Фазоимпульсный демодулятор Советский патент 1988 года по МПК H03K9/04 

ел

4 СО О)

11

Изобретение о.чосится к импульсном технике и может быть использовало в системах приема сигналов с фа- уиимпульсной модуля1хней при наличии ре)ерберацион 1Ь х помех в канале связ

Цель изобретения - повышение до- стпБерности демодулированного сигнала; при )1аличии реверберационных помех ,

Яа фиг,; 1 приведена функциональна схема фазоймпульсного демодулятора; на фиг, 2- временные диаграммы его работы,

; :1 зоимтгульсньш демодулятор содержит элементы 1 и 2 совпадений, элемент {UTI-I 3, элемент А совпадений, комутатор 5, элемент ИГМ 6, счетчик 7 адреса, блок 8 памяти, генератор 9 опорной частоты, делитель 10 частоты элемент 11 совпадений, формирователь 12 импульсов, счетчик 13 данных, де- 11р1фратор 14, счетчик 15 и myльcoв, блок 16 сравнения кодов, импульсньй детектор 17, лииейньш фильтр 18о При этом вьЕ .од генератора 9 опорной частоты подключен к входу делителя частоты и первому входу слтетчика 15 им- nyjTbcoB, в горой 1Ход которого соединен г neprii TM нxoдo эгюмента 1 сов- плдг чий, через сое/итнениые последо- 1 атг;п, и тульсныГ1 детектор 17 и ::и1- О1 1ный 18 - г вькодной 1Ш Hoii и 7 Ыходс1М бл.:;-: 6 с м Лч кил ко- ; ,ов, первые входы которого с-к дтгиены с т). счетчик: 15 импульсов, а г тпрые входы с выходами бло1-са 8 , -л Я ги, инфорг-гацио1И{Ь е жоды которо- J Г; соединены с выходами счетчика 13 г л1И11ьгх, первый вход которого соединен с выходом элемента 11 сопадений, - торой вход с НИНОЙ входного сиг нала nepBbiNnj входаьм элементов 2 и 4 сов- паде1П1Й л входо;- формирователя 12 i-iMT vjibcoi,, персык иькод которого со- ; ; :р;1 (- Т-. етьим вхг г-.ог счетчика 13 длнн-.к, а второй въг-:од с первым вхо- до;-; элемента 11 совпадений, второй вход которого соединен с выходом де

лит -тя

частоты, г1)1ичем выход де1Ш1фр,1тора ( лпединен с первыг-т вхо- элемента ИЛИ b и ко№-1утатора 5, вторые входы которых соедине:-. с шиной Пуск, а В1.1ход -элемента lUlH 6 соедт нен с первым зхо,чом счетчика 7 адреса, первые выходы которого соеди- г адресными входами 8 памяти, BTOpiiie вьЕчоды - с входаьм де- цптфраторя 14. я. нтО рой в - о;- г вко5

0

ЗА

0

0

5

0

0

5

362

дом выборки кристалла блока 8 памяти и вьосодом элемента ИЛИ 3, входь; которого соединены с выходами элементов 1 и 2 совпадений, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами коммутатора 5, второй выход которого соединен с вторым входом элемента 4 совпадений, выход которого соединен с входом разрешения записи блока 8 памяти.

Коммутатор 5 может быть выполнен на основе КЗ-триггера,К- и S-входы которого подключены к первому и второму входам коммутатора, Формирователь 12 импульсов может быть вьтол- нен на двух инверторах, выход пер до- го из которых соединен с входом второго череэ дифференциальн то цепочку, при этом выход второго подключен к первому выходу формирователя, вькод первого - к второму выходу формирователя, а его вход - к входу формиро- ват€У1я„ Блок 8 памяти может быть выполнен на микросхемах памяти.

На фиг о 2 обозначены сигнал на ходе генератора 9 опорной частоты i a), сигнгл на выходе делителя 10 частоты (о), входная фазои шульсная последовательность (в), сигнал на первом формирователя 12 импульсов (г) .- сигНИЛ на выходе элемента 11 совла- дениГ. (д), сигнал одного из Я | СОДОР счет .:ика 13 данпьп-: (е) , сь ь:ап и ; ходе счетчика 7 адре -:а (ж), .; и-зл на одном из вькодов счетчика 15 (з) сигнал на вььходе блока 16 ср.: и. кодов (и), сигнал iia пыход: , 71ьс- ного детектора 17 (к), сигнал на выходе линейного фильтра 18 (л)„

Фазо л.-.тульсньш демодулятор работает c.r.e:iyiomjiM оПразом.

