. 1). В результате, под действием этого короткого импульса третья параллельная кодовая комбинация, соответствующая второй раз измененному по частоте спектральному коэффициенту, записывается в БП₁ и с его кодового выхода поступает на первый кодовый вход КМ₃. На второй кодовый вход КМ₃ в это время поступает ранее записанная вторая кодовая комбинация, соответствующая первый раз измененному по частоте спектральному коэффициенту с кодового выхода БП₂.

Как ранее было описано, под действием уровня лог.1, поступающего на третий вход КМ₃ с прямого выхода Т₄, данный коммутатор пропускает на свой кодовый выход вторую кодовою комбинацию, соответствующую первый раз измененному по частоте спектральному коэффициенту со своего второго кодового входа. Эта вторая кодовая комбинация подается на второй вход СОМ₂, второй вход СС₂ и на первый вход СК₇. В это же время на первые входы СОМ₂ и СС₂ поступает третья кодовая комбинация, соответствующая второй раз измененному по частоте спектральному коэффициенту. В ранее описанном случае было сказано, что в СОМ₂ вероятнее всего (но не обязательно) фиксируется, что данная третья кодовая комбинация имеет большую амплитуду по сравнению с ранее записанной второй кодовой комбинацией, и она появляется на ее кодовом выходе и далее поступает на третий кодовый вход СС₂.

Здесь и начинается отличие, когда в СОМ₂ фиксируется, что третья кодовая комбинация имеет не большую, а меньшую амплитуду по сравнению с ранее записанной второй кодовой комбинацией, и она появляется на ее кодовом выходе и далее поступает на третий кодовый вход СС₂.

В схеме СС₂ происходит сравнение третьей кодовой комбинации, соответствующей спектральному коэффициенту с меньшим значением амплитуды, присутствующей на первом входе СС₂, со второй кодовой комбинацией, соответствующей спектральному коэффициенту с большим значением амплитуды присутствующей на втором входе СС₂. Вследствие этого на втором выходе СС₂ появляется уровень лог.1. Этот уровень лог.1, с второго выхода СС₂ поступает на второй вход СК₇. В результате вторая кодовая комбинация, соответствующая первый раз измененному по частоте спектральному коэффициенту, проходит с первого входа СК₇ на его кодовый выход и далее - на первый кодовый вход КМ₄.

Одновременно, уровень лог.1 с второго выхода СС₂ подается на второй вход схемы запрета ЗП и на третий выход БФКП 25. При этом уровень лог.1 на втором входе ЗП закрывает данную схему для прохождения через нее короткого импульса с пятого входа БФКП 25. Преждевременное появление этого короткого импульса связано с поступлением уровня лог.1 на третий выход БФКП 25 и далее на 4 вход БУМС 24 (Фиг. 1). В этом случае этот импульс, поступающий с пятого входа БФКП 25, не проходит на S-вход Т₅ и триггер остается в исходном состоянии, когда на его прямом выходе присутствует уровень лог.0. Этот уровень лог.0 поступает на второй вход СК₅ и на третий вход КМ₄. Под действием этого уровня лог.0 схема СК₅ оказывается закрытой для прохождения через нее третьей кодовой комбинации, соответствующей спектральному коэффициенту с меньшим значением амплитуды, с кодового выхода КМ₁.

Одновременно под действием этого же уровня лог.0, поступающего на третий вход КМ₄, данный коммутатор соединяет свой кодовый выход со своим первым кодовым входом. Вследствие этого вторая кодовая комбинация, соответствующая первый раз измененному по частоте спектральному коэффициенту с большим значением амплитуды, проходит с первого кодового входа КМ₄ на его кодовый выход и далее на первый кодовый вход БП₃. Под действием того же короткого импульса с пятого входа БФКП 25, поступающего на второй вход БП₃ эта кодовая комбинация записывается в БП₃ и появляется на его кодовом выходе. Дальше эта кодовая комбинация подается на кодовый вход блока индикации с дисплеем 19 (Фиг. 1). В результате на экране блока индикации с дисплеем 19 появляется первый раз измененный по частоте спектральный коэффициент, принадлежащий области первого спектрального максимума и наиболее близкий к истинному значению.

Аналогичным образом этот укороченный режим функционирования БФКП 25 может выражаться в том, что, например третья кодовая комбинация, соответствующая второй раз измененному по частоте спектральному коэффициенту, будет иметь большее значение амплитуды, чем следующая четвертая кодовая комбинация, соответствующая третий раз измененному по частоте спектральному коэффициенту с меньшим значением амплитуды. Или, например, m-1 кодовая комбинация, соответствующая m-2 раз измененному по частоте спектральному коэффициенту, будет иметь большее значение амплитуды, чем следующая m кодовая комбинация, соответствующая m-1 измененному по частоте спектральному коэффициенту с меньшим значением амплитуды.

