Устройство для выбора канала Советский патент 1992 года по МПК H04J7/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в многоканальных системах обработки модулированных импульсных сигналов для выбора канала, по которому ведется передача, в условиях помех, в том числе помех типа пропадания импульсов.

Известно устройство для выбора канала, содержащее последовательно соединенные автогенератор, счетчик, коммутатор, схему сравнения, выход которой соединен с входами первого и второго блоков памяти, на информационные входы коммутатора подаются коды, соответствующие входным сигналам различных каналов, выход коммутатора соединен также с вторым входом первого блока памяти, выход которого подключен ко второму входу схемы сравнения, выход счетчика соединен со вторым входом второго блока памяти, выход которого является выходом устройства. Номер канала формируется автогенератором и счетчиком и записывается в первый блок памяти по сигналу разрешения со схемы сравнения, если для данного номера канала на информационном входе коммутатора присутствует соответствующий данному каналу код,

Недостатком этого устройства является то, что в нем на входы коммутатора поступают не сами сигналы, а коды, характеризующие сигналы. В связи с этим использование его в качестве устройства для определения частотного канала, к которому относится принимаемый сигнал, непосредственно по сигналу, особенно с пропадающими в нем отдельными импульсами, невозможно без дополнительной аппаратуры.

Известно также устройство автовыбора канала, содержащее коммутатор восстановленных входных сигналов, управляющий вход которого соединен с блоком сравнения, подключенным через соответствующие блоки обработки сигналов к входам устройства, кроме того, на блоки обработки сигналов подан синхросигнал. В этом устройстве происходит сравнение входных сигналов с восстановленными оригиналами и выбирается тот канал, где искажений меньше. Однако данное устройство не позволяет непосредственно определить номер частотного канала, если использовать его в многоканальных системах связи с частотным разделением каналов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является выбранное в качестве прототипа устройство автовыбора канала, содержащее последовательно соединенные первый формирователь, первый триггер, первую схему И, первый и второй счетчики, а также третий счетчик, блок памяти, четвертый счетчик, генератор, делитель частоты, коммутатор, схему ИЛИ, вторую и третью схемы И, второй формирователь и второй триггер. Это устройство позволяет

оценивать номер канала непосредственно по реальным входным сигналам, искаженными помехами. Однако оно является весьма сложным, содержит сложные и дорогостоящие элементы, такие как комму0 татор, блок памяти, формирователи, делитель частоты,счетчик.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что

5 в устройство для выбора канала, содержащее последовательно соединенные первый триггер, первый элемент И и первый счетчик, последовательно соединенные второй триггер и второй элемент И, а также второй

0 и третий счетчики, третий элемент И, первый элемент ИЛИ и генератор, введены второй и третий элементы ИЛИ, элемент задержки и блок сравнения, при этом первый вход первого элемента ИЛИ и второй

5 вход второго элемента И объединены и являются входом устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И, первый вход которого соединен с первым входом третьего элемен0 та И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и выходом генератора, управляющий вход которого соединен с выходом третьего счетчика, вход суммирования и вход вычитания

5 которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока сравнения, управляющий вход которого соединен с обнуляющими входами первого и второго триггеров, выходом второго элемента ИЛИ

0 и входом элемента задержки, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и входами обнуления первого и второго счетчиков, выходы соединены соответственно с первыми и вторыми входами

5 блока сравнения, выходы переполнения первого и второго счетчиков соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с суммирующим входом

0 второго счетчика, второй вход третьего элемента является входом Пуск устройства, а выход третьего элемента ИЛИ соединен с S-входом второго триггера.

. На фиг. 1 изображена схема устройства

5 автовыбора канала; на фиг. 2 - схема получения стробируемого блока сравнения; на фиг. 3 - график работы счетчика импульсов, Устройство (фиг. 1) содержит первый блок 1 обработки сигнала, второй блок 2 обработки сигнала, блок 3 сравнения, первую схему И 4, первый триггер 5, первую схему ИЛИ б, перестраиваемый генератор 7, второй триггер 8, элемент 9 задержки, вторую схему ИЛИ 10, третью схему ИЛИ 11. первый счетчик 12, вторую схему И 13, второй счетчик 14.

