Цифровой фильтр сигналов телеинформации Советский патент 1984 года по МПК H04N5/14 H03H17/00 

110 Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к системам передачи информации, и может быть использовано в устройствах цифровой обработки сигналов. Известен цифровой фильтр, содержащий входной регистр, выход которого через селектор цифровых сигналов подключен к первому входу управляемого переключателя, второй вход .которого соединен с выходом регист/ра сдвига, а выход управляемого пере ключателя соединен с входом выходного регистра 1 . Однако такое устройство обладает невысокой точностью фильтрации. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является циф ровой фильтр сигналов телеинформации содержащий последовательно соединенные демодулятор, входной регистр, выход которого соединен с входами селектора цифровых сигналов, экстраполятора и входом вычитателя, выходы входного регистра селектора цифровых сигналов и экстраполятора подключены соответственно к первому, второму и третьему информационным входам управляемого переключателя, выход которого через выходной регистр соединен с другим входом вычитате ля, первый управляющий вход переключателя соединен через триггер с выходом вычитателя, а второй управляющий вход через пороговьй блок - с выходом вычитателя 2j , Недостатком известного устройства является невысокая точность фильтрации сигналов телеинформации при наличии информационных скачков. Цель изобретения - повышение точности фильтрации сигналов телеинформации. Цель достигается тем, что в цифро вой фильтр сигналов телеинформации, содержащий демодулятор, вход которого является входам устройства, после довательно соединенные входной регистр переключатель, выходной регистр и вычитатель, селектор цифровых сигналов , включенный между выходом входного регистра и вторым информационны входом переключателя, экстраполятор, включенный между выходом входного регистра и третьим информационным .входом переключателя, триггер, выход которого соединен с первымуправляюцим входом переключателя, пороговый блок, выход которого соединен с вторым управляющим входом переключателя, а вход - с выходом вычитателя, второй вход которого подключен к выходу входного регист ра, введены два решающих блока и генератор синхроимпульсов , при этом первые входы рещающих блоков объединены и подключены к выходу демодулятора, выход первого решающего блока соединен с входом входного регистра, выход второго решакнцего блока. - с первым входом триггера, а выходы генератора синхроимпульсов подключены к входам синхронизации первого и второго решающих блоков и входного регистра и к второму входу триггера. На чертеже изображена структурная схема цифрового фильтра сигналов терт еинформации . ; Цифровой фильтр сигналов телеинформации содержит демодулятор 1, выход которого подключен к входам первого 2 и второго 3 решающих блоков, выходы которых соединены соответственно с входами входного регистра 4 и триггера 5. Генератор 6 синхроимпульсов соединен с входами синхронизации первого .2 и второго 3 решающих блоков, входного регистра 4 и триггера 5. Выход входного регистра 4 соединен с входами селектора 7 цифровых сигналов, экстраполятора 8 и первьм входом вычитателя 9. Выходы входного регистра 4, селектора 7 цифровьпс сигналов и экстраполятора 8 подключены соответственно к первому, второму и третьему информационным входам переключателя 10, выход которого через выходной регистр 11 соединен с входом вычитателя 9, выход которого через пороговьш блок 12 подключен к управляющему входу переключателя 10, другой управляющий вход которого соединен с выходом триггера 5. Устройство работает следующим образом. На вход демодулятора 1 поступает полезный модулированный сигнал телеинформации с аддитивным шумом. На выходе демодулятора 1 образуется низкочастотный сигнал телеинформации, искаженный помехой, который поступает на первый 2 и второй 3 решающие блоки. Первый решающий блок 2 является стандартным блоком с одним пороговы значением и состоит из последовательно соединенных интегрирующей цепочки и порогового блока с напряжением срабатывания U. Время интегрирования задается генератором 6, синхроимпульсов . На выходе первого реша щего блока 2 формируется сигнал телеинформации, передаваемый по канал телемеханики и искаженный ошибками. Второй решающий блок 3 имеет два пороговых значения, отстоящих на + uU от значения порога U в первом решающем блоке 2. На выходе второго решающего блока 3 формируется код ошибки стирания. Код ошибки стирания образуется по синхроимпульсам от генератора 6 синхронизации и содержит значение, равное единице, если сигнал телеинформации на выходе демодулятора 1 находится в интервале и ± ли, т.е. внутри зоны настройки двух пороговых блоков, входящих во второй решающий блок 3. В противном случае, когда сигнал телеинформации на выходе демодулятора 1 выходит за пределы UtuU, формируется нулевое значение кода ошибки стирания. : Формирование кода на выходе первого решающего блока 2 выполняется следующим образом. В момент времени t, t ,.. . по сигналу генератора 6 синхроимпульсов срабатывает пороговое устройство, входящее в первыйрешающий блок 2. Причем, возникающий при этом импульс напряжения (или тока), полярность которого зависит от передаваемой информации, поступает во входной регистр выполненный по схеме регистра сдвига. Таким образом, каждая элементар ная посылка информации к концу прие ма запоминается во входном регистре ,в предназначенной для этого позиции Формирование кода ошибки стирани происходит на выходе второго решающего блока 3, который выполнен по схеме интегратора, к выходу которог подключены два управляемых от генератора 6 синхроимпульсов триггера Шмидта с пороговыми напряжениями срабатывания U ли и U- и U соответственно. Причем первый триг- гер Шмидта должен сработать (т.е. перейти в состояние 1) при сигнал на его входе ниже уровня U f Д U, а второй триггер соответственно при сигнале Bbmie уровня U - UU. Выходные сигналы триггеров Шмидт поступают,на схему совпадения, кото рая является выходным элементом вто-, рого решающего блока 3 и фиксирует попадание сигнала на вход интегратора в интервал Ui . Выходной сигнал второго решающего блока 3 запоминается в триггер 5 на все время передачи кодовой посьшки. - Сбрасывание триггеров в исходное состояние осуществляется по сигналу генератора 6 синхроимпульсов в конце передачи кодовой посылки. Полученный код с первого решающего блока 2 запоминается во входном регистре 4 по каждому синхроимпульсу, поступающему на вход синхронизации входного регистра 4 с генератора 6 синхроимпульсов. В соответствии с этим входной регистр 4 выполнен как регистр сдвига. Предположим, что за время передачи кодовой посылки происходит не более одной ошибки, следовательно, и код ошибки стирания имеет не более одной единицы. Для запоминания кода ошибки стирания используется одноразрядный триггер 5, которьй устанавливается в единичное состояние при появлении единицы на первом входе триггера 5 от второго решающего блока 3 в течение поступления очередного байта (или слова) информации. Сброс триггера 5 в нулевое состоя- . ние производится в конце приема кодовой посылки по сигналу от генератора 6 синхроимпульсов, поступающего на; вход, синхронизации триггера Каждый из поступающих на входной регистр 4 сигналов телеинформации поступает на селектор 7 цифровых сигналов, экстраполятор 8 и выяитатель 9. На выходе селектора 7 цифровых сигналов формируется сглажен- ная оценка телеизмерения, на выходе экстраполятора 8 - его прогнозируемое значение и на выходе вычитателя 9 находится разность между прошлым отфильтрованным значением телеизмерения и вновь пришедшим значением телеизмерения. Полученная в результате разность проверяется в пороговом блоке 12 на превышение по абсолютной величине порогового значения. В том случае, когда превьщ1ение порогового значения не произошло, на управляющий вход переключателя 10 поступает нулевое значение. При этом переключатель 10 подключает выход селектора 7 цифровых сигналов на вход выходного регистра 11. Если произошло превьшение порогового значения, то на управляющий вход переключателя 10 поступает единичное значение.

