Способ определения наличия сигнала постоянного тока на фоне сигнала переменного тока Советский патент 1993 года по МПК H04M3/22 

Изобретение относится «технике связи, преимущественно в автоматических телефонных станциях для определения ответа абонента при наличии сигнала вызова,

Наиболее близким по технической сущности, в предлагаемому является способ определения наличия сигналов постоянного тока на фоне сигналов переменного тока, заключающийся в том, что определяют знак полуволны, мгновенное значение сигнала в начале положительной полуволны, запоминают его, определяют последующее мгновенное значение сигнала в течение данного полупериода, которое сравнивают с предыдущим мгновенным значением сигнала, сравнение Последующих значений с предыдущими производят до тех пор, пока последующее мгновенное значение сигнала не станет меньше предыдущего и предыдущее мгновенное значение запоминают, при следующей положительной полуволне сигнала переменного тока аналогично определяют максимальное значение сигнала на полупериод, сравнивают максимальные значения сигнала за указанный и предыдущий период и определяют разность их, сравнивают величину разности с заранее определенным (эталонным) значением сигнала и в случае превышения разности над зтал&йным значением судят о наличии сигнала постоянного тока.

Данный способ имеет следующие недостатки:

- большое количество операций (действий) по определению максимального значения тока за полупериод;

- довольно высокая частота сканирования для определения максимальных значений тока за полупериод, что уменьшает количество определенных сигналов постоянного тока на фоне сигналов переменного тока при увеличении обрабатываемых каналов;

XI

-рг1редёл1ёнШ наличия сигнала постоянного тЬка за период следования сигнала ггердмёйнрг/э fibka, чГо. является нёдсустаточ- но быстродёйствующйму ::,:

- of сутетвиё в;рзмо | нЙсШ(г1рёй егнйя наличия сигнала Лостоянного тока на фоне переменного тойа при одновременной п6- явленй Я сигнала постоянноготока исигнала перёмённогр трка, так; как в прототипе; сигнал о наличии и отсутствии сигнала прсто- янногр трка на фоне сигнала переменного трка видается при наличии сигнала riepe- мёнжзго TPka и. в момент появления и пропадания сигнала перёмённргр тока, то есть при вычитаний последующего и предыдущего мгновенных максимальных значений сит- нала за полупериод при наличии и ртсутствии сигнала постоянногоГ тока на фоне сигнал а я е реме иного т бка полученная величина будет равна нулю или меньше значения эталона.;, V. ;л ;: х;v- ; :v ; : - -t

Цель изобретения - увеличение быстрР- д ейст8МяГ :- -;-7 .-:- : /- г-::: - .

Поставленная цель достигается тем,.чтр в способе определения наличия сигнала постоянного тока на фоне сигнала переменного тока, при котором определяют мгновенные значения сигнала, преобразуют их в цифровую форму и запоминают их, сравнивают с эталонным значением и в случае прей ы шё ния над эта л он и ы м з н ачёниём судят о наличии сигнала постоянного тока... В отличие от прототипа первое мгновенное значение сигнала выбирают в прбйзвояь- ный момент времени, последующее мгновенное значение сигнала определяют через интервал времени, равный половине периода сигнала переменного тока, а запомнен-; ные: мгновенные значения сигнала суммируют и полученнутр сумму сравнивают е$т айЪЦ1 ым зн чёйиё Г .х у:;.

Форма сигналов переменнргЬ ток а мр- жет быть любой прИ выпблнёнии условия симметричности отнрситёльнр оси абсцисс при совмещении двух полупёрибдов. Мгнр венные значения сигналов через полбййну периода при сложении должны быть равньн нулю, то есть равныпо Амплитуде и проти- вопЬлЬх ны по знаку.;.-- v:;:;;:;/С;,;: ;Г; v;;;.;::

Формула . по определению йййичия сигнала постоянного токи имеет вид::

.-.&:Л -. -- ; - . ; Al+A2 0. ,-::..-.,-::.;,.-: - ::.-:где АГи А2 - первое и второе мгновенные значения сигнала переменного тока при отсутствии сигнала постоянного тока.

