Устройство декодирования тональных сигналов Советский патент 1987 года по МПК H04Q9/00 

сигналов к-рых осуществляется с задержкой, с каждым периодом выходного сигнала делителя частоты 15 уменьшается на 1, а состояние С 18, определяющего текущее время, увеличивается на 1, выходной код сумматора 29 при считывании информации из блока 5 оперативной памяти остается таким лее, как в момент появления логич. 1 на выходе синхронизатора 1, что равносильно обработке сигнала сразу же после его появления, т.е. без задержки. Увеличение времени обработки сиг-ня1

Изобретение относится к радиосвязи, может найти применение в устройствах для приема тональных сигналов нескольких заданных частот от различных источников информации и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1239886.

Цель изобретения - увеличение числа обслуживаемых источников информации и принимаемых от них частот за счет расширения используемого для обработки сигналов временного интервала.

На чертеже приведена структурная схема устройства для декодирования тональных сигналов.

Устройство декодирования тональ- ных сигналов содержит синхрогенера-- торы 1, мультиплексор 2, демульти- плексор 3, первые триггеры 4, блоки 5 оперативной памятир первый элемент И 6, первый и второй счетчики 7 и 8, блок 9 постоянной памяти, блок Ю начальной установки, элемент ИЛИ-НЕ 11, второй триггер 12, первый сумма- тор 13, третий счетчик 14, делитель 15 частоты, первый элемент ИЛИ 16, вторые элементы И 17, четвертый счетчик 18, дешифратор 19, элемент 20 задержки, третьи элементы И 21, пятый счетчик 22, инвертор 23, четвертые элементы И 24, второй элемент ИЛИ 25, пятые элементы И 26, шестые счетчики 27, коммутатор 28, второй сумматор 29, источник 30 питания.

Устройство декодирования тональных сигналов работает следующим образом.

лов до величины, равной миним. периоду принимаемых сигналов, позволяет увеличить число принимаемых частот от источников (для этого необходимо внести соответствующие данные в блок 9. постоянной памяти и увеличить коэф. счета С 7, т.е. сформировать импульс сброса на выходе блока 10 начальной установки при достижении С 7 большого выходного кода) и увеличить число обслуживаемых источников информации и кол-во принимаемых от них сигналов. 1 ил.

В исходном состоянии на выходах триггеров 4, а следовательно, на выходе мультиплексора 2 и выходах де- мультиплексора 3 О, на втором выходе второго триггера 12 1., счетчики 7,8,14,27 установлены в нулевое состояние. Так как на выходах демуль- типлексора 3 О, то на выходах вторых элементов И 17 будет О. На третьем входе второго счетчика 8 (входе разрешения счета) будет О, поэтому работа этого счетчика будет блокирована даже при подаче О на его первый вход (R-вход). Выходным сигналом делителя 15 частоты, частота которого значительно больше частот принимаемых устройством сигналов,управля- ется работа блоков 3 оператив1Гой памяти: при 1 на выходе делителя 15 частоты блок 5 оперативной памяти переводится в режим записи при О - в режим считывания информации, причем для осуществления записи и считывания необходимо на вторые управляющие входы блоков 5 оперативной памяти подать О. Адреса записи и считывания блоков 5 оперативной памяти задаются по их адресным входам вькодным сигналом сумматора 13. На входы первого и второго счетчиков 7 и 8 сигнал от источника тактового сигнала (не указанного на чертеже) поступают со.ответственно с выхода элемента И б и первого элемента ИЛИ 16, причем при работе блоков 5 оперативной памяти в режиме записи информации тактовые импульсы на счетные входы счетчиков

7 и 8 не поступают, так как в течение всего этого времени на первом входе элемента ИЛИ 16 будет 1. Изменение состояний первого и второго счетчиков 7 и 8 будет происходить по переднему фронту сигналов на их вторых входах при подаче на их первые входы (для перевода счетчика 8 в реределяться кодом на его первых сигнальных входах, которые подключены к источнику 30 питания устройства. Таким образом, при работе блоков 5 оперативной памяти в режиме записи на втором входе второго сумматора 29 будет код 1111.

