Обнаружитель неисправностей Советский патент 1983 года по МПК H03H17/00 

ntii Од

со

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано, например, при передаче и приеме непрерывных радио- и телевизионных сигналов.

Для обнаружения ошибок в передаваемом сообщении часто используются устройства фильтрации, выполненные на основе одноканальных или многоканальных трансверсальных фильтров.

Известен трансверсальный фильтр, содержащий элементы задержки, сумматор и аттенюаторы, выходы всех элементов, задержки, соединенных последовательно, черех аттенюаторы соединены с входами сумматора fl.

Однако у устройства недостаточная надежность, обусловленная отсутствием контроля в процессе функционирования трансверсальных фильт. ров,

, Наиболее близким техническим решением к предполагаемому является обнаружитель неисправностей, содержащий п -канальный трансверсальный фильтр т-го порядка,выходной сумматор и компаратор, вход которого соединен с выходом выходного сумматора, а входы выходного сумматора череэ выходные аттенюаторы соединены с выходами И-канального трансверсального фильтра. Входные сигналы поступают на цифровые линии задержки, на основе которых выполнен п-канальный фильтр. Выходные сигналы снимаются с отводов линий задержки и, пройдя через выходные аттенюаторы, складываются с помощью выходного сумматора. Результат суммирования сравнивается с заданным порогом с помощью компаратора 2,

Недостатком этого устройства является отсутствие контроля неисправностей в процессе функционирования трансверсальных фильтров, приводящее к недостаточной точности обнаружения сигнала.

Цель изобретения - повышение точности обнаружения.

Для достижения поставленной цели в обнаружитель неисправностей, содежащий п-канальный трансверсальный фильтр (п 7/ 2, т-го порядка), выход каждого канала которого через соответствующий выходной аттенюатор подключен к входу выходного сумматора, и компаратор , вход которого подключен к выходу выходного сумматора, введены (m+l) блоков умножения, ,цый из .которых состоит из п входных аттенюаторов, а также (m+l) сумматоров, m элементов задержки и инвертор, причем входы i-x входных аттенюаторов каждого блока умножения объединены и подключены к входу i-ro канала трансверсального фильтра, выходыкаждого блока умножения подключены к входам соответствующего сумматора, вход i-ro элемента задержки соединен с выходом .1-го сумматора, выход i-ro элемента задержки - с входом i+1-г сумматора, а выход m+l-го сумматора через инвертор подключен к п+1-му входу выходного сумматора.

На чертеже представлена структурная элегктрическая схема обнаружителя неисправностей.

Обнаружитель неисправностей содержит каналы 1-1 - 1-п трансверсального фильтра, где 2, блоки 2-1 - 2-m+l умножения, каждый из которых состоит из входных аттенюаторов 3-j-i, где i 1,2,...,п, 1 1,2, „. .,т сумматоры 4-1 - 4-m элементы 5-1 f 5-m задержки, инвертор б,-выходные аттенюаторы 7-1 - 7-п, выходной сумматор 8, компаратор 9.

Входы каналов 1-1 ,- 1-п трансверсального фильтра, каждый из которы выполнен на линии задержки с m :0тводом через блоки 2-1 - 2-m+l умножения, подключены к сумматорам 4-1 f 4-m+l, выход сумматора 4-1 чрез элемент 5-1 задержки соединен пер0ыа« входом сумматора 4-т, первый вход сумматора 4-т подключен к вьвсоду элемента 5-m задержки, другие входы сумматора 4-т через блок 2-т умножения, соединены с входами каналов 1-1 - 1-п трансверсального фильтра, выход сумматора 4-т чере элемент 5-m задержки подключен к пвому входу сумматора 4-m+l, другие входы которого через блок 2-m+ умножения соединены с входами каналов 1-1 - 1-п трансверсальнохю фильтра, выход сумматора 4-m+l через инвертор 6 подключен к первому входу выходного сумматора 8, другие входы которого через выходные аттенюаторы 7-1 - 7-п соединены с входами каналов 1-1 - трансверсального фильтра, выход выходного сумматора 8 соединен с входом компаратора 9.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы x(t), ..., x(t) поступают соответственно на входы каналов 1-1 - 1-п трансверсального фильтра, выполненных на линии задержки с m отводами, и преобразуются в выходные сигналы у (t), . . . , у (t) в соответствии с уравнением

,u+w-т)-.,J1,HfiT);1.7 (1)

