Устройство селекции многочастотных сигналов Советский патент 1988 года по МПК H03K5/26 H04Q1/46 

00 00 г

И:к1брет(.-ние относится к технике связи и импульсной технике и может быть использовано, нанример, в тастатурных нриемниках, в которых информация о набираемом номере передается в виде комбинации тип возможных частот.

Цель изобретения повышение точности селекции многочастотных сигна. 10в за счет исключения ненрави-льных срабатываний во время переходных процессов и устранения чувствительности к относительному изменению амплитуд составляющих мпо1 очастот- ного сигнала.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы его работы.

Устройство содержит с первого по т-й каналы .....т селекции, с первого по /г-й полосовые фильтры 2-...2-п, с первого но п-и накопители 3-1...3-;г и с первого по п-н пороговые элементы 4-1...4-, г, с первого по /)-й вентили 5-1 5-п. входящие в эти каналы, с первого но т-й сумматоры 6-1

6-т. с первого по АП-Й элементы 7-1, ..., 7-П: антисовиадений, входящие по одному в каж дый канал, э,;1емент 8 совнадения, таймер 9, входной пороговый э, 1емепт К), входную innny 11, с первой по п-й выходные шины 12-1, ..., 12-гг (на фи1-. 1 показапы только элементы, входящие в первый канал 1-1, структура остальн1 1х каналов аналогична).

Входная шина 11 соединена с входом входного порогового элемента 10, выход которого соединен с входом таймера 9 и через 1оследовате, 1ьно соединенные соответствующие полосовые фи,:|ьгры 2-1, ..., 2-«, накопители 3-13-«, но)оговые элементы 41, ...

4-п и вентили 5-1, ..., 5-« с выходными шинами 12-1, ..., 12-/;. Bxo.ibi с нервого по ni-i сумматоров 6-1, ..., 6-т соединены с выходами накопителей 3-/, входяни1х в соответствующие кана,чы 1-1 1-//;, а выходы

с вторыми входами поро1овых э.мементов 4-/, входящих в каналы 1-1 -tri соответственно. Вход1)1 каждо() из первого но т-и э,:1ементов 7-1, .., 7-/« соединены с выходами пороговых эле н нтов 4-/, входящих соответственно в каналы 1-1 , а выходы соедипен) соответственно с нервого но т-н входами элемента 8, выход которого соединен с вторыми входами с нерво1 о по n-i вепти,1ей, а (/«+ )-й вход с первым выходом таймера 9, второй выход которог о соединен с входами сброса с нервого по л -й накопителей 3-1 З- г.

Нако11ите,ти 3-1, ..., 3-п .могут быгь pea;ni- зованы в виде последовательного соедипе п я детектора и интегратора со сбросом. П(}ло- совые фильтры 2-1 2-« наст)оены на возможные выделяемые частоты. Э,1ементы 7-1, ..., 7-ш антисовнадения формируют едиш1ч ный сигна.т на своем выходе при наличии единичного сигна,та на одном и то,мькс) одном из своих входов. Таймер 9 нри наличии единичного сигнала на своем входе формирует

с задержкой на задан}1ую длительность переходных процессов Тпео единичный сигнал на своем первом выходе и периодические единичные импульсы на своем втором выходе, а при ну,,тевом сигнале на входе таймера 9 - на нервом его выходе нулевой сигнал, а на втором единичный.

Усгройство работает следующи.м образом.

Входной пороговый элемент 1 препятствует появлению сигналов на входах полосовых (|)ильтров 2-1 2-м при наличии на

его входе только шума. Входное воздействие обраба 1ывается полосовыми фильтрами 2-1, ..., 2-«, настроенными на возможные выде- .тяемые частоты. Выходные сигналы каждого

5

0

S

О

.)

