Устройство для приема биимпульсного сигнала Советский патент 1988 года по МПК H04B1/10 C08C19/28 

Изобретение относится,к технике передачи дискретных сообщений и может быть использовано при построении систем передачи информации.

Цель изобретения - повышение дос товернооти приема биимпульсного сиг нала за счет анализа обеих частей элементарной посылки биимпульсиого сигнала.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для приема биимпульсного сигнала; на фиг.2-4 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для приема биимпульсного сигнала (фиг.1) содержит усилитель-ограничитель 1, преобразователь 2 биимпульсного сигнала в телеграф- ный сигнал, первый и второй элементы И 3 и 4, первьй и второй счетчики 5 и 6, элемент ИЛИ 7, преобразователь 8 частоты в напряжение, пороговый блок 9, селектор 10 биимпульсного сигнала, содержащий триггер 11, элемент ИЛИ 12, одновибратор 13 и две идентичные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных элемента И 14, счетчика 15 и элемента И 16.

Усилитель-ограничитель 1 предназначен для усиления входной посылки и ее ограничения. Его использование поволяет улучшить форму биимпульсного сигнала путем увеличения фронтов импульсов и упрощения его вершины. Он выполнен таким образом, что на один выход подается положительная часть элементарной посылки, а на другой - отрицательная часть этой посылки после инвертирования, т.е. на выходах усилителя-ограничителя присутст- вуют импульсы одинаковой полярности Преобразователь 2 биимпульсного сигнала в телеграфный сигнал вьщает на выход высокий уровень после прихода импульса, на первый (верхний) вход. Этот сигнал указьшает на наличие 1 во входной посьшке. Если поступает импульс на второй (нижний) вход преобразователя, на выходе устанавливается низкий потенциал, т.е. во входной посьшке логический ноль.

Счетчики 5, 6 и 15 используются для измерения длительности входного сигнала. На один вход подается измеряемый сигнал, который разрешает прохождение тактовых импульсов. Если

0

за время действия измеряемого сигнала произойдет переполнение счетчика, на его выходе формируется импульс. При исчезновении измеряемого сигнала счетчик сбрасьшается в исходное состояние.

Преобразователь 8 частоты в напряжение по входной частоте поступающих импульсов формирует выходное напряжение. При возрастании частоты выходное напряжение возрастает, а при пропадании импульсов напряжение уменьшается . Это напряжение сравнивается в

5 пороговом устройстве с эталонным напряжением, которое соответствует уровню напряжения при заданной частоте следования импульсов. При пропадании входного импульса вырабатьшается контрольный сигнал, который можно использовать для контроля и управления другими узлами устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все элементы предлагаемого устройства установлены в нулевое состояние (цепи установки в О не показаны), кроме того, при отсутствии информации на входе устройства: на первые входы элементов И 14, 3 и 4 подают нулевые потенциалы с усилителя-ограничителя 1. На вторые входы И 14 поступают единичные сигналы с инверсного выхода

5 одновибратора 13, а на третьи входы элементов И 3 и 4 подается низкий уровень с одновибратора 13. С прямо- го выхода триггера 11 подан низкий уровень на второй вход элемента И 3. Высокий уровень с инверсного выхода триггера 11 подан на второй вход элемента И 4.

5

0

0

Все положительные части биимпульсного сигнала через первый выход усилителя-ограничителя (фиг.2а) поступают на первую (верхнюю) цепь селектора 10. Через второй выход усилителя-ограничителя отрицательные части поступают на вторую (нижнюю) цепь селектора 10. Если на вход усилителя-ограничителя 1 поступил биимпульс- ный сигнал, соответствующий логической единице (фиг.2), положительная часть этого сигнала, пройдя через усилитель-ограничитель 1, с его первого выхода поступает на вход первого элемента И 14, с выхода которого он поступает на управляющий вход

счетчика 15. Последний начинает подг счет тактовых импульсов за период действия положительной части биим- пульсного сигнала. Емкость счетчика 15 выбрана таким образом, что его переполнение тактовыми импульсами происходит за время действия половинной длительности элементарной посылки биимпульсного сигнала. Выбор емкости счетчика зависит от тактовой частоты и длительности элементарной посыпки с учетом изменения формы импульса входного сигнала, искажения

ной посылке, в этом случае работает нижняя часть устройства. Вначале сигнал с второго выхода усилителя-ограничителя 1 подается на элемент И 14 нижней ветви (фиг.2б).