где Т - длительность одного такта

дискретного времени; m - порядок трансверсального фильтра (определяется числом отводов линии задержки или числом разрядов сдвигающего регистра); Ь. - коэффициенты аттенюаторов 1 (определяются отсчетами реализуемой весовой импуль ной характеристики). Обозначая оператор задержки на один такт через d, уравнение (1 можно переписать следующим образом r-bip i + bi,i( f2) Полученные таким образом выходные сигналы каналов трансверсальнего фильтра у , . .. , Уу, проходят через выходные аттенюаторы 7-1 - 7 имеющие коэффициенты передачи о , «{. соответственно, и складываются выходным сумматором 6с проинвертированным выходным сигналом if сумматора 4-m+l. Сигнал 2д формируется следующ образом. Входные сигналы х , ..., Х| ка лов 1-1 - 1-п трансверсального фильтра проходят через первый блок 2-1 умножения, умножаясь входными аттенюаторами 3-1 - З-1-n на коэффициенты f} 1 P,v1 соответственно, и складываются сумматором 4-1. Выходной сигнал сумматора 4-1 Зсщерживаясь элементом 5-1.задержки на один такт, поступает на первый вход сумматора 4-т. Сумматор 4-т складывает сигнал с выхода эле мента 5-1 задержки и сигналы х. , - I Ху, г умноженные входными аттенюаторами З-т-1 - З-т-п на коэффициенты (Ь , .. ., . Выходной сигнал этого сумматора задерживает ся на первом такте элементом 5-т задержки. Сумматор 4-п складывает сигнал с выхода элемента 5-т задержки и сигналы х , . , ., Х(, , умноженные на коэффициенты fbfSj/ Р) jijj У,. В результате этого навходе инвертора 6 получается сигнал 7,, Выходной сумматор 8 осуществляет вычитание сигнала Zy,, сигнеша УИ ...г Уу, в соответствии с форм &-oL,Vi..-- -oLyi n-Z ути-- ( в случае рационального выбора к эффициентов передачи входных и выходкого аттенюаторов 3-j-i и 7-1 контрольный сигнал л будет равен нулю при отсутствии неисправностей в проверяемых каналах 1-i трансвер сального фильтра независимо от вида входных сигналов х, ..., х. Чтобы показать это рассмотрим выражения для сигналов Z , 1,..., Zy на выходах элементов 5-1 - 5задержки. Обозначая коэффициенты п дачи входных аттенюаторов 3-j- а через ( ,п; j 1 ,m) .Zi--d P.,Xi-t-... ,v,Zi)j 2.у„ -ИI (Ь 1,„ )(,. + f,,v X,-V Z y,) i 2-Vrt+i .rriv i( TviiHiViy и Исключая из системы (4) промежуточные сигналы Z , . . . , , по- . лучаем выражение для выходного сигнала сумматора 4-in+l , +- - ,i,i - ilP-iH i ) Подставляя (2) и (5) в уравнение (3) для контрольного сигнала д , получаем .N.,,-:.cllu-.t,,,-,,, a,x(a.)x- U) Выбираем коэффициенты аттенюаторов 3-J- i и 7-i в соответствии с соотношениями й- -ol-Ab Pi vm-t 1 i, I ,m - b i,yM, 1,1 ,1 , d; где i изменяется в пределах от 1 до п. Можно, например, взять ol. о(.ц 1, тогда коэффициенты ,j будут совпадать с весовыми коэффициентами каналов 1- i трансверсального фильтра. Тогда все слагаемые в выражении для контрольного сигнала (6) окажутся нулевыми, т.е. сигнал и. (t) будет равен нулю в любой момент времени, независимо от вида входных сигналов. Если произойдет неисправность и сбой в работе какого-либо канала трансверсального фильтра, то изменятся лишь сигналы о,v, .. , поступающие на входы выходного сумматора 8, сигнал не изменится. .При этом сигнал ошибки Д будет отличен от нуля, компаратор 9 срабатывает и выдает сигнал Неисправно. Если в результате неисправности одного или нескольких фильтров часть параметров b/j; отклоняется от номиналвного значения, то одно или несколько из соотношений (7) окажутся нарушенными. Следовательно в выражении (6) появятся нену левые слагаемые и сигнал д отклонится от нуля. Это послужит признаком наличия неисправности и приведет к срабатыванию компаратора 9, который выдает сигнал о неисправмости.

ОБНАРУЖИТЕЛЬ НЕИСПРАВНОСТЕЙ, содержащий И-канальный трансверсальный фильтр (п 7 2), т-го порядка , выход каждого канала которого через соответствующий выходной аттенюатор подключен к входу выходного сумматора, и компаратор, вход которого, подключен к выходу выходного сумматора, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности обнаружения, в него введены блоков умножения, каждый из которых состоит из М входных аттенюаторов, а также сумматоров , m элементов задержки и инвертор, причем входы i-x входных аттенюаторов каждого блока умножения объединены и.подключены к входу i-ro канала трансверсального фильтра, выходы каждого блока умножения подключены к входам соответствующего сумматора, вход i-ro эле§ мента задержки соединен с выходом i-ro сумматора, выход i-ro элеменСП та задержки - с входом ib1-ro сумма тора, а выход m+1-ro сумматора через инвертор подключен к п+1-му входу выходного сумматора.