Короткий импульс с пятого входа БФКП 25, как ранее было сказано, подается также на второй вход Т₄ и сбрасывает его в исходное состояние. Этот же импульс проходит через ИЛИ₁ и ИЛИ₂ на третьи входы, соответственно, БП2 и БП1 и сбрасывает их в исходное состояние. Кроме того, данный импульс поступает на R - входы Т1, Т2, Т3 и также сбрасывает их в исходное состояние. Таким образом, БФКП 25, после укороченного режима функционирования, оказывается готовым к приему и обработке параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области второго спектрального максимума, из первой партии основного цифрового комплексного информационного сигнала.

Работа БФКП 25 во втором цикле начинается, как ранее было сказано, с поступления на его 1 и 2 кодовые входы параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области второго спектрального максимума, из первой партии не измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового информационного сигнала. При этом функционирование БФКП 25 осуществляется аналогично тому, что выше было описано в отношении спектральных коэффициентов, относящихся к области первого спектрального максимума, из первой партии.

По окончанию работы БФКП 25, как ранее было описано, на кодовом выходе БП₃ появляется одна из m+1 кодовых комбинаций, соответствующая измененному по частоте спектральному коэффициенту. Дальше эта кодовая комбинация подается на кодовый вход блока индикации с дисплеем 19 (Фиг. 1). В результате на экран блока индикации с дисплеем 19 к ранее поступившему спектральному коэффициенту, принадлежащего области первого спектрального максимума добавляются измененный по частоте спектральный коэффициент, принадлежащий области второго спектрального максимума и наиболее близкий к истинному значению.

А далее БФКП 25 точно также осуществляет функционирование в третьем, четвертом… k-том циклах в отношении спектральных коэффициентов, принадлежащих области третьего, четвертого …k-того спектральных максимумов из первой партии. При этом на экран блока индикации с дисплеем 19 к ранее поступившим спектральным коэффициентам, принадлежащих областям первого и второго спектральных максимумов, добавляются измененные по частоте спектральные коэффициенты, принадлежащие области третьего, четвертого … k-того спектральных максимумов и наиболее близкие к истинным значениям.

Эти спектральные коэффициенты, принадлежащие областям первого, второго… … k-того спектральных максимумов из первой партии, удерживаются на экране дисплея 19 и в БП₃ примерно в течении одной или более минут. Затем на шестой вход БФКП 25 поступает короткий импульс с пятого выхода БУМС 24 (Фиг. 1) и сбрасывает БП₃ в исходное состояние, в результате чего спектральные коэффициенты исчезают с экрана дисплея. Этот же короткий импульс с пятого выхода БУМС 24 подается на второй вход БВУС 20 (Фиг. 1) и тем самым запускает процесс поступления цифрового сигнала, принадлежащего второй партии.

После этого БФКП 25 (Фиг. 17) начинает работать в отношении спектральных коэффициентов, принадлежащих этой второй партии. Функционирование БФКП 25 в первом цикле начинается, как ранее было сказано, с поступления на его 1 и 2 кодовые входы параллельных кодовых комбинаций, соответствующих двум спектральным коэффициентам (первый и третий) с максимальными значениями амплитуды, относящихся к области первого спектрального максимума, из второй партии не измененных по частоте спектральных ДКП коэффициентов основного цифрового комплексного информационного сигнала. Дальнейшее функционирование БФКП 25 осуществляется аналогично тому, что выше было описано в отношении спектральных коэффициентов, принадлежащих первой партии. В результате, на экране блока индикации с дисплеем 19 появляются измененные по частоте спектральные коэффициенты, относящиеся к области первого, второго … k-того спектральных максимумов и принадлежащих второй партии. Эти спектральные коэффициенты, также удерживаются на экране дисплея 19 и в БП₃ примерно в течении одной или более минут. Затем на шестой вход БФКП 25 поступает короткий импульс с пятого выхода БУМС 24 и сбрасывает БП₃ в исходное состояние, в результате чего спектральные коэффициенты исчезают с экрана дисплея.

Затем БФКП 25 начинает работать в отношении спектральных коэффициентов, принадлежащих третьей, четвертой … и т.д. партиям. В результате, на экране блока индикации с дисплеем 19 последовательно появляются измененные по частоте спектральные коэффициенты, относящиеся к области первого, второго … k-того спектральных максимумов и принадлежащих третьей, четвертой … пятисотой партиям.