На выходе элемента И 1Д формируется единичный сигнал, который дает разрешение на счет тактовых импульсов в счетчике 15 нижней ветви. После переполнения счетчика I5 на его выходе формируется импульс, устанавливающий триггер 11 в нулевое состояние. Единичный сигнал с инверсного выхода

его фронтов. Чем выше тактовая часто- 5триггера II поступает на вход элемента, тем точность измерения вьш1е.та И 16 нижней ветви и вход элемента

По истечении этого времени на вы-И 4. Поэтому импульс переполнения с

ходе счетчика 15 формируется импульсвыхода счетчика 15 нижней ветви про-

(,фиг.2в) установки триггера II в единичное состояние (фиг.2ж). Одно- 20 временно этот импульс через элементы И 16 и ИЛИ 12 запускает одновибрат- тор 13, устанавливая на его выходе единичный потенциал (фиг.2з), и на его инверсном выходе - нулевой, за- 25 крывающий элементы И 14, На первом и третьем входах элемента И 3 присутствуют единичные уровни. После анализа первой половины элементарной

ходит на выход элемента И 16 нижней ветви и через элемент ИЛИ 12 поступает на вход одновибратора 13.

По этому сигналу одновибратор 13 выдает сигнал разрешения на элемент И 4 и закрьшает элементы И 14.

При появлении на входе усилителя- ограничителя второй части нулевой nor сьшки положительный сигнал появляется на первом его выходе. Сигнал проходит через элемент И 4 и поступает

35

посылки происходит анализ второй ее ЗО счетчик 6, разрешая его заполнение половины. Вторая половина элементар- тактовыми импульсами. По заполнению ной посылки биимпульсного сигнала на его выходе формируется сигнал поступает на элемент И 3 с второго (фиг.2е), поступающий на преобразователь 2, где формируется уровень, соответствующий нулю во входной информации. Импульсы с выходов счетчиков 5 и 6 подаются на вход элемента ИЛИ 7, а с его выхода поступают на преобразователь 8 частоты в напряжение и по-

И 14 закрыты. После заполнения перво-40 устройство 9.

го счетчика 5 на его выходе формиру- , Устройство при действии на его входе помехи в виде одиночного импульса при отсутствии полезной информации (фиг.З) работает следующим образом.

Если на входе действует импульс положительной или отрицательной полярности, он соответственно через элемент И 14 подается на счетчик 15, где происходит счет тактовых импульчерез элемент И 14 и ИЛИ 16 и закры-50 ™ импульс помехи короче длит- вает элементы И 3 и 4 низким уровнем тельности элементарной посылки, счет- с прямого выхода одновибратора 13. чик 15 не переполнится (фиг.Зг)т и Счетчики 5, 6 и 15 к этому моменту на выходе не будет импульса для раз- установлены в начальное состояние. решения работы счетчика 5, т.е. не Устройство готово к приему следующей 55 вьфабатывается сигнал о наличии повыхода усилителя-ограничителя. Наличие единичных уровней на всех входах элемента И 3 обеспечивает запуск тактируемого счетчика 5. Его емкость выбрана аналогично емкости счетчика 15. В течение этого времени элементы

ется одиночный импульс (фиг.2г), который приводит к срабатьшанию преобразователя 2, где формируется телеграфный сигнал (фиг.2и). К этому моменту времени одновибратор 13 возвращается в исходное состояние и с инверсного выхода высоким уровнем разрешает прохождение информации

45

элементарной посылки,

Если на вход селектора поступает сигнал, соответствующий нулю во вход-

лезной информации при действии помехи малой длительности. Если помеха большой длительности (фиг.З), на выходе счетчика 15 формируется импульс разходит на выход элемента И 16 нижней ветви и через элемент ИЛИ 12 поступает на вход одновибратора 13.