В случае одновременного появления ясим счета импульсов необходимо податьIQ сигналов на входах всех каналов при- еще на его третий вход 1). Так как ема на выходах синхрогенераторов 1 на выходе мультиплесора 2 О, то че- сформируются импульсы устанавливаю- рез элемент ИЛИ-НЕ 11 на счетный вход щие триггеры 4 в состояние,, при пятого счетчика 22 от источника тактового сигнала поступают импульсы. Выходы счетчика 22 подключены к адресным входам мультиплексора 2 и детриггеры 4 в состояние, при котором на их выходах будут сигналы 1. 15 При этом на выходах пятых элементов И 26 появится 1 (так как на первых и вторых входах этих элементов, соединенных с выходом делителя 15 и выходами соответствующих триггеров 4,

мультиплексора 3. Пятый счётчик 22 ,по переднему фронту импульсов, постутриггеры 4 в состояние, при кото ром на их выходах будут сигналы 1. 15 При этом на выходах пятых элементов И 26 появится 1 (так как на первых и вторых входах этих элементов, соединенных с выходом делителя 15 и выходами соответствующих триггеров 4,

1пающих на его вход, изменяет свое со- 20 будут 1), а шестые счетчики 27, явстояние, в результате чего к выходу мультиплексора 2 последовательно под- .ключаются- выходы триггеров 4 всех каналов приема.

Входные сигналы от каждого из источников подаются на входы синхрогенераторов 1 своих клапанов. На выходах синхрогенераторов 1 по переднему фронту входного сигнала формируется импульс, передний фронт которого совпадает с передним фронтом выходного сигнала делителя 15 частоты. Выходные импульсы синхрогенераторов 1 каждого из каналов приема поступают на информационные входы соответствующих.оперативных блоков 5 памяти, в результате чего в них записываются 1. Адрес ячейки оперативных блоков 5 памяти, в которую записывается информация, определяется суммой двух двоичных чисел - выходного кода второго сумматора 29 и выходного йода блока 9 постоянной памяти. Суммирование кодов осуществляется первым сумматором 13. При записи информации в блоки 5 оперативной памяти на управляющем входе блока 9 постоянной памяти будет 1, последний отключается и на его выходе будут сигналы, не зависящие от адресов на его информационных входах. Выходной код второго сумматора 29 в свою очередь также определяется суммой двух двоичных чисел - выходных кодов четвертого счетчика 18 и коммутаз ора 28. В режиме записи на первом управляющием входе коммутатора 28 будет 1, и независимо от кода на его вторых управляющих входах выходной код коммутатора 28 будет определяться кодом на его первых сигнальных входах, которые подключены к источнику 30 питания устройства. Таким образом, при работе блоков 5 оперативной памяти в режиме записи на втором входе второго сумматора 29 будет код 1111.

В случае одновременного появления сигналов на входах всех каналов при- ема на выходах синхрогенераторов 1 сформируются импульсы устанавливаю- щие триггеры 4 в состояние,, при

триггеры 4 в состояние, при кото ром на их выходах будут сигналы 1. При этом на выходах пятых элементов И 26 появится 1 (так как на первых и вторых входах этих элементов, соединенных с выходом делителя 15 и выходами соответствующих триггеров 4,

будут 1), а шестые счетчики 27, яв0

5

ляющиеся реверсивными и работающие в режиме вычитания и предварительно установленные в состояние 0000 по переднему фонту сигнала на их первых 5 (счетных) входах, перейдут в состояние 1111.

В зависимости от состояния в данный момент пятого счетчика 22 к выходу мультиплексора 2 подключится выход одного из триггеров 4. Предположим, что в момент установки первых триггеров 4 в состояние 1, пятый счетчик 22 находится в состоянии, при котором к выходу мультиплексора 2 подключится выход триггера 4 второго канала приема. При этом на выходе мультиплексора 2 появится 1, на выходе элемента ЙЛИ-НЕ 11 и инвертора 23 - О, что приводит к остановке пятого |Счетчика 22 и к разрешению работы счетчика 7. Одноврменно на втором выходе демультиплексора 3 появляется 1, поступающая на первые входы элементов И 17, 21, 24 второго канала приема. Таким образом, при обнаружении на выходе одного из триггеров -4 1 блокируется пятый счетчик 22, т.е. происходит остановка опроса каналов приема и начинается обработка сигнала одного из каналов.

При появлении О на делителя 15 частоты коммутатор 28 переходит в состояние, при котором на его выход подключаются сигналы со входа, определяемого кодом на его вторых управляющих входах, т.е. выходным кодом счетчика 22. Это означает, что iK выходу коммутатора 28 подключаются выходы счетчика 27 второго канала- Так

0

5

0

5

как выходной код счетчика 27 второго канала равен 1111, то вьгходной код коммутатора 28 останется такш- же как и во время записи информации, а выходной код второго сумматора 29 не изменится.