Пример реализации схемы определения максимума (СОМ), входящей в БФМС 23, показан на Фиг. 18. Схема СОМ состоит из m схем сравнения. Первый и второй, третий и четвертый … К-1 и К кодовые входы СОМ, соединены внутри СОМ, соответственно, с первым и вторым кодовыми входами первой схемы сравнения 1, первым и вторым кодовыми входами второй схемы сравнения 2… первым и вторым кодовыми входами К/2 схемы сравнения. Кодовые выходы первой 1 и второй 2 схем сравнения соединены, соответственно, с первым и вторым кодовым входом схемы сравнения 2₁, кодовые выходы третьей 3 и четвертой 4 схем сравнения соединены, соответственно, с первым и вторым кодовым входом схемы сравнения 2₂, …… кодовые выходы (К-2)/2 и К/2 схем сравнения соединены, соответственно, с первым и вторым кодовым входом схемы сравнения 2_К/4. Кодовые выходы 2₁ и 2₂ схем сравнения соединены, соответственно, с первым и вторым кодовым входом схемы сравнения 3₁. Первый и второй кодовые входы последней m схемы сравнения соединены с кодовыми выходами двух предпоследних схем сравнения, а кодовый выход последней m схемы сравнения соединен с кодовым выходом СОМ.

Функционирование СОМ осуществляется следующим образом. На первом (нижнем) уровне сравнения пары из первой и второй, третьей и четвертой …. К-1 и К параллельных кодовых комбинаций, соответствующих вторым спектральным коэффициентам с наиболее максимальными значениями амплитуды, относящихся к первой, второй … к-той областям спектральных максимумов, поступают, соответственно, на первый и второй кодовые входы первой схемы сравнения 1, на первый и второй кодовые входы второй схемы сравнения 2, …. на первый и второй кодовые входы К/2 схемы сравнения. В каждой из этих схем сравнения осуществляется сравнение числовых значений двух соседних кодовых комбинаций, соответствующих вторым спектральным коэффициентам с наиболее максимальными значениями амплитуды, и на кодовом выходе каждой из данных схем сравнения появляется только кодовая комбинация, имеющая большее числовое значение из данной пары. При равенстве числовых значений кодовых комбинаций в какой-либо паре, на кодовом выходе схемы сравнения, соответствующей этой паре, появляется кодовая комбинация, равная числовому значению, имеющему место в данной паре.

Далее на втором уровне сравнения пары кодовых комбинаций с кодовых выходов первой и второй, третьей и четвертой, … (К-2)/2 и К/2 схем сравнения поступают, соответственно, на первый и второй кодовые входы схемы сравнения 2₁, на первый и второй кодовые входы схемы сравнения 2₂,… на первый и второй кодовые входы схемы сравнения 2_К/4. В каждой из этих схем сравнения осуществляется сравнение числовых значений пар кодовых комбинаций, которые имели максимальные значения после первого уровня сравнения. На кодовом выходе каждой из данных схем сравнения второго уровня появляется кодовая комбинация, имеющая большее числовое значение из данной пары.

Аналогичным образом на третьем уровне осуществляется сравнение числовых значений пар кодовых комбинаций, которые имели максимальные значения после второго уровня сравнения.

На вершине такой «пирамидальной конструкции» находится последняя m схема сравнения, в которой осуществляется сравнение числовых значений последней пары кодовых комбинаций, которые имели максимальные значения после предпоследнего уровня сравнения.

Т.о., в результате проведенных операций на кодовом выходе СОМ появляется первая параллельная кодовая комбинация, имеющая максимальное числовое значение, и соответствующая самой максимальной амплитуде одного из k спектральных коэффициентов, относящегося к одному из к областей спектральных максимумов.

Затем эта найденная первая параллельная кодовая комбинация, имеющая максимальное числовое значение исчезает с одного из кодовых входов СОМ. И поскольку кодовая комбинация, соответствующая этому первому самому максимальному значению амплитуды, перестает поступать на первый кодовый вход СОМ, то данная схема определяет второе самое максимальное значение амплитуды из k-1 таких оставшихся максимальных значений.

После этого, вследствие того, что кодовая комбинация, соответствующая этому второму самому максимальному значению амплитуды, перестает поступать на один из кодовых входов СОМ, то данная схема определяет третье самое максимальное значение амплитуды из k-2 таких оставшихся максимальных значений.

Далее работа СОМ происходит аналогичным образом в отношении четвертого, пятого и т.д. максимальных значений амплитуды параллельных кодовых комбинаций, соответствующих спектральным коэффициентам с максимальными значениями амплитуды, относящихся к соответствующим областям спектральных максимумов.

Использование предлагаемого способа и устройства для его осуществления позволяет повысить точность и разрешающую способности цифрового метода измерения спектра информационных акустических сигналов за счет использования поэтапного изменения (смещения) частоты спектральных коэффициентов, полученных при дискретно-косинусном преобразовании (ДКП) информационного сигнала, что позволяет значительно увеличить точность этих спектральных коэффициентов на коротких временных отрезках информационного акустического сигнала, максимально приближая их значения к истинным спектральным величинам. Кроме того, повысить точность цифрового метода измерения спектра информационных акустических сигналов удается за счет компенсации в спектре боковых лепестков преобразования окна и увеличения вследствие этого разрешающей способности. Способ обеспечивает уменьшение длительности отрезков информационного акустического сигнала, на которых измеряется спектр за счет использования дискретно косинусного преобразования.