Схемы И 4 и 13 представляют собой стандартные двухвходовые схемы И, схемы ИЛИ 6, 10, 11 - стандартные двухвходовые схемы ИЛИ. В качестве триггеров 5 и 8 мож- но использовать интегральные RS-тригге- ры

Счетчики 12 и 14 - двоичные счетчики, легко реализуемые с использованием интегральных счетчиков типа К155ИЕ7.

Блок 3 сравнивает два т-разрядных числа с выдачей результата сравнения по стробирующему импульсу с выхода второй схемы ИЛИ. Схемы сравнения такого типа легко строятся на базе интегральных микро- схем (см. например, рис. 5 68 на с. J, в том числе с использованием интегральных четырехразрядных схем сравнения типа К531СП1 или К555СП1 (см., например, рис. 1.135 на с. 187).

Для получения стробируемого блока сравнения достаточно на выходе известных схем сравнения поставить элементы И, как это показано на фиг. 2 и как часто делают на практике.

Генератор 7 - управляемый кодом перестраиваемый генератор, в качестве которого можно использовать одну из известных схем цифрового синтезатора частоты, на который подается параллельный код с первого счетчика 12, а выходом является импульсная последовательность типа меандр. Возможные функциональные схемы цифровых синтезаторов частоты (на основе ДПКД, суммирования импульсных последователь- ностей и др.) показаны на с. 68-80.

Устройство работает следующим образом. Вначале все триггеры и счетчики обнулены (цепи обнуления на фиг. 1 не показаны), хотя первоначально в первый счетчик 12 может быть записан начальный код, задающий определенную начальную частоту генерации генератора 7.

По внешнему сигналу ПУСК, проходящему через третью схему ИЛИ, второй триг- rep 8 устанавливается в единичное состояние, разрешая прохождение импульсов с входа устройства через первую схему И 4 на вход единичной установки первого триггера 5. По переднему фронту первого пришедшего на вход S-триггера 5 входного импульса триггер 5 устанавливается в единичное состояние, разрешая прохождение импульсов через схемы И 13 обоих блоков обработки сигнала, т е единичное состояние триггера 5 означает как бы подачу синхросигнала ка оба блока обработки сигнала.

В обоих блоках обработки сигнала происходит подсчет в счетчиках 14 импульсов: во втором блоке 2 обработки сигнала накапливаются импульсы Заданной частоты с генератора 7, а в первом блоке 1 обработки сигнала накапливайся ймп улЪсьГ с выхода первой схемы ИЛИ б, в которой суммируются входные импульсы и импульсы с выхода генератора 7. Если частоты входного сигнала и колебания генератора 7 равны, то даже при наличии гф дп адсГнии импульсов в входной импульсной последовательности (из-за помех или B eflcYstoe мбдуляции) в счетчиках 14 обоих блоков обработки сигналов за фиксированное время будет накоплено одинаковое чис/io им пУльсВ%7 как это показано на фиг. За, где UBX - входной сигнал, U - выход генератора 7, Ue - выход первой схемы ИЛИ 6, NI -числоимпульсов, накоп- ленТГых в пёрШм блоке1 обработки сигнала, N2 - число импульсов, накопленных вс втором блоке 2 обработки сигнала. Тогда при Ni N2 через п накопленных импульсов по сигналам переполнёНйя счетчиков 14 через вторую схему ИЛИ 10 обнуляются триггеры 5 и 8, останавливая поступление импульсов на оба блока обработки сигналов. По сигналу с выхода второй схемы ИЛИ 10, поступающему на вход управления блока 3, на выходе появляется сигнал, говорящий о равенстве частот входного сигнала и колебания генератора 7 и о наличии на выходе первого счетчика 12 кода номера канала, являющегося выходным кодом устройства при наличии сигнала на выходе блока сравнения.