В частности случае сигналов синусоидальной формы:

Al AmaxSin

2 nt ;:.;:

5 - A2 AmaxSln /Др + J/:: : ; :

r X;-;;8 4p + . -; 10 ;/ i -% ; 3 ;% -: :-;;.;. ; V1,...-. ;

В случае нйличия сигнала постоянногр

... ;;т РкаХ;;г: : ;..;-:3:; ;; ; ; Аз+А4 2Е, где Аз и Щ - мгновенные зна|Б чения сигнала hpn наличии сигнала постоянного тока на фоне сигнала переменного трка, Ё - амплитуда сигналаi постря ннрго

тока.

: E Amaxsfn Д +Е ,;л; V; .;

;.; A4 A2 E-Amax|(n/ + |/V E :

. npliМём t 2hГприл Ь:;: ;;;:.; .-,

;. A3 A4 AmaxSfhO+E, ,

7 Аз 4 2Ё у-;;;;;чг;:(.Г;; ,,; ;

: При t -п . -. :.

Зб;

Аз Атах81п .;;;:

35-......

--;. -.;. А4 Атах§1п/п+.,7-ь.Ё ::;:- :;; .:

1 - . -. .; - ..--.-..- ; .;- -:-. -;; .. -.: f: :Н. : ...:-..,-.

.. .:; . - , . . . : .-: -- : : .. .. -. -.

40 .., А 4 -Атах+|,-;.;::/;.,-.- , v

.. Ж ЗШМС - :: ;;; v; :; вёдёнйе Е(предлагаемомспЪсобе вы- 45 борки пёрвого мгновеннргр значен ия сигна- ; ;ла тй пр рйзвЪльный момент времени в течение полугтёрйРДа сигнала переменного трка, выборки послёдующегр значения сигнала через интерёал времени, равный поло- 50 вине Штнала переменного тока, и суммирования выбранных мгновенных значений сигнала придают способу новое свойство - увеличение быстродействия определений наличия сигнала постоянного 55 тока на фоне сигнала переменного тока.

На фиг, 1 - приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый,способ; на фиг. 2-структурная схема примера реализации предлагаемого способа; на фиг. 3- временная диаграмма работы предлагаемого способа: на фиг. 4 - временные диаграммы работы устройства, реализующего способ.

Устройство, реализующее предлагаемый способ состоит из входных зажимов 1i...1n, аналогового мультиплексора 2, ана- лого-цифрового преобразователя (АЦП)З, оперативно-запоминающего устройства (ОЗУ)4, блока 5 суммирования, блока 7 эталонного значения., выходного зажима 8, выходов тактовых импульсов 9i...9n, 10, 11 и 12.

Аналоговый мультиплексор 2 осуществляет коммутацию входа АЦП 3 с одним из входных зажимов в 1i...1n. Аналого-цифро- вой преобразователь 3 осуществляет преобразование аналоговых значений выборок сигналов в цифровую форму. При этом быстродействие АЦП должно быть больше, чем скорость изменения входных сигналов

-г-р . В противном случае, между входным

коммутатором и АЦП необходимо ставить устройство по выборке и запоминанию значений сигнала. Оперативно-запоминающее устройство ОЗУ 4 осуществляет запись и хранение в течение одного периода следования переменного тока информации, поступающей с выхода АЦП 3, Блок 5 суммирования осуществляет суммирование последующего мгновенного значения сигнала с предыдущим. Блок 6 сравнения осуществляет сравнение величины полученного сигнала, поступающего с выхода блока 5 суммирования с заранее установленным значением сигнала, поступающего с блока 7 эталонного значения и при превышении величины полученного сигнала над эталонным значением выдает на выходной зажим 8 сигнал о наличии постоянного тока на фоне сигнала переменного тока по сигналу тактовых импульсов, поступающих со входа 11.

Способ определения сигнала постоянного тока на фоне сигнала переменного тока и работа устройства по данному способу заключаются в следующем.

Определяют первое мгновенное значение сигнала в произвольный момент времени в течение полупериода сигнала переменного тока. Посредством аналогового мультиплексора 2 на вход АЦП 3 подается сигнал со входного зажима 1i. В АЦПЗ сигнал преобразуется в цифровую форму и записывается в ОЗУ 4.

После определения сигнала со входного зажима 1i аналогично производят определение сигналов на всех входных зажимах

1i...1n и последовательно записывают в ячейки ОЗУ 4.