Предлагаемые способ и устройство позволяют более качественно контролировать и регулировать спектральные характеристики сигналов и аппаратуру телерадиовещания, что позволяет формировать акустические сигналы с более высоким уровнем качества. Это, в свою очередь, способствует повышению рейтинга телерадиовещательных станций и программ. Дело в том, что спектральные характеристики информационных акустических сигналов в значительной степени определяют эмоциональную насыщенность программ вещания, которая тесно связана с популярностью этих программ и телерадиовещательных станций. Это способствует не только росту числа слушателей данных вещательных станций и росту влияния на этих слушателей, но и, как следствие, приносит более высокие доходы этим станциям. Таким образом, использование предлагаемого способа и устройства позволяет повысить качество звуковых сигналов и программ, более качественно контролировать и регулировать аппаратуру телерадиовещания, повышать рейтинги популярности вещательных станций, а также повышать экономическую эффективность данных станций.

Использование: для измерения спектра информационных акустических сигналов. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют преобразование исходного акустического сигнала в основной цифровой комплексный информационный сигнал, над которым производят дискретно-косинусные преобразования (ДКП) и получают спектральные ДКП коэффициенты, затем из партии спектральных ДКП коэффициентов выделяют К областей спектральных максимумов, в каждой из которых выделяют три спектральных коэффициента 1, 2 и 3 с максимальными значениями амплитуд, затем на основе спектральных коэффициентов 1 или 3 формируют первый корректирующий комплексный сигнал, на который умножают или делят основной цифровой комплексный сигнал и получают первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал, частота которого увеличивается или уменьшается на величину частоты первого корректирующего комплексного сигнала, после чего из первый раз измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала получают смещенные по частоте спектральные ДКП коэффициенты, а затем на основе 1 или 3 коэффициента снова формируют второй корректирующий комплексный сигнал, на который умножают или делят первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал и получают второй раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал, частота которого увеличивается или уменьшается на величину частоты второго корректирующего комплексного сигнала, после чего из второй раз измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала получают второй раз смещенные по частоте спектральные ДКП коэффициенты. Эта операция повторяется m раз, и в результате за счет такого поэтапного смещения частоты спектральных коэффициентов удается значительно увеличить точность этих спектральных коэффициентов на коротких временных отрезках информационного акустического сигнала, максимально приближая их значения к истинным спектральным величинам. Технический результат: обеспечение возможности повышения точности оценки наиболее важных в информационном отношении участков спектра информационных акустических сигналов. 2 н.п. ф-лы, 18 ил.