из фильтров 2-1,

.масштабируются

и накапливаются накопителями 3-1, ..., З-п, При передаче одного символа тональной посы, ;кой в каждом из капалов 1-1, ..., 1-ш

на выходах накопите,тей 3-1 3-п один

из си1налов является доминируюн;им по уровню по отношению к остальным, в то время как суммарный сигнал на выходе сумматоров 6-1, ..., 6-tn может претерпевать значительные изменения по уровню из-за неравномерного затухания в канале связи. Поэтому фор.мирование порогов для пороговых элементов 4-1, ..., 4-н осуществляется пронорционально суммарному сигналу в данном канале, так, что при любом имею- шемся уровне затухания в канале обеспечивается требуемое превышение домини- руюп1,ей компоненты на входе одного из пороговых элементов 4-1, ..., 4-/; канала над осга,1ьными. В этом с, 1учае в каждом из ка- на,тов 1-1, ..., -П1 на выходах пороговых э,:1емептов 4-1, ..., 4-л появляется только одна единица, поступающая на входы элементов 7-1 7-т. На остальных входах

этого элеме1Г1а будут нули. Только в этой ситуации элементы 7-1, ..., 7-т обеспечивают появление на выходе еди11ичного сигнала На фиг. 2 ноказаны временные диаграммы работы устройства для случая приема сш нала двух из четырех частот (двухчас- готпого сигнала, по две рабочие частоты в двух каналах - /i и / 2 в первом канате н /, и / . во второ.м 1. На фиг 2а приведена диаграмма, ноказываюп ая наличие входно- 1(1 спг нала; на фиг . 26, в - диагра.ммы сиг- на,гов на нервом и втором В1 1ходах таймера 9 соответственно. На фиг. 2г, д показаны диаграммы сипгалов на выходах нако1гите,тей 3 первой и второй рабочих частот (первый кана.т), на фиг 2е, ж третьей и четвертой (второй канал); аналогично на фиг. 2з, и. к, л выходы гюроговы ; элементов 4 рабочих частот /1, /V, /J и 1 соответственно, а на фиг. 2л, р, с, г -- на соответстнуюгцих выходных шинах 12. На фи1. 2м показана диаграмма си;ч1а:1а на выходе элемента 7-1 первого канала, на фиг. 2н второгч) канала; на фиг 2о -- диаграмма си1нала на выходе э, гемента 8 совггадений.

До момента времени t на входе усг|К)й- ства сигнал отсутствует. При этом на втором выходе таймера О присутствует единичный сигнал, удерживающий нако11ите. 1и ,V 1, .... 3-« в начальном (с6рон1еином) состоянии, накопление не 1рои; водится. При появлении в момент времени t двухчастотного си1 нала, содержащего частоты / ; и / ,j, сигнал сброса

накопителей 3-1 3-« на втором выходе

таймера 9 пропадает, начинается отсчет длительности переходных фоцессов Т,,,.,,. В накопителях 3-1, ..., 3-« производится накопление выделенных ло.юсовыми фильтрами 2-1 2-, / составлян. щих сигнала.

Во время действия переходны.ч процессов уровни сигналов на выходах фильт)ов и:; 2-1, .... 2-п присутствующи.х частот MOJ ут быть меньше уровня си1Л1алов на выходах других фильтров из 2-L ..., 2-п, в результате чего возможно срабатывание не тех пороговых элементов из 4-1, ..., 4-«, что нашло отражение на фиг. 2и, л в интервале времени /I-/2. При этом, несмотря на то, что на вы- .ходах элементов 7 обоих каналоЕ единичные сигналы, единичный сигна.ч на выходе эле.мен- та 8 совпадений отсутствует и срабатывание вентилей 5-1, ..., 5-« не происходит благодаря наличию запре1цаю цего (нулевого) сигнала на первом выходе тай.мера 9. В момент времени /2 появляется единичный сигнал на пер- во.м выходе таймера 9, что приводит к появлению CHnui.ia на выходе :1лемента 8 coinia- дений, и сигналы с выходов пороговых элементов 4-1 4-п фоходят на выход устройства. R момент времени /j по окоича11ии двухчастотной посылки происходит сбрасывание таймера 9 и накопителей 3-1 3-н.

При воздейсгвии на усгройстио сигнала только одной частоты (период времени /.( /,-, отсутствует единичный сигна.: па выходе элемента 7-2 второго канала 1-2, гак как на его входе нет сигна.юв февын;ения ург)в- ня с пороговых -.тементов 4 соответсгвенпо не происходит срабатывапия элемента 8 и подачи еигна, 1а с Бых(;да первого порогового элемента 4-1 lia выход ст|1ойства. При воздействии в /.-,- /7 сигна.ча /;,

/) и / срабатывания леменги

ВТО)ОГО

канала

происх1;дит по той причине.