Сигналом О делителя 15 частоты блоки 5 оперативной памяти переводятся в режим считывания, к входам первого сумматора 13.подключается блок 9 постоянной памяти, на выходе которого будет информация из ячеек памяти, адрес которых задается выходными кодами счетчиков 7 и 8. В блоке 9 постоянной памяти по этому адресу .записана информация, суммирование которой с выходным кодом -второго сумг«1атора 29 дает адрес блока 5 оперативной памяти, по которому производится запись информации ранее на время, равное N периодам первого из принимаемых устройством сигналов заданной частоты..

Если в тот момент сигнала на выходе синхрогенератора 1 второго канала

W

появится о, на выходе инвертора 23 - 1, устанавливающая счетчик 7 в нулевое состояние, Так как на первом входе элемента ИЛИ-НЕ 11 О, то при появлении на его втором входе О с тактового входа устройства на входе пятого счетчика 22 будет состояние счетчика изменится и к выходу мультиплексора 2 подключится выход триггера 4 третьего канала. При наличии на его выходе 1 работа пятого счетчика 22 блокируется, разрешается работа счетчика 7, а на первые входь элементов И 17, 21 и 24 третьего канала с выхода демульти- плексора 3 подается 1. К вторым входам сумматора 29 подключаются выходы счетчика 27 третьего канала, установленного в состояние 1111 ( это 20 будет при условии, что поиск сигналов заданных частот во втором канале завершился в течение времени, меньшего периода Т выходного сигнала делителя 15, т.е. до появления на его

5

не было, по этому адресу блока 3 one- выходе следующего импульса). Начинаративной памяти этого канала будет

30

40

ется поиск одной из заданных частот в третьем канале приема аналогично описанному. Так как число принимаес

мых устройством частот может быть таково, что на их поиск необходимо время, превышающее период Т выходного сигнала делителя 15 частоты, то при появлении 1 на его выходе поиск одной из заданных частот в обрабатыон перейдет в состоя- 35 ваемом канале временно прекращается,

счетчик 7 останавливается (при 1 на первом входе элемента РШИ 16 тактовые импульсы на счетный вход счетчика 7 не поступшот). Коммутатор 28 устанавливается в состояние, при котором к его выходам подключаются первые сигнальные входы. Код состояния- четвертого счетчика 18 увеличивается на 1, а код состояний шестых счетчи45 ков 27, работающих в режиме вычитания, уменьшается на 1 (за исключением счетчика 27 второго канала, установленного в состояние 0000, на первой (счетный) вход которого импульс с вьг50 хода элемента И 26 второго канала не поступает, так как на втором входе этого элемента О). Блоки 5 оперативной памяти переводятся в режим записи и в них записывается О (так 27 этого канала по второму входу (R- 55 как на выходах синхрогенераторов 1

будет О вследствие того, что период входных сигналов устройства значительно больше Т). Адрес ячеек блоков

записан О, на выходе элемента И 17 этого канала и второго триггера 12 состояние не изменится (на выходах элементов И 17 остальных каналов 1 быть не может, так как на их первые входы с выходов демультиплексора 3 подается О) и при появлении с выхода элемента И 6 на втором входе счетчика 7 1 ние 0001, изменяя адрес блока 9 по- . стоянной памяти. По данному адресу в блоке 9 постоянной памяти хранятся данные, суммирование которых с кодом. второго сумматора 29 дает адрес счи- тьшания для блока оперативной памяти, т.е. устройство настроится на прием Второй частоты. Если ни одна из частот, на прием которых настроено устройство, не будет обнаружена, что соответствует установке счетчика 7 в определенное состояние, то при этом на выходе блока 10 начальной установки сформируется 1. Этот сигнал поступает на вторые входы элементов И 21, на первых входах которых О (за исключением элемента И 21 второго канала). На выходе элемента И 21 второго канала появится 1 счетчик 27 этого канала по второму в входу) установится в состояние 0000, а триггер 4 второго канала - в состо- на выходе мультиплексора 2