1. Способ высокоточного измерения спектра информационных акустических сигналов, включающий низкочастотную фильтрацию, а затем аналого-цифровое преобразование с формированием цифрового информационного сигнала x(t), который далее представляем как цифровой комплексный сигнал у которого действительная составляющая представлена в виде цифрового информационного сигнала x(t), а мнимая составляющая jx₁(t) равна нулю, после чего из цифрового комплексного сигнала осуществляют формирование последовательности сегментов из К кодовых комбинаций этого сигнала в каждом сегменте, которые преобразуются в последовательность сегментов цифрового комплексного сигнала из 2К кодовых комбинаций в каждом сегменте, после чего осуществляют наложение оконной функции Наттолла на каждый сегмент и получают последовательность сегментов цифрового комплексного сигнала из 2К кодовых комбинаций этого сигнала в каждом сегменте, затем осуществляют прямое быстрое преобразование Фурье 2К кодовых комбинаций цифрового комплексного сигнала и формируют 2К пар коэффициентов преобразования, соответствующих представлению каждого сегмента цифрового комплексного сигнала в спектральной области, после чего в каждом сегменте осуществляют в цифровом виде поворот фазы 2К пар коэффициентов преобразования, что соответствует повороту фазы на 90° всех спектральных составляющих во временной области в исходном аналоговом сигнале, а затем осуществляют обратное быстрое преобразование Фурье из 2К пар спектральных коэффициентов в каждом сегменте в 2К кодовых комбинаций в каждом сегменте цифрового комплексного сигнала, после чего осуществляют сложение с 50% перекрытием каждого сегмента цифрового комплексного сигнала с предыдущим ему сегментом и компенсацией неравномерности оконной функции Наттолла и получают таким образом ортогональный цифровой информационный сигнал x₁(t), сдвинутый на 90° по отношению цифрового информационного сигнала x(t), а также после аналого-цифрового преобразования цифровой информационный сигнал x(t) задерживают, а затем соединяют с ортогональным цифровым информационным сигналом x₁(t) и получают основной цифровой комплексный сигнал состоящий из основного цифрового информационного сигнала x_о(t) и мнимой части этого основного цифрового информационного сигнала jx_1о(t), а также из основного цифрового комплексного сигнала формируют зеркальный цифровой комплексный информационный сигнал из которого, в свою очередь, выделяют сигнал зеркальной амплитудной огибающей A_з(t) и сигнал зеркальной фазы (t), кроме того, основной цифровой комплексный сигнал задерживают и из его составляющей в виде основного цифрового информационного сигнала x_о(t) производят первое дискретно-косинусное преобразование и получают первые В_о спектральные ДКП коэффициенты, содержащие помехи в виде боковых лепестков, а также из задержанного основного цифрового комплексного сигнала выделяют сигнал приращения фазы за один дискретный отсчет, после чего этот сигнал складывают с сигналом зеркальной фазы (t) и формируют таким образом сигнал с корректированной зеркальной фазой (t) = (t) + , после чего осуществляют формирование корректированного зеркального цифрового информационного сигнала х_кз(t) = A_з(t) ⋅ cos (t), над которым осуществляют второе дискретно-косинусное преобразование и формируют вторые спектральные ДКП коэффициенты В_зк корректированного зеркального цифрового информационного сигнала х_кз(t), которые также содержат помехи в виде боковых лепестков преобразования, но имеющих противоположную фазу по отношению к помехам, содержащихся в первых спектральных ДКП коэффициентах В_о, затем первые спектральные ДКП коэффициенты основного цифрового информационного сигнала В_о складывают со вторыми спектральными ДКП коэффициентами корректированного зеркального цифрового информационного сигнала В_зк, вследствие чего происходит компенсация помех в виде боковых лепестков преобразования, а также над спектральными ДКП коэффициентами основного цифрового информационного сигнала с компенсированными помехами осуществляют цифровую индикацию, отличающийся тем, что после формирования основного цифрового комплексного сигнала осуществляют выделение и запоминание отрезка длительностью в Т секунд этого основного цифрового комплексного сигнала, состоящего из N кодовых комбинаций этого сигнала, после чего из этого выделенного и запомненного отрезка, в свою очередь, осуществляют выделение и запоминание первой партии основного цифрового комплексного сигнала, состоящей из М кодовых комбинаций этого сигнала, после чего над первой партией основного цифрового комплексного сигнала осуществляют первую серию операций, когда формируют первую партию зеркального цифрового комплексного информационного сигнала из которого, в свою очередь, выделяют сигнал зеркальной амплитудной огибающей A_з(t) и сигнал зеркальной фазы (t), кроме того, первую партию основного цифрового комплексного сигнала задерживают и из его составляющей в виде основного цифрового информационного сигнала x_о(t) производят первое дискретно-косинусное преобразование и получают первые спектральные ДКП коэффициенты В_о, содержащие помехи в виде боковых лепестков, а также из первой партии задержанного основного цифрового комплексного сигнала выделяют сигнал приращения фазы за один дискретный отсчет, после чего этот сигнал складывают с сигналом зеркальной фазы (t) и формируют таким образом сигнал с корректированной зеркальной фазой (t), после чего в первой партии осуществляют формирование корректированного зеркального цифрового информационного сигнала х_кз(t) = A_з(t) cos (t), над которым осуществляют второе дискретно-косинусное преобразование и формируют вторые спектральные ДКП коэффициенты корректированного зеркального цифрового информационного сигнала В_зк, которые также содержат помехи в виде боковых лепестков преобразования, но имеющих противоположную фазу по отношению к помехам, содержащихся в первых спектральных ДКП коэффициентах В_о, после чего в первой партии первые спектральные ДКП коэффициенты основного цифрового информационного сигнала В_о складывают со вторыми спектральными ДКП коэффициентами корректированного зеркального цифрового информационного сигнала В_зк, вследствие чего происходит компенсация помех в виде боковых лепестков преобразования, вследствие чего в первой партии оказываются сформированными спектральные ДКП коэффициенты основного цифрового информационного сигнала с компенсированными помехами, а затем из сформированных таким образом спектральных ДКП коэффициентов первой партии с компенсированными