В момент поступления модулированной фазопьпудьсной последовательности )ia в ::оддгую кину на шину Пуск подает

ел КСРОТКИГ; пусковой импульс ДЛ -1Те1ТЬ

ностью несколько микросекунд, при этом коммутатор 5 устанавтиваотся в такое положение, что на его первом выходе ПО.П -хлпется потенциал Лог,О , который закрывает элемент 1 . ila B l O- ром (инверсном) выходе коммутатора 1 ноячтяется лотонциал , KOVO- рый открывает элементы 2 и 4 М .дули- ролаяный фазоимиульсньш сигнал ;.iocT;/ пает на первый вход элемента ИЛИ 6, затеь на первьпЧ вход элемента ШП-1 3, а с его вькода подается на второй вход счетчика 7 адреса и вход выбор314

ки кристалла блока 8 памяти, Фазоимпульсный сигнал поступает также на вход разрешения записи блока 8 памяти через открытый элемент 4.

При подаче сигнала на шину Пуск короткий пусковой импульс поступает на второй вход элемента ЩШ бис его выхода подается на первый вход счетчика 7 адреса и обнуляет его

Модулированный фазоимпульсный сигнал преобразуется в счетчике 7 адреса в двоичный код, . десятичное выражение числа импульсов, пришедших на второй вход счетчика 7 адреса, в двоичное число. Таким образом, кодовая комбинация, образуклцаяся на первых выходах счетчика 7 адреса, поступает на адресные входы блока 8 памяти.

Модулированный фазоимпульсный сигнал поступает на вход формирователя 12 импульсов, где он инвертируется и дифференцируется. При дифференцировании формируется короткий импульс длительностью 1-10 МКС, при этом передний фронт короткого импульса совпадает с задним фронтом импульса, поступающего на вход формирователя 12 импульсов. Таким образом, на втором выходе формирователя 12 импульсов формируется стробирующий сигнал длительностью Т, TO , где Тд - интервал времени между соседними импульсами модулированной фазоимлульсной последовательности, о - длительность импульса. Этот сигнал открывает элемент 11 на время Т,

На выходе генератора 9 опорной частоты формируется высокочастотный сигнал частотой, например, 10 мГц, который делится делителем 10 частоты в М раз. Последовательность импульсов частотой, например, 10 мГц/М роступает на первый вход элемента 11, на вькоде которого образуется пачка импульсов. Число импульсов в пачке пропорционально интервалу времени Т. Эта пачка импульсов поступает на первый вход счетчика 13 данных, который фиксирует количество импульсов в пачке соответствующим выражением числа в виде двоичного кода. Двоичное число, записанное в счетчике 13 данных, хранится в нем с момента окончания стробирующего сигнала в течение интервала времени . Модулированный фазоимпульсный сигнал подается на второй вход счетчика 13 данных и яв436

ляется разрешающим сиг)1алом для передачи двоичного кода с информационных нькодов счетчика 13 даиньтх на информационные входы блока 8 памяти.

Передний фронт стробирующего сигнала совпадает с передним фронтом короткого импульса длительностью 1-10 МКС (импульс сброса), которьп1

Q снимается с первого фop ц poвaтeля 12 импульсов и подается на трети вход счетчика 13 данньсх и обнуляет его. Происходит сброс (стираш1е информации) счетчика 13 данных. Далее про5 цесс формирования кодовьк комбинаций и занесение их в блок В памяти повторяется .

Одногфеменное воздействие сигналов, снимаемых с первых выходов счетчика 7

Q адреса, данных, снимаемых с выходов счетчика 13 лчанных, сигнала выборки кристалла и сигнала разрешения записи, которые подаются на соответствуюш11е входы блока 8 памяти, позволяет выб5 рать требуемую микросхем блока 8, состоящего из ряда микросхем,и осуществить операцию записи. Таким образом, происходит преобразование интервалов времени Т, в двоичный код

0 и запись этого кода в блок 8 памяти. Его емкость определяется по формуле С ТЗ/ТО.СР. ) где Tj - время цикла записи, Тд - среднее время между соседними импульсами фазомодулирован- ной импульсной последовательности. Например, чтобы записать звуковой сигнал с граничной верхней частотой 2,5 кГц в течение 1щкла записи, например, 10 с необходим блок памяти емкостью 50000 бит, при этом число разрядов должно быть 8-12„

Сосчитав, например, 50000 импульсов фазомодулированмой импульсной последовательности, счетчик 7 адреса формирует на выходе дешифратора 14 сигнал, который через элемент ИЛИ 6 подается на первьш вход счетчика 7 адреса и обнуляет его Кроме того, этот сигнал подается на первый вход коммутатора 5 и устанавливает его в такое положение, что на его первом выходе появляется сигнал Лог.1, а на втором выходе сигнал Лог,О, Сигнал ЛоГоО закрывает элементы 2 и 4, запрещая при этом запись в блок 8 памяти, а сигнал Лог,1 подается на первьв вход элемента 1 и открывает его.

