Устройство для автоматической привязки шкал времени Советский патент 1974 года по МПК G04C11/02 

1

Известные устройства для автоматической привязки стандартных шкал времени приемных иуиктов к сигналам точного времени с известной фазой несущей частоты, передаваемым радиостанциями в режиме амплитудной манипуляции в сверхдлинноволновом (СДВ) диапазоне по заданной программе в соответствии с установленным расписанием, содержащие электронно-лучевые индикаторы осциллографического типа, фазовращатели, вспомогательные делители частоты, управляющие устройства релейного типа, осуществляют установку шкалы времени приемного пункта под принимаемые сигналы единого времени только при отношении уровня принимаемых сигиалов и помех, больщем единицы. Погрешность привязки в этих случаях, помимо ипструментальпой погрешности самой аппаратуры, определяется местными условиями, субъективной ошибкой оператора и существенно зависит от его опыта и отношения сигнал/шум.

Кроме того, известные устройства рассчитаны на работу по огибающей радиосигналов точного времени и не используют информацию, содержащуюся в высокочастотном заполнении. Это ограничивает помехозащищенность известных устройств, а надежность привязки зависит от конкретных условий приема радиосигналов точного времени. Например, при отношении сигнал/шум, равиом или меньшем единицы, возможность выделения сигналов времени и привязка к ним с помощью известных устройств вообще исключены. В результате не обеспечивается выполнение требований, иредъявляемых к точности современных устройств для автоматической привязки. Для повышения точности и надежности

привязки за счет исключения субъективных ошибок оператора, возникающих при визуальной привязке, в предлагаемом устройстве выходы каналов радиоприемного устройства п хранителя времени подключены к устройству первичной обработки сигнала по фазе высокочастотного заполнения, содержащему формирователи импульсов в каждом из каналов и схему совпадения, выход которой соединен с устройством вторичной обработки сигнала по фазе огибающей, содержащим последовательно включенные устройство коммутации каналов счетчиков-накопителей, многоканальные счетчики-накопители, устройство объединения выходных сигналов

многоканальных счетчиков-накопителей и командное устройство, к выходу которого подключены счетчик времени привязки, счетчик опроса, устройство коммутации частот и каналов привязки и схема совпадения, а также управляемый делитель частоты, выход которого соединен с отсчетиым устроистиом, запускасл-плм выходными сигналами управляемого л,слителя noc.ie окончатся процесса привязки.

На фиг. 1 изображеиа блок-схема предлагаемого устройства, где 1 - устройство иерпичной обработки информации, состоянц-С из формирователей 2 и 3 длительности соот етстпеиио сигнального м опорного стробд1мнульсов, схемы совпадепи-я 4; 5 - устройство вторичной обработки информааи ; 6 - управляемый де,:1ите. частоты, формируюигий импульсные сигналы с частотами следования, соответству ioHj,H м и ча стота м манн нул я ни и iipi-iiHi маемой амплитуд110-иа1Н1ну.1ироианной () программы; 7 - устройство коммутации частот иринязки; 8-устройство коммутации каналов, осуществляюп;ее последовательную коммутацию выходных си налов, поступающих с устройства 1 иа миогокаиальпые счетчики-иаконители 9; 10-устройство объедипения выходных снгпалов счетчиков-накопителей 9; 11-счетчцк времени привязки, воспринимаюии1Й сигпалы устройства коммутации частот привязки и определяющий пптервал времени привязки к стандартной или кратной ей шкаяе времени АМ-программы; 12 - счетчнк оироса, взаимодействующими с м I О го к а и а л ь и ы м и сч етч и к а м и - и а ко п ител я м и через устройство 8 и управляемый счетчиком 11; 13 - комаидиое устройство, оиредедяющее последовательпость взаимодействия элемеитов устройства 5, воспринимающее информацию от устройства 10 и управляющее делителем частоты 6; 14 - радиоприемное устройство; 15- отсчетпое устройство; 16 - хранитель времени; 17 - опорный генератор.

На фиг. 2 представлепа АМ-программа, по которой работает описываемое устройство. Программа предусматривает последовательиую иередачу иесущей частоты, информация о фазе которой запомииается аппаратурой приемного пункта и используется для первичной обработки АМ-сигиалов; АМ-спгиалов высшей частоты маиицуляции, информация о фазе которой запоминается там же и испол зуется для сиихропизации управляемого делителя частоты 6; АМ-сигналов иизкочастотиой программы.

Иа фиг. 3 показаны временные диаграммы основных сигналов на отдельных элементах устройства, где

а - сигнал в смеси с щумом с выхода приемного устройства;

б - сигнал опорной частоты;

в - сигнал в виде кода с выхода устройства первичной обработки информации;

г - сигналы с частотой следования 10 Гц на выходе управляемого делителя;

д - сигнал на входе I счетчика-накопителя;

е - сигнал на входе II счетчика-накоиигеля;

ж - сигнал на входе III счетчика-наконигеля;

3-сигнал на входе счетчнка-накопптеля;

и - сигнал па выходе устройства объеди нения выходных сигналов многокаиальных счетчиков-иакопителей;

к-сигнал «П на выходе командного устройства;.

л - сигналы с частотой следования 10 Гц па выходе управляемого делителя после прохождения команды «П.

Работа устройства при устраненин миогозиачности в пределах минутного пптервала (поиск сигналов времегщ с частотами следования 1 Гц, 1/10 Гц и 1/60 Гц) одинакова, из.меняется только количество счетчиков-накопителей, подключаемых устройством 8 коммутации каналов, и время накопления, определяемое счетчиком 11 времени привязки. Количество счетчиков-иакопителей обусловлено максимальной скважностью сигналов времени АМ-программы (в приведенной па фиг. 2 программе для сигналов с частотами следовання I Гц и 1/10 Гц, имеющими длительность 100 мсек и 10000 мсек соответстзенпо, их число составляет 10).