Если.на пятый вход переключателя 10 также поступает единичное значение, то управляемый переключатель соединяет выход экстраполятора 8с входом выходного регистра 11. Если же на пятом входе управляемого переключателя 10 будет нулевое значение, то он соединяет выход входного регистра А с входом выходного регистра 11.

Таким образом, при отсутствии превьшения порогового значения устройство работает как цифровой линейный фильтр. При превышении разностью прошлого отфильтрованного значения телеинформации и текздцей величины телеинформации порогового значени в пороговом блоке 12 с одновременным появлением признака ошибки стирания (т.е. на выходе триггера 5 единичное значение) устройство работает как экстраполятор. При тех же условиях, но в отсутствии ошибки стирания, принимается решение о наличии информационного скачка в полезном сообщении.

Цифровой фильтр сигналов телеинформации позволяет уменьшить запаздывание и повысить точность фильтрации сигналов телеинформации в оперативно-информационных и управляющих вычислительных комплексах.

ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР СИГНАЛОВ ТЕЛЕИНФОРМАЦИИ, содержащий демодулятор, вход которого является-входом устройства,, последовательно соединенные входной регистр, переключатель, вькодной регистр и вычитатель, се гаектор цифровых сигналов, включенный между выходом входного регистра и вторым информационным входом переключателя, экстраполятор, включенный между выходом входного регистра и третьим информационным входом переключателя, триггер, выход которого соединен с первым управляющим входом переключателя, пороговый блок, выход которого соединен с вторым управляющим входом переключателя, а вход с выходом вычитателя, второй вход которого подключен к выходу входногс регистра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации сигналов телеинформации, введены два решающих блока и генератор синхроимпульсов, при этом первые входы решакмцих блоков объедиS нены и подключены к выходу демодулятора, выход первого решающего блока соединен с входом входного регистра, выход второго решающего блока - с первым входом триггера, а выходы генератора синхроимпульсов подключены к входам синхронизации первого и второго решающих блоков и входного СО регистра и к второму входу триггера.

а

- / -

ГгГ