что на его входах пр11сутстиук1Т одпонремен- но два единичных сигргала. Г|)и вочдейктвип помехи, iipeBi)iinaK) uopoi ofsbiii уровень (время .), сраба г 1вания уст)ойстна не г роисходит потому, что наличие состав- ляюпгпх пабочлх частот в пей случайно п кратков)емепно, .;;едстиис чего( не могут

быть зафиксирО1 аны. В момент времени /:, по истечении периода Т производится сброс накопите,ей :М 3-/г.

По сравненик) с известггым в пред.пагае- мо.м уетройстве повышается помехоустойчивость приема за счет статистической об- |)аботки сигналов )ia выходах фи,тьтр(;в с помощью накопителей; уменьп аетея влияпие частотных искажений в канале связи за счет адаптации порогов в каналах устройства; устраняется неправильное срабатывание во г:ремя гереходпых процессов к фильтрах за счет блокир(.)вки выходов с помоп1ью таймера, что значите,гьно повышает точнсх тЬ) :елекциг .

Формула изобретения

0

Устройство селекции многочастотных сигналов, содержащее е первого по n-f по,тосо0 вые фильтры п вепти,пи, обг1единенные в гп каналов селекпии, входную шину и с первой по п-ю выходные шиньг, отличающееся тем, что, с целью повышения точности селекции, в негч) введены входной пороговый элемент,

, с первого по «-Й 11акопители, с первого по п-н пороговые эле.менты, элемент совпадений и таймер, а также в каждый канал селекции - сумматор и элемент антисовпадений, причем входная шина соединена с входом входного ггорогового элемента, выход которого соеди0 нен с входом таймера и входами с первого гго /г-й полосовых фильтров, выход каждого из к) через ггоеледовательно соеди- неннгзге соответствующие накопитель, поро- говглгй элемент и вегггиль соединен с соот- ветствуюгцей вьгходной шиной, входы каждо5 го сумматора соединены с выходами накопителей, входящих в данн1 П1 канал се, 1екции, а выход сумматора каждого канала селекции соединен с вторыми входами пороговых эле- мептов, входящих в данный канал селекции, вьгходьг которых соединены с входами элемента антисовпадения данного канала, при этом с первого по tu-н входы элемента сов- па гения соеди1ге1гы с вьгходами эле.ментов (;впадения соответственно с первого ГО /7)-й селекции, а выход соединен

г с втирг гмп Г5хо;1ами с первог о гго /г-й ве1гти,пей выходгч когорьгх соединены соответсгвенно с первой по п-ю вх(;дными пппгами, при этом irepiibiii вьгход таймера соедиг1ен с (/п+1)-м входом элемеггта сог ,надения, а второй BI,I- ход с входами сброса с ггервого ио п i

Q накопите, ici i.

ti tz ts tif

ts t6 tj ts Фиг. 2

t9

Изобретение относится к технике связн и импульсной те.чнике и может быть исполь- зооано. например, в тастатурны.х нриемни- ки.ч, в которы.х информация о набираемом номе)е не|1едается в виде комбинаций т и п возможных частот. Цель изобретения - повышение точности селекции многочастотных сигналов - достигается за счет исключения неправильных срабатываний во время переходных ироцессов и устранения чувствительности к относительному измененик амплитуд составляющих многочастотною сигнала. Устройство содержит каналы 1.1 .. l.ni селекции, цо.чосовые фи.тьтры 2.1.,,2.//. накопители 3.1...3.П. пороговые элементы 4.1.-.4.«. вентили 5.1...5.п. входящие в :1ти каналы сумматоры 6....6.ni и элементы 7.I., 7.т антисовпадений, в.ходяшие но одночг к каждый канал, элемент 8 совпадений, ми- мер 9, входной пороговый элемент 10, ную шину И, выходные шины I2.1... 12. ;. Устройство характеризуется ноиышенной помехоустойчивостью, уменынение.м в.чия- ния частотных искажений к канале связи Н устранением неправильно1 о срабатывания. 2 ил. to (Л