5

5

0

5

514

Ко/юпая комбинация, -janncanHaH п первой ячеГже блока 8 памяти, по- ст тгает на первые входы блока 16 сранения. Сигнал высокой частоты, например 10 мГц, подается па первьш вход счетчика 15 импульсов, где происходит подсчет числа импульсов и регистраш1я этого числа в виде двоичного кода. При совпадении кодовых комбинаций на первых и вторых входах блока 16 сравнения на его выходе образуется импульс сброса. Этот импуль обнуляет счетчик 15 импульсов, затем подается через элемент 1 и элемент 3 на второй вход счетчика 7 адреса и вход выборки кристалла блока 8. Импульс сброса переводит счетчик 7 адреса в такое состояние, что в блоке 8 подключается следующая ячейка памяти и на его информационных выходах поякпяется новая кодовая комбинация, которая подается на первые входы блока 16 сравнения. После действия импульса сброса счетчик 15 импульсов начинает считать о Досчитав до новой кодовой комбинации,на выходе блока 16 сравнения формируетая очередной иьтульс сброса. Далее процесс повторяется. На выходе блока 16 сравнения образуется модулированная фазоимпуль сная последовательность в реальном масштабе времени.

Дал1знейшая обработка сигнала осуществляется в импульсном детекторе 17 где происходит преобразование время- импульсных сигналов в амплитудно-импульсные сигналы, которые подаются на линейньш фильтр 18с Фильтр осуществляет преобразование амплитудно- импульсных сигналов в аналоговые сигналы.

Таким образом, благодаря изменени скорости передаваемого сообщения при применении предлагаемого демодулятора в системах телефонно-телеграфной связи можно осуществить повышение помехоустойчивости и достоверности передаваемого сообщения путем уменьшения селективных замираний сигналов связанных с (флуктуацией отдельных частотных составляюпгих спектра, а также путем уменьшения влияния ревер берационных помеХо Кроме того, уменьшение скорости передачи сообщения при телефонно-телеграфной связи приводит к увеличению дальности связи.

66

формула и 3 с р е т е и и я

Фазоимпульсный демодулятор, содержащий соединенные последователь)1о генератор опорной частоты и счетчик импульсов, формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной, блок памяти, счетчик данных и фильтр, выход которого соединен с выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности демодулированного сигнала при наличии реверберационных помех, в него дополнительно введены четыре элемента совпадений, два элемента ИЛИ, коммутатор, счетчик адреса, дешифратор, делитель частоты, импульсньй детектор и блок сравнения кодов, входы которого соединены с выходами счетчика импульсов и блока памяти соответственно, а выход - с вторым входом счетчика импульсов, через импульсньй детектор - с входом фильтра и с первым входом первого элемента совпаде-НИИ, второй вход которого соединен с первьи- выходом коммутатора, а выход - с первым входом первого элемента ШЕЕ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента совпадений, пер

вый вход которого соединен с входной шиной и первым входом третьего элемента совпадений, а второй вход - с вторым входом третьего элемента совпадений и вторым выходом коммутатора, первый вход которого соединен г перв::л входом второго элемента R4M и -(ьс-содом дегпифратора, а второй вход - с шиной Пуск и вторым входом второго злем :/-- та ИЛИ, выход которого соединен с первым входом счетчика адреса, первые выходы которого соединены с адресными входами блока памяти, вторые выходы - с входами дешифратора, а второе вход - с выходом первого элемента ИЛИ

и входом выборки кристалла блока памяти, вход разрешения записи которого соединен с выходом третьего элемента совпадений, а информационные входы -- с выходами счетчика данных, первый

50

вход которого соединен с выходом четвертого элемента совпадении, второй вход - с входной шиной, а третий вход - с первым выходом формирователя импульсов, второй выход которого соединен с первым входом четвертого элемента совпадений, BTOpoii вход которого соединен с выходом делителя частоты, вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты.

-4J

М 4j i 4J i-u / .-tJ I

fj

A-+-) /, -M

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах приема сигналов с фазоим- пупьсной модуляцией при наличии ре- верберационных помех в канале связи о Целью изобретения является повьшение достоверности демодулированного сигнала при наличии реверберационных помех о Устройство содержит злементы 1, 2, 4 и 11 совпадений, элемент ИЛИ 3, коммутатор 5, злемент ИЛИ 6, счетчик 7 адреса, блок 8 памяти, генератор 9 опорной частоты, делитель 10 частоты, формирователь 12 импульсов, счетчик 13 данных, дешифратор 14, счетчик 15 импульсов, блок 16 сравнения кодов, импульсный детектор 17, линейный фильтр 18 Изобретение по- вьшает помехоустойчивость и достоверность передаваемого сообщения путем уменьшения селективных замираний сигналов, а также путем уменьшения влияния реверберационных помех. 2 ил. (Л

t

i

a:

a i

i:

5{

1

CVJ

to ci &