искажениями и помехами далее осуществляют второю серию операций, когда из этой первой партии спектральных ДКП коэффициентов выделяют К областей спектральных максимумов, каждая из которых представляет из себя центральный спектральный коэффициент с наибольшей амплитудой, вокруг которого справа и слева находятся спектральные коэффициенты в виде боковых составляющих со все более уменьшающимися амплитудами по мере удаления от центрального спектрального коэффициента, после чего в каждой из К областей спектральных максимумов выделяют три спектральных коэффициента 1, 2 и 3 с максимальными значениями амплитуд, при этом спектральный коэффициент под номером 2 является центральным спектральным коэффициентом с наибольшей амплитудой, а спектральные коэффициенты под номерами 1 и 3 находятся слева и справа от него и являются боковыми с меньшими амплитудами по отношению к спектральному коэффициенту под номером 2, а затем осуществляют определение порядка расположения этих трех спектральных коэффициентов из К областей спектральных максимумов в порядке убывания их амплитуд, после чего 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащие с первого по К областям спектральных максимумов, запоминают, а затем в третьей серии операций из 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих области первого спектрального максимума, определяют и запоминают спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды с неизмененной частотой, после чего осуществляют сравнение спектрального коэффициента 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды и с неизмененной частотой со спектральным коэффициентом 1 или 3 с нулевым значением амплитуды, и на основе этого сравнения, ориентируясь на спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды, формируют первый корректирующий комплексный сигнал с частотой, равной 1/2 бина, в отношении этого 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области первого спектрального максимума из первой партии, а затем основной цифровой комплексный сигнал из первой партии либо умножают на этот первый корректирующий комплексный сигнал , связанный с 1 спектральным коэффициентом с наибольшим значением амплитуды, и получают первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал , частота которого увеличивается на величину частоты первого корректирующего комплексного сигнала, либо основной цифровой комплексный сигнал из первой партии делят на этот первый корректирующий комплексный сигнал, связанный с 3 спектральным коэффициентом с наибольшим значением амплитуды, и получают первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал , частота которого уменьшается на величину частоты первого корректирующего комплексного сигнала, после чего в отношении этого первый раз измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала повторно осуществляют первую серию операций и получают таким образом первый раз измененные по частоте спектральные ДКП коэффициенты первой партии, над которыми также повторно осуществляют вторую серию операций и получают 1 и 3 первый раз измененные по частоте спектральные коэффициенты, принадлежащие К областям спектральных максимумов, из которых запоминают только 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащие области первого спектрального максимума, а затем в третьей серии операций из полученных 1 и 3 первый раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, принадлежащих области первого спектрального максимума, запоминают первый раз измененный по частоте спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды, после чего осуществляют сравнение его амплитуды со значением амплитуды этого же 1 или 3 ранее запомненного спектрального коэффициента с неизмененной частотой и в результате этого сравнения, ориентируясь на первый раз измененный по частоте спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды, формируют второй корректирующий комплексный сигнал с частотой, равной 1/4 бина, в отношении этого 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области первого спектрального максимума из первой партии, а затем первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал из первой партии либо умножают на этот второй корректирующий комплексный сигнал связанный с 1 спектральным коэффициентом с наибольшим значением амплитуды, и получают второй раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал , частота которого второй раз увеличивается на величину частоты второго корректирующего комплексного сигнала либо первый раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал из первой партии делят на этот второй корректирующий комплексный сигнал связанный с 3 спектральным коэффициентом с наибольшим значением амплитуды, и получают второй раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал частота которого второй раз уменьшается на величину частоты второго корректирующего комплексного сигнала а затем аналогичным образом получают третий, четвертый…m-ный раз измененный по частоте основной цифровой комплексный сигнал частота которого в третий, четвертый…m-ный раз увеличивается или уменьшается на величину частоты третьего, четвертого…m-ного корректирующего комплексного сигнала после чего в отношении m-ный раз измененного по частоте основного цифрового комплексного сигнала осуществляют первую и вторую серии операций и получают 1 и 3 m-ный раз измененные спектральные коэффициенты, принадлежащие К областям спектральных максимумов, из которых запоминают 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащие только области первого спектрального максимума, а затем в третьей серии операций из полученных 1 и 3 m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, принадлежащих области первого спектрального максимума, запоминают m-ный раз измененный по частоте спектральный коэффициент 1 или 3 с наибольшим значением амплитуды, и после сравнения его амплитуды со значением амплитуды этого же, но m-1 раз измененного по частоте спектрального коэффициента, осуществляют первую индикацию либо этого m-ный раз измененного по частоте спектрального коэффициента, либо предыдущего m-1 раз измененного по частоте спектрального коэффициента, имеющего большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененным по частоте спектральным коэффициентом, и в результате осуществляют индикацию первого спектрального коэффициента, который вследствие сдвигов по частоте оказывается наиболее близким к истинному значению частоты и амплитуды этого коэффициента, принадлежащего области первого спектрального максимума из первой партии, а затем