Устройство для приема импульсных сигналов Советский патент 1987 года по МПК G08C19/16 

1128

Изобретение относится к электро-, срязи и может использоваться для обнаружения в шумах принимаемых импульсных сигналов и их восстановления.

Целью изобретений является повыше- ние помехоустойчивости устройства.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - функци ональная схема согласованного фильтра; на фиг.З - эпюры напряжения, по- ясняющие работу устройства.

Устройство для приема импульсных сигналов содержит (фиг,1) первый согласованный фильтр 1, преобразователь 2 сигналов, умножитель 3, второй согласованный фильтр 4, блок 5 задержки, сумматор 6, пиковый детектор 7, сглаживающий фильтр 8, вычитатель 9, амплитудный селектор 10 и формирователь 11 импульсов.

Фильтр 1 (фиг.2) содержит интегратор 12, элемент 13 задеожки и вычитатель 14.

Устройство работает следующим образом.

На вход фильтра 1 поступает последовательность сигналов, искаженных помехами в канале связи. Сигналы представляют собой импульсы (пачки импульсов), ;временное положение которых на оси времени соответствует величи- нам информативных параметров. После предварительной фильтрации и детектирования на выходе фильтра 1 формируются видеосигналы, каждый из которых содержит на интервале стробирования сигнальный выброс, временное положение которого соответствует величине передаваемого параметра, и ряд шумовых выбросов, обусловленных действием помех в канале связи.

После (экспоненциального) преобра- зования в преобразователе 2 происходит обострение и сужение информацион- ных импульсов (фиг.З). Наличие белого шума в канале связи приводит к расширению сигнального импульса на выходе преобразователя 2 и флуктуациям амплитуд этих выбросов, появлению в зоне стробирования шумовой дорожки небольшой амплитуды и редких сигнаноподоб- ных шумовых выбросов случайной амплитуды, которые могут превышать по уровню сигнальный выброс.

Принятьй из канала связи зашумлен- ный сигнал после фильтрации в фильтре 1 и функционального преобразования в блоке 2 имеет вид, показанный на

О2

фиг.З, где кроме сигнального выброса (с.в.) виден шумовой выброс (ш.в.). На втором такте приема шумовой выбро превышает сигнальный. Этот сигнал перемножается в умножителе 3 с апостериорной вероятностью, полученной на

предьщущем такте приема и задержанно до текущего такта в блоке 5. Результат перемножения фильтруется фильтро 4 и направляется в блок 5 задержки для использования на следующем такте приема. Кроме того, выходной сигнал умножителя 3 поступает в амплитудный селектор 10 для определения очередного переданного отсчета по положению максимального выброса.

Блок 5 задерживает сглаженный выходной сигнал фильтра 4 таким .образом, что интервал действия сглаженного первого из сигналов и второго пришедшего сигнала на входах перемножителя 3 совпадают. При этом после перемножения величина сигнального цикла второго из пришедших сигналов оказывается помноженной на величину сглаженного сигнального пика первого сигнала, а величина мощного шумового . выброса, показанного на фиг.З в период действия второго сигнала, после перемножения на небольшой уровень шумовой дорожки уменьшается. Аналогичны образом осуществляется фильтрация сигнальных выбросов из помехи на последующих тактах приема. Суммирование выходного сигнала блока 5 задержки с выходным сигналом вычитателя 9 качественно на процедуру фильтрации не повлияет, так как из-за большой постоянной времени фильтра 8 на интервале стробирования уровень напряжения на втором входе сумматора 6 приблизительно постоянен. При этом все точки выходного сигнала блока 5 задержки на интервале Т(. либо приподняты, либо опущены на постоянную величину. Цепочка из пикового детектора 7, фильтра 8 и вычитателя 9 служит для поддержания максимального уровня выбросов выходного сигнала пикового детектора 7 в заданном динамическом диапазоне. Пиковый детектор 7 пропускает на свой выход наибольшие из выбросов, фильтр 8 их сглаживает. При Э.ТОМ напряжение на первом входе вычитателя 9 оказывается равным среднему значению уровня наибольших выбросов сигнала на выходе умножителя 3. Если этот уровень больше (меньше) допусти312

мого уровня на втором входе вычитате- ля 9, то на втором входе сумматора 6 появляется отрицательный (положительный) потенциал, на втором входе умножителя 3 средний уровень сигнала уме- ньшается (увеличивается) и среднее значение уровня максимальных выбросов после перемножения тоже уменьшается (увеличивается), В установившемся режиме выходное напряжение вычитателя 9 приблизительно равно нулю и существенного влияния на рассмотренную процедуру обработки сигнала не оказывает.

С выхода умножителя 3 сигналы по- ступают в селектор 10, где вьщеляется

наибольший из выбросов сигнала в зоне стробирования, формируемой стробиру- ющим импульсом, поступающим на управ- ляюпцш вход селектора 10. после чего формирователь .11 формирует короткий импульс, временное положение которого относительно фронта строба является оценкой информационного параметра сигнала.

Формула изобретения

Устройство для приема импульсных сигналов, содержащее посухедовательно соединенные амплитудный селектор и

О4

формирователь импульсов, управляющий вход блока обнаружения сигналов и выход формирователя импульсов являются соответственно первым управляющим входом и выходом устройства, от личающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены согласованные фильтры, преобразователь си1- налов, умножитель, блок задержки, сумматор, пиковый детектор, сглаживающий фильтр и вычитатель, вход первого согласованного фильтра является информационным входом устройства, выход пер- вого-,согласованного фильтра соединен через преобразователь сигналов с первым входом умножителя, выход умножителя соединён с входами второго согласованного фильтра, пикового детектора и информационным входом блока обнаружения сигналов, выход второго согласованного фильтра соединен через блок задержки с первым входом сумматора, выход пикового детектора соединен через сглаживающий фильтр с первым входом вычитателя, второй вход которого является вторым управляющим входом устройства, выход вычитателя соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с вторым входом умножителя.

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться для обнаружения в шумах принимаемых импульсных сигналов и их восстановления. Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость устройства. Принятый импульсный сигнал, искаженный шумами, фильтруется согласованным фильтром 1j обрабатывается в преобразователе 2, умножителе 3, согласованном i фильтре 4, блоке 5 задержки, сумматоре 6, пиковом детекторе 7, сглаживающем филь-. тре 8, вычитателе 9, выделяется амплитудным селектором 10 и поступает на вход формирователя 11 импульсов, формирующего короткий импульс, временное положение которого является оценкой информационного параметра сигнала. 3 ил. ьо 00 Q1 О1

Отбл.З

К5Л.5

Фиг.2

4j4j

5i

U

|

4vJ4jHJ -

ijP I

Ю

&У

Редактор И. Николайчук

Составитель М. Никуленков

Техред М.Ходанич Корректор Е, Сирохман

Заказ 7529/53Тираж 542Подписное

ВНЩ1ГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 1-35;, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4