.яние О,

появится о, на выходе инвертора 23 - 1, устанавливающая счетчик 7 в нулевое состояние, Так как на первом входе элемента ИЛИ-НЕ 11 О, то при появлении на его втором входе О с тактового входа устройства на входе пятого счетчика 22 будет состояние счетчика изменится и к выходу мультиплексора 2 подключится выход триггера 4 третьего канала. При наличии на его выходе 1 работа пятого счетчика 22 блокируется, разрешается работа счетчика 7, а на первые входь элементов И 17, 21 и 24 третьего канала с выхода демульти- плексора 3 подается 1. К вторым входам сумматора 29 подключаются выходы счетчика 27 третьего канала, установленного в состояние 1111 ( это 0 будет при условии, что поиск сигналов заданных частот во втором канале завершился в течение времени, меньшего периода Т выходного сигнала делителя 15, т.е. до появления на его

5

выходе следующего импульса). Начина5 оперативной памяти, в которые запи- сьшается информация, будет увеличен по сравнению с адресом предьщущей записи на 1, так как код счетчика 18 увеличился на 1, а остальные коды, участвующие в формировании адреса записи, остались прежними.

При появлении О на выходе делителя 15 блоки оперативной памяти переводятся в режим считывания, а выходной код коммутатора 28 будет определяться кодом на выходе счетчика 27 третьего канала и будет равен 1110

т.е. на 1 меньше, чем при работе бло- 15 ступает 1, то импульс появится толька 5 в режиме записи. Выходной код счетчика 18 будет на 1 больше, чем при записи 1 в блок 5 оперативной памяти, т.е. в момент появления фронта входного сигнала. Так как выходной код счетчика 18 увеличился на 1, а код на выходе коммутатора 28 уменьшился на 1, то выходной код второго сумматора остался таким же, как и в момент появления импульса на выходе синхрогенератора, что обеспечивает

ко на выходе элемента И 21 третьего канала, что свидетельствует о приеме по этому каналу сигнала. Кодом принятой частоты является выходной код

20 первого счетчика 7. Если же сигнал непериодический, то третий счетчик 14 не достигнет требуемого значения- и фиксации.приема не произойдет, Триг-- гер 4 третьего канала, второй триг25 гер 12 и счетчик 27 третьего канала установятся в исходное состояние импульсом блока 10 начальной установки, который формируется при достижении счетчиком 8 определенного состояния

25 гер 12 и счетчик 27 третьего канала установятся в исходное состояние импульсом блока 10 начальной установки который формируется при достижении счетчиком 8 определенного состояния

поиск одной из заданных частот аналогично описанному.

Если при считывании информации из блока 5 оперативной памяти третье- зо вне зависимости от того, был принят го канала по одному из адресов на сигнал или нет. Установка триггера его выходе будет 1, то на выходе 4 третьего канала в исходное состоявторого элемента ИЛИ 25 появится 1 второй триггер 12 установится в состояние, при котором на его первом выходе будет 1, а на втором выходе - О, запрещающий прохождение импульсов с выхода первого элемента ИЛИ 16 на второй вход второго счетчика 8 и разрешающий работу третьего счетчика 14.

Так как на первом выходе второго триггера 12 установился сигнал 1, то по переднему фронту импульса, поступающего с выхода первого элемента ИЛИ 16 на второй вход счетчика 8, он будет изменять свое состояние. Пог этим адресам в блоке 9 постоянной памяти записаны данные, суммирование

которых с выходным кодом второго сум- gQ 1, т.е. на их выходе установится код матора 29 дает также коды на адресных входах блока 5 оперативной памя1101. Состояние четвертого счетчика 18, определяющего текущее время, увеличится на 1. При записи информации в блоки 5 оперативной памяти на вто-- рые входы второго сумматора подается код 1111 с первых сигнальных входов коммутатора 28, а во время считывания - код счетчика 27 обрабатываемого канала. Так как код счетчика 18 увети, что считывание из него информации будет производиться по адресам, которые были в моменты времени, отстоящие от момента последнего появления сигнала на выходе синхрогенератора 1 этого канала на время, равное (N-1), (N-2)...2,1 периоду сигнала

обнаруженной частоты. Число периодов входного сигнала, для которых отклонение переднего фронта каждого периода не превышает заданное, т.е. число 1 на выходе блока 5 оперативной памяти, при изменении состояний второго счетчика 8 подсчитывается третьим счетчиком 14 и при достижении им определенного значения на выходе дешифратора 19 появится импульс, поступающий на вторые входы элементов И 24. Так-как на первый вход одного из этих элементов (третьего канала) поко на выходе элемента И 21 третьего канала, что свидетельствует о приеме по этому каналу сигнала. Кодом принятой частоты является выходной код