Определяют второе мгновенное значе- ние сигнэла через интервал времени, рав- ный половине периода сигнала переменного тока. Посредством аналогового мультиплексора 2 на вход АЦП 3 подается второе значение сигнала со второго зажима 1 через половину периода сигнала переменного тока. В АЦП 3 сигнал преобразуется в цифровую форму

Суммируют последующее мгновенное значение сигнала с предыдущим. Сигнал с выхода АЦП 3 сравнивается в блоке 5 суммирования с сигналом, поступающим с выхода ОЗУ 4. На входе блока 5 суммирования появляется сигнал, величина которого является суммой между первой (предыдущей) и второй (последующей) выборками сигналов,

После сравнения сигнал, поступающий с выхода АЦП 3, записывается в ОЗУ 4.

Сравнивают полученную сумму с эталонным значением сигнала и в случае превышения полученной величины над

эталонным значением судят о наличии сигнала постоянного тока. Из блока 5.суммирования сигнал поступает на вход блока 6 сравнения, в котором он сравнивается с заранее определенным значением в блоке 7

эталонного значения. При превышении сигнала суммы над эталонным значением с блока 6 сравнения на выходной зажим 8 выдается сигнал о наличии сигнала постоянного тока по сигналу тактовых импульсов Тз,

поступающих со входного зажима 11.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:

- имеется возможность обрабатывать большее количество сигналов за счет исключений операции по определению максимального значения тока за полупериод;

- увеличение быстродействия за счет уменьшения времени определения наличия

сигнала постоянного тока (время определения наличия сигнала постоянного тока) на фоне сигнала переменного тока предлагаемым способом, в зависимости от момента появления сигнала постоянного тока, в

предлагаемом способе меняется от 0,5 Т до Т, в прототипе - Т, независимо от момента появления сигнала постоянного тока один период (Т) сигнала переменного тока;

- обеспечивается возможность определения наличия сигнала постоянного тока на фоне сигнала переменного тока при одновременном появлении сигналов.

Фрпмула изобретения

Способ определения наличия сигнала постоянного тока на фоне сигнала переменного тока, при котором определяют мгновенные значения сигнала, преобразуют их о цифровую форму и запоминают, сравнивают с эталонным значением ив случае превышения над эталонным значением судят о наличии сигнала постоянного тока, от л ича ющийсятем.что, с целью увеличения быстродействия, первое мгновенное значение сигнала определяют в произвольный момент времени, последующее мгновенное значение сигнала определяют через интервал времени, равный половине периода сигнала переменного тока, запомненные мгновенные значения сигнала суммируют и полученную сумму сравнивают с эталонным значением.

Изобретение относится к связи и может найти применение в автоматических телефонных станциях для определения ответа абонента при наличии сигнала вызова. Цель - увеличение быстродействия. Способ заклкх чается в определении мгновенных значений сигнала, преобразовании их в цифровую форму и запоминании, а также в сравнении полученного результата с эталонным значением ив случае превышения над эталонным значением судят о наличии сигнала постоянного тока. Первое мгновенное значение сигнала определяют в произвольный момент времени, последующее мгновенное значение сигнала определяют через интервал времени, равный половине периода сигнала переменного тока. Запомненные мГновеНные значения сигнала суммируют и полученную сумму сравнивают с эталонным значением.4 ил. С

Определяют первое мгновенное значение сигнала и запоминают его .

Определяют второе мгновенное значение сигнала через полпериода сигнала переменного тока

Суммируют гюеледукщее значение сигнала с предыдущим

Сравнивают величину суммы с эталонным значением и в случае превышения полученной величины над эталоном судят о наличии сигнала - постоянного тока .

8

П

-©

0

12

0&&in

Фи&.2

фиъ.1

4

f f

8 &

-Л

8

8

7

в

Я

«

.А Я--А -::.; ..V- v -:лШ:

; л4. -Л2+Ј: :- - -: . .

Лз+As :Ai + E-Az+E 2E. -cy#ft& лреАлЛ/щего и последующего нгнобеннш .значений напря- жения при fsa/K/yi/i/ сигяаяа аостояяиойо тога

: .3

i/i