По этому сигналу одновибратор 13 выдает сигнал разрешения на элемент И 4 и закрьшает элементы И 14.

При появлении на входе усилителя- ограничителя второй части нулевой nor сьшки положительный сигнал появляется на первом его выходе. Сигнал проходит через элемент И 4 и поступает

35

ЗО

45

™ импульс помехи короче длит- тельности элементарной посылки, счет- чик 15 не переполнится (фиг.Зг)т и на выходе не будет импульса для раз- решения работы счетчика 5, т.е. не вьфабатывается сигнал о наличии полезной информации при действии помехи малой длительности. Если помеха большой длительности (фиг.З), на выходе счетчика 15 формируется импульс разрешения (фиг.Зв) для работы счетчика 5 или 6 в зависимости от полярности помехи. Но так как полярность входного сигнала не изменяется, счетчик 5 или 6 не получает разрешения на подсчет тактовых импульсов. На выходе формируется импульс о наличии информации (фиг.Зж).

Если действует сильная помеха сов- ю соединен с входом порогового местно с полезной информацией, возни- блока, выход которого является конт- кает пропадание полезной информации (фиг.4). Эта помеха аналогична действию одиночной помехи любой поляррольным выходом устройства, первый и второй выходы селектора биимпульс- ного сигнала соединены с первьми вхо

ности и большой длительности. В этом jj Д соответственно первого и второ- случае прекращается поступление импульсов со счетчиков 5 и 6 и вырабатывается контрольный сигнал с порогового блоки 9, информирующий о про- падании информации, что дает возможность избежать вьтолнения ложных команд исполняющими устройствами.

20

го элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к второму и первому выходам усилителя-ограничителя, третий выход селектора биим- пульсного сигнала соединен с третьими входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с информационными входами соответственно первого и второго счетчиков, вторые

Если действие помехи прекращается.

а на входе еще действует информацион- 25 входы которых подключены соответстная посыпка, с выходов счетчиков 5 и 6 начинают поступать импульсы для управления преобразователем 2 биим- пульсного сигнала в телеграфный сигнал. Эти импульсы через элемент ИЛИ 7 поступают на преобразователь 8 частоты в напряжение и пороговый блок 9. Под воздействием этих импульсов на выходе порогового блока 9 снимается сигнал, который указывает о пропадании информации. Используя элемент ИЛИ 7,преобразователь 8 и блок 9,появляется возможность фиксировать в устройстве окончание поступления информации, реагировать на пропадание информации при воздействии сильной помехи, т.е. делать вывод об изм,енении входного сигнала. Это позволяет повысить достоверность приема информации.

Формула изобретения

рольным выходом устройства, первый и второй выходы селектора биимпульс- ного сигнала соединены с первьми вхоД соответственно первого и второ-

го элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к второму и первому выходам усилителя-ограничителя, третий выход селектора биим- пульсного сигнала соединен с третьими входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с информационными входами соответственно первого и второго счетчиков, вторые

венно к первому и второму тактовым входам устройства, выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с первыми и вторыми входами элемента ИЛИ и преобразователя биимпульсного сигнала в телеграфный сигнал, выход которого является информационным вькодом устройства.

13726288

И, вторые входы которых являются первого и второго счетчиков являются соответственно первым и вторым инфор- соответственно третьим выходом и мационными входами селектора, прямой первым и вторым тактовыми входами се- выход одновибратора и тактовые входы лектора.

г д

€ Ж

Фиг.З