Если частота входного сигнала больше частоты колебания генератора 7, то, как это показано на фиг. 36, число накопленных в первом блоке 1 обработки сигнала импульсов окажется больше, чем число накопленных в блоке 2 обработки сигнала. Тогда импульс переполнения счетчика 14 первого блока обработки сигнала, пройдя через вторую схему ИЛИ 10, обнуляет триггеры 5 и 8, останавливая поступление импульсов на оба блока обработки сигналов. Этим же импульсом разрешается поступление сигнала с выхода А В блока сравнения на вычитающий вход первого счетчика 12, уменьшающего поступающий на генератор 7 код на единицу. Кроме того, им- пульс с выхода второй схемы ИЛИ 10, пройдя через элемент задержки 9, поступает на входы обнуления счетчиков 14 обоих блоков обработки сигналов и,

пройдя также через третью схему ИЛИ 11, устанавливает второй триггер 8 в единичное состояние, разрешая перезапуск устройства входным импульсом. Время задержки элемента 9 выбирается таким, чтобы к моменту появления на его выходе импульса код счетчика 12 был уже изменен.

Если частота входного сигнала меньше частоты колебания генератора 7, то, как это показано на фиг. Зв, число накопленных в первом блоке 1 обработки сигнала импульсов окажется меньше, чем в блоке 2. Тогда импульс переполнения счетчика 14 второго блока обработки сигнала, пройдя через вторую схему ИЛИ 10, обнуляет триггеры 5 и 8, останавливая поступление импульсов на оба блока обработки сигналов. Этим же импульсом разрешается поступление сигнала с выхода А В блока сравнения на суммирующий вход первого счетчика 12, увеличивающего поступающий на генератор 7 код на единицу. Кроме того, этот импульс, пройдя через элемент задержки 9, обнуляет счетчики 14 обоих блоков обработки сигналов и проводит перезапуск устройства

Код счетчика 12 меняется до тех пор, пока частота генератора 7 не станет равной частоте входных импульсов. Тогда на выходе блока сравнения 3 появится сигнал, являющийся сигналом равенства частот и наличия на выходе счетчика 12 кода искомого номера канала.

Моделирование на ЭВМ и макетирование заявляемого устройства автовыбора канала подтвердили его работоспособность при использовании реальных модулированных импульсных сигналов.

Таким образом, за счет введения в схему второго и третьего элементов ИЛИ, элемента задержки и блока сравнения упрощается устройство, так как содержат меньшее количество оборудования и в нем отсутствуют весьма сложные и дорогостоя- ющие узлы, такие как коммутатор, блок памяти, формирователи, делитель частоты и счетчик.

Формула изобретени я

Устройство для выбора канала, содержащее последовательно соединенные первый триггер, первый элемент И и первый счетчик, последовательно соединенные второй триггер и второй элемент И, а также

второй и третий счетчики, третий элемент И. первый элемент ИЛИ и генератор, отличающееся тем, что, с целью упрощения, введены второй и третий элементы ИЛИ, элемент задержки и блок сравнения, при

этом первый вход первого элемента ИЛИ и второй вход второго элемента И объединены и являются входом устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И, первый вход

которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и выходом генератора, управляющий вход которого соединен с выходом третьего счетчика, вход суммирования и вход вычитания которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока сравнения, управляющий вход которого соединен с обнуляющими входами первого и второго

триггеров, выходом второго элемента ИЛИ и входом элемента задержки, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и входами обнуления первого и второго счетчиков, выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами блока сравнения, выходы переполнения первого и второго счетчиков соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход

третьего элемента И соединен с суммирующим входом второго счетчика, второй вход третьего элемента является входом Пуск устройства, а выход третьего элемента ИЛИ соединен с входом второго триггера.

3M... К555СП1 Л 5К555ЛАЗ

Фиа.г.