над первой партией основного цифрового комплексного сигнала снова осуществляют первую серию операций и получают спектральные ДКП коэффициенты первой партии с компенсированными искажениями и помехами, после чего над ними осуществляют второю серию операций, и полученные таким образом 1 и 3 спектральные коэффициенты, принадлежащие К областям спектральных максимумов, запоминают, а затем в третьей серии операций из 1 и 3 спектральных коэффициентов, принадлежащих области второго спектрального максимума, выделяют и запоминают спектральный коэффициент 1 или 3 с неизмененной частотой и с наибольшим значением амплитуды, после чего подобно тому, как ранее было проделано в отношении области первого спектрального максимума, формируют первый корректирующий комплексный сигнал с частотой, равной 1/2 бина, в отношении этого 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области второго спектрального максимума из первой партии, а затем в отношении этого 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области второго спектрального максимума из первой партии, повторяют все операции, как это было в отношении 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области первого спектрального максимума, когда в результате всех этих операций осуществляется вторая индикация в отношении либо m-ный раз измененного по частоте спектрального коэффициента, либо предыдущего m-1 раз измененного по частоте спектрального коэффициента, имеющего большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененным по частоте спектральным коэффициентом, и в результате осуществляют индикацию второго спектрального коэффициента, который вследствие сдвигов по частоте оказывается наиболее близким к истинному значению частоты и амплитуды этого коэффициента, принадлежащего области второго спектрального максимума из первой партии, после чего аналогичным образом осуществляют операции в отношении 1 или 3 спектрального коэффициента с наибольшим значением амплитуды, относящегося к области третьего, четвертого…k-того спектральных максимумов из первой партии, когда в результате всех этих операций осуществляется третья, четвертая…k-я индикации в отношении либо m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, либо предыдущих m-1 раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, имеющих большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененными по частоте спектральными коэффициентами, и в результате осуществляют индикации третьего, четвертого…k-того спектральных коэффициентов, которые вследствие сдвигов по частоте оказываются наиболее близкими к истинным значениям частоты и амплитуды этих коэффициентов, принадлежащих области третьего, четвертого…k-того спектральных максимумов из первой партии, а затем из выделенного и запомненного отрезка длительностью в Т секунд основного цифрового комплексного сигнала , состоящего из N кодовых комбинаций этого сигнала, осуществляют выделение и запоминание второй партии основного цифрового комплексного сигнала, состоящей из М кодовых комбинаций этого сигнала, после чего над этой второй партией основного цифрового комплексного сигнала осуществляют такие же серии операций, как это имело место в отношении первой партии основного цифрового комплексного сигнала, когда в результате всех этих операций осуществляется первая, вторая…k-я индикации в отношении либо m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, либо предыдущих m-1 раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, имеющих большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененными по частоте спектральными коэффициентами, и в результате осуществляют индикации первого, второго…k-того спектральных коэффициентов, которые вследствие сдвигов по частоте оказываются наиболее близкими к истинным значениям частоты и амплитуды этих коэффициентов, принадлежащих области первого, второго…k-того спектральных максимумов из второй партии, а затем из выделенного и запомненного отрезка длительностью в Т секунд основного цифрового комплексного сигнала , состоящего из N кодовых комбинаций этого сигнала, осуществляют выделение и запоминание третьей, четвертой…Z партий основного цифрового комплексного сигнала , каждая из которых состоит из М кодовых комбинаций этого сигнала, после чего над этими третьей, четвертой…Z партиями основного цифрового комплексного сигнала осуществляют такие же серии операций, как это имело место в отношении первой партии основного цифрового комплексного сигнала, когда в результате всех этих операций осуществляется первая, вторая… k-я индикации либо в отношении m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, либо предыдущих m-1 раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, имеющих большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененными по частоте спектральными коэффициентами, и в результате осуществляют индикации первого, второго…k-того спектральных коэффициентов, которые вследствие сдвигов по частоте оказываются наиболее близкими к истинным значениям частоты и амплитуды этих коэффициентов, принадлежащих области первого, второго…k-того спектральных максимумов из третьей, четвертой…Z партий, а затем осуществляют выделение и запоминание второго, третьего и т.д. отрезков (участков), каждый длительностью в Т секунд основного цифрового комплексного сигнала , состоящего из N кодовых комбинаций, после чего в отношении каждого из этих второго, третьего и т.д. отрезков осуществляют выделение и запоминание первой, второй…Z партий основного цифрового комплексного сигнала , каждая из которых состоит из М кодовых комбинаций этого сигнала, а затем над этими первой, второй…Z партиями основного цифрового комплексного сигнала осуществляют такие же серии операций, как это имело место в отношении первой партии основного цифрового комплексного сигнала, когда в результате всех этих операций осуществляются первая, вторая… k-я индикации в отношении либо m-ный раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, либо предыдущих m-1 раз измененных по частоте спектральных коэффициентов, имеющих большую амплитуду по сравнению с m-ный раз измененными по частоте спектральными коэффициентами, и в результате осуществляют индикации первого, второго…k-того спектральных коэффициентов, которые вследствие сдвигов по частоте оказываются наиболее близкими к истинным значениям частоты и амплитуды этих коэффициентов, принадлежащих к области первого, второго…k-того спектральных максимумов из первой, второй…Z партий, в свою очередь, принадлежащих второму, третьему и т.д. отрезкам сигнала.