первого счетчика 7. Если же сигнал непериодический, то третий счетчик 14 не достигнет требуемого значения- и фиксации.приема не произойдет, Триг-- гер 4 третьего канала, второй триггер 12 и счетчик 27 третьего канала установятся в исходное состояние импульсом блока 10 начальной установки, который формируется при достижении счетчиком 8 определенного состояния

вне зависимости от того, был принят сигнал или нет. Установка триггера 4 третьего канала в исходное состоя5

0

5

ние приводит к появлению на выходе мультиплексора 2 О, счетчики 7 и 8 устанавливаются в нулевое состояние и разрешается прохождение на вход пятого счетчика 22 импульсов, т.е. поиск канала, в котором не произведено декодирование сигнала. При обнаружении такого канала на выходе демульти- плексора 3 появится 1, разрешающая считывание информации из блока 5 оперативной памяти этого канала через соответствующий элемент И 17. При появлении 1 на выходе делителя 15 частоты выходной код счетчиков 27 всех каналов, за исключением второго и третьего каналов, обработка сигналов которых закончилась, у еньшится еще на

gQ 1, т.е. на их выходе установится код

55

1101. Состояние четвертого счетчика 18, определяющего текущее время, увеличится на 1. При записи информации в блоки 5 оперативной памяти на вто-- рые входы второго сумматора подается код 1111 с первых сигнальных входов коммутатора 28, а во время считывания - код счетчика 27 обрабатываемого канала. Так как код счетчика 18 уве913

а код счетчика 27 умеыьличился на 2, шился на 2 по сравнению с кодом во время появления 1 на выходе синхро- генератора, то при считывании выходной код второго сумматора 29 остается прежним и обработка информации при считывании будет осуществляться как и прежде. После декодирования сигналов по всем каналам приема все триггеры 4 и счетчики 27 будут установлены в нулевое состояние, а устройство вернется в исходное состояние.

Таким образом, благодаря введению

ковых элементов обеспечивается исполь 1д точников информации и количество призование для декодирования всего временного интервала между поступающими с выходов синхрогенераторов импульсов, следующих с частотой входных сигналов устройства, т.е. в течение нескольких периодов Т выходного сигнала делителя 15 частоты. При этом обработка сигналов в каналах может осуществляться спустя несколько периодов Т сигнала делителя 15 частоты относительно появления импульса на выходе синхрогенератора 1. Однако благодаря тому, что состояние счетчиков 27 каналов, обработка сигналов которых осуществляется с задержкой, с каждым периодом выходного сигнала делителя 15 частоты уменьшается на 1, а состояние счетчика 18, определяющего текущее время, увеличивается на 1, выходной код второго сумматора 29 при считывании информации иэ блока 5 оперативной памяти остается таким же, как и в момент появления 1 на выходе синхрогенератора 1, что равносильно обработке сигнала сразу же после его появления,т.е. без задержки.

ор И.Сегляник 3401/57

Составитель Л.Тимсяпина Техред А.Кравчук

Кор Под

Тираж 638 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

10

Увеличение времели обработки сигналов до величины, равной минимальному периоду принимаемых устройством сигналов, позволяет увеличить число принимаемых, частот от источников (для этого необходимо внести соответствую щие данные в блок 9 постоянной памяти и увеличить коэффициент счета первого счетчика 7, т.е. формировать импульс сброса на выходе блока 10 начальной установки при достижении счетчиком 7 большего выходного кода) и увеличить число обслуживаемых ис

нимаемых от них сигналов.

Форму XI а изобретения

Устройство декодирования тональных сигналов по авт. св. № 1239886, отличающееся тем, что, с целью увеличения числа принимаемых частот от источников, выходы первых триггеров через введенные последовательно соединенные пятые элементы И, шестые счетчики, вторые входы которых подключены к выходам третьих элементов И, коммутатор, и второй сумматор подключены к вторым входам первого сумматора, при этом к вторым входам второго сумматора подключены выходдз четвертого счетчика, вход которого подключен к объединенным вте- рым входам пятого элемента И и к первому управляющему входу коммутатора, к вторым управляющим входам которого подключены выходы пятого счетчика, а к вторым сигнальным входам коммутатора - вьБсод источника пита - ния.

Корректор Т.Колб Подписное

Изобретение относится к радио- , связи и обеспечивает увеличение числа обслуживаемых источников информации и принимаемых от них частот за счет расширения используемого для об работки сигналов временного интерва- ла. Благодаря тому, что состояние счетчиков (С) 27 каналов, обработка %. (Л