С одной стороны на устройство 1 с выхода радиоприемного устройства 14 поступают амплитудцо-мапипулироваипые сигпалы с частотой заполнения /пром. в смеси с шумом и с

другой стороны опорное иапряжепие с частотой /опор./пром. от опорного генсратора 17, предварительно совмещенное но фазе с /пром. АМ-сигнала, например, от фазометра или хранителя времени 16, синхронизированного

опорным генератором 17.

В случае совпадения стробирующих импульсов, сформированных из опорного напряжения, с импульсами, сформироваииыми из смеси сигнал-шум, в момент перехода через нуль этих напряжений на схеме совпадения 3 устройства 1 появляются выходные импульсы, которые с точкн зрения содержащейся в них информации рассматриваются как «едщццды кода. Эти импульсы и иесут полезиую И1;формацию о сигиале (фиг. За, б, в).

Так как с приемпого устройства на вход

устройства первичной обработки информации

поступает напряжение смеси сигиала и щума,

то в паузах между полезиой информацией о

сигнале существует напряжение шума, фаза которого является случайной. При этом на схеме совпадения 3 устройства 1 нервичпой обработки информации будет сформировано иекоторое количество «единиц кода, представляющих ложную информацию.

Пмиульсы кода, несущие как полезную, так н ложную ииформацию, поступают иа устройство 5 вторичной обработки ииформации, где через устройство 8 коммутации каналов распределяются в мпогоканальные счетчики-наконители 9 в соответствии с управляющими

сигналами устройства 7 коммутации частот

привязки (фиг. Зд, е, ж, з).

Поскольку при поиске сигиала с известной

фазой количество единиц кода, соответствую

щих совпадению опорного папряжения с напряжепием смеси сигнала с шумом, превышает -количество единиц кода, сформированных при совпаденин опорного папряжения с папряжением шума, то за определенный интервал, заданный счетчиком 11, в один из счетчиков-пакопителей поступит большее количество единиц кода, чем в любой другой счетчик-паконитель, па которые поступают импульсы кода, сформированные при совпадении опорного напряжепия с напряжением шума (фиг. Зд).

Через интервал времени, задаппый счетчиком времени привязки, устройство первичной обработки информации отключается, и включается счетчик опроса 12, с помощью которого выделяется счетчик-пакопитель, в котором количество единиц кода превысило расчетный порог накопления.

Параметры рассматриваемого устройства выбраны таким образом, что при предельпо минимальном соотношении сигнал/шум и заданном времени привязки количество единиц кода, соответствующего смеси сигнала и шума, должно с заданной вероятностью превышать пороговую емкость счетчика-накопителя, при этом номер счетчика-иакопителя, в icoTOpOM превышен порог, соответствует номеру временного интервала, в котором находится искомый сигнал АМ-программы.

После опроса с помошью счетчика опроса 12 сигнал с выхода выделенного счетчиканакопителя (фиг. 3, и) через устройство 10 поступает на командное устройство 13 (фиг. 3, к), которое устанавливает делитель частоты 6 (в соответствии с обнаруженными сигналами стандартной или кратной ей шкалы времени (фиг. 3, л).

Командное устройство 13 включает устройство первичной обработки информации и подготавливает элементы устройства вторичной обработки информации к последующей работе для устранения многозначности в пределах минутного интервала. По завершении поиска остальных сигналов времени (1 Гц, 1/10 Гц н 1/60 Гц) импульсы управляемого делителя частоты 6 оказываются установленными в соответствии с принятыми сигналами времени АМ-программы.

На этом привязка к сигналам времени АМнрограммы завершается.

С помощью предлагаемого устройства обеспечивается точность прнвязки стандартных шкал времени приемиых пунктов к сигналам времени, нередаваемым СДВ-радиостанциями в режиме амплитудной манипуляции, не хуже одной миллисекунды при соотношениях спгнал/шум 0,1 в полосе кГц с вероятностью нравильного устранения многозначности в пределах мипутного интервала, равной 0,95.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической привязки шкал времени нриемных пунктов к сигналам точного времени с известной фазой несущей

частоты, передаваемым радиостанциями в режиме амплитудной манипуляции по заданной программе в соответствии с установленным расписанием, содержан ее опорный геператор, хранитель времени, отсчетное устройство

п радиоприемное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности привязки, выходы каналов радиоприемного устройства н хранителя времени подключены к устройству первичной обработки сигнала по фазе высокочастотного заполнения. содержащему формирователи импульсов в каждом из каналов п схему совпадеппя, выход которой соединен с устройством вторичной обработки сигнала по фазе

огибаюш.ей, содержащим последовательно включенные устройство коммутации каналов счетчиков-накопителей, многоканальные счетчики-накопители, устройство объедииения выходных сигналов многоканальных счетчиковнакопителей и командное устройство, к выходу которого подключены счетчик времени прпвязкп, счетчик опроса, устройство коммутации частот и каналов привязки и схема совпадеппя, а также управляемый делитель

частот ), выход которого соединен с отсчетным устройством, запускаемым выходными сигпаламп управляемого делптеля носле окончания процесса привязки.

вых приЗя , асто/п ЮГц -

1 Гц,/,оГц, Ги

опор

IP

Г,

У

0/г

А Г:

бысш ОГц

-Cb4}-D4 EEL

J-г .т

Т Т W оГц

ТГц

. - ТюГц

.пТ,

/6 - /юГи

i EEb-Ch-Q-cz

10 т Гц

(Риг 2

/wA AA/wwiA а 5

тш1ШМ1ШШ1т шт№ -

Т Г п тттг