2. Устройство для осуществления высокоточного способа измерения спектра информационных акустических сигналов, содержащее фильтр низких частот, вход которого является входом устройства, а выход соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, а также блок удвоения частоты импульсов дискретизации, первую линию задержки, блок сегментации и наложения оконной функции Наттолла, последовательно соединенные блок быстрого преобразования Фурье, блок поворота фазы коэффициентов преобразования, блок обратного быстрого преобразования Фурье, блок перекрытия сегментов и компенсации неравномерности окна Наттолла, а также содержащее вторую линию задержки, блок формирования комплексного сигнала, блок формирования зеркального сигнала, блок определения приращения фазы, блок суммирования фаз, блок восстановления зеркального сигнала, сумматор, первый блок дискретно-косинусного преобразования, второй блок дискретно-косинусного преобразования, а также содержащее блок индикации с дисплеем, отличающееся тем, что дополнительно введены блок выделения участков сигнала, блок обработки временного сигнала, блок выделения максимумов спектра, блок фиксации максимумов спектра, блок управления максимумами спектра и блок формирования конечных параметров, при этом первый выход аналого-цифрового преобразователя соединен со входом блока сегментации и наложения оконной функции Наттолла и со входом первой линии задержки, выход которой соединен с первым входом блока формирования комплексного сигнала, а второй выход аналого-цифрового преобразователя соединен со входом блока удвоения частоты импульсов дискретизации, причем выход блока сегментации и наложения оконной функции Наттолла через последовательно соединенные блок быстрого преобразования Фурье, блок поворота фазы коэффициентов преобразования, блок обратного быстрого преобразования Фурье, блок перекрытия сегментов и компенсации неравномерности окна Наттолла соединен со вторым входом блока формирования комплексного сигнала, выход которого соединен с первым входом блока выделения участков сигнала, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с первым и вторым входами блока обработки временного сигнала, первый выход которого соединен со входом блока формирования зеркального сигнала и со входом второй линии задержки, выход которой соединен со входом блока определения приращения фазы и со входом первого блока дискретно-косинусного преобразования, выход которого соединен с первым входом сумматора, причем первый выход блока формирования зеркального сигнала соединен с первым входом блока суммирования фаз, второй вход которого соединен с выходом блока определения приращения фазы, а выход блока суммирования фаз соединен с первым входом блока восстановления зеркального сигнала, второй вход которого соединен со вторым выходом блока формирования зеркального сигнала, а выход блока восстановления зеркального сигнала соединен со входом второго блока дискретно-косинусного преобразования, выход которого соединен со вторым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом блока выделения максимумов спектра, второй вход которого соединен со вторым выходом блока обработки временного сигнала, при этом первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока выделения максимумов спектра соединены, соответственно, с вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым входами блока фиксации максимумов спектра, первый выход которого соединен с третьим входом блока выделения максимумов спектра и с первым входом блока управления максимумами спектра, второй выход блока фиксации максимумов спектра соединен с пятым входом блока обработки временного сигнала, третий и четвертый выходы блока фиксации максимумов спектра соединены, соответственно, с вторым и третьим входами блока управления максимумами спектра, пятый выход блока фиксации максимумов спектра соединен с третьим входом блока обработки временного сигнала, с третьим входом блока формирования конечных параметров и с пятым входом блока управления максимумами спектра, а 1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3 … k.1, k.2, k.3 выходы блока фиксации максимумов спектра соединены, соответственно, с 1.1, 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3 … k.1, k.2, k.3 входами блока управления максимумами спектра, первый и второй выходы которого соединены, соответственно, с первым и вторым входами блока формирования конечных параметров, при этом третий выход блока управления максимумами спектра соединен с четвертым входом блока обработки временного сигнала, с первым входом блока фиксации максимумов спектра и с пятым входом блока формирования конечных параметров, четвертый выход блока управления максимумами спектра соединен с четвертым входом блока формирования конечных параметров, пятый выход блока управления максимумами спектра соединен с вторым входом блока выделения участков сигнала и с шестым входом блока формирования конечных параметров, а 1.1, 2.1…k.1 выходы блока управления максимумами спектра соединены, соответственно, с 1.1, 2.1…k.1 входами блока фиксации максимумов спектра, при этом первый и второй выходы блока формирования конечных параметров соединены, соответственно, с шестым и седьмым входами блока обработки временного сигнала, третий выход блока формирования конечных параметров соединен с четвертым входом блока управления максимумами спектра, а четвертый выход блока формирования конечных параметров соединен со входом блока индикации с дисплеем.