Устройство для измерения скорости телеграфирования Советский патент 1977 года по МПК H04L11/08 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в измерительных радиотехнических установках.

Известно устройство для измерения скорости телеграфирования, содерл ащее цепь точной подстройки частоты, состоящую из последовательно соединенных импульсно-фазового детектора и фильтра нижних частот, управляющего элемента и генератора, соединенного через делитель частоты с индикатором и импульснофазовым детектором, к другому входу которого подключен выход частотного детектора через последовательно соединенные усилитель и формирователь импульсов, и цепь грубой настройки частоты, состоящую из реверсивного генератора ступенчатого напряжения, выход которого подключен к входу управляющего элемента, и счетчика импульсов, к его входу подключен выход генератора 1.

Однако в известном устройстве цепь грубой подстройки частоты осуществляет настройку только периодических сигналов.

С целью обеспечения измерения скорости телеграфирования при приеме непериодического сигнала в него введены дешифратор с двумя выходными ключами, два триггера памяти, ключи, управляющий триггер, элемент И, сумматор, дополнительный делитель частоты и ждущий мультивибратор, при этом выходы разрядов счетчика импульсов подключены к

соответствующим входам дещифратора, выходные ключи которого, управляемые формирователем импульсов, подключены к единичным входам триггеров иамяти, причем единичный выход первого триггера памяти подключен через первый ключ к соответствующим входам реверсивного генератора ступенчатого напряжения и сумматора, к другим входам которых подключен нулевой выход второго триггера памяти через последовательно сосдинсиный элемент И и второй ключ, нулевой выход первого триггера памяти подключен к второму вход элемента И и к иервому входу третьего ключа, к второму входу которого подключен единичный выход второго триггера памятп, а к нулевым входам первого и второго триггеров памяти и к управляющим входам первого, второго и третьего ключей подключен выход формирователя имиульсов через последовательно соединенные дополнительный делитель и ждущий мультивибратор, а к входу «Сброс счетчика импульсов - непосредственно, кроме того, выход третьего ключа подключен к одному из входов управляющего триггера, к другому входу которого подключен выход сумматора, а выход управляющего триггера подключен к управляющему входу четвертого ключа, включенного между выходом фильтра нижних частот и соответствующим входом управляющего элемента.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Устройство для измерения скорости телеграфирования содержит день точной нодстройки частоты, представляющую собой систему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), состоящую из последовательно соединенных имиульсно-фазового детектора 1 (ИФД), фильтра 2 нижних частот (ФНЧ), ключа 3, уиравляющего элемента 4 и генератора 5, соединенного с входом счетчика 6 имиульсов непосредственно и через делнтель 7 частоты - с индикатором 8 и 1-1ФД 1, к другому входу которого подключей выход частотного детектора 9 (ЧД) через последовательно соединенные усилитель 10 и формирователь 11 и.мнульсоБ, и цепь грубой настройки частоты, состоящую из реверсивного генератора 12, выход которого иодключен к входу управляющего элемента 4. Выходы разрядов счетчика 6 иодключены к соответствующим входам дещифратора 13, его выходные ключи 14 и 15, управляемые формирователем И, подключены к едппичным входам триггеров 16 и 17 памяти, причем единичный выход иервого триггера 16 подключен через первый ключ 18 к соответствующим входам генератора 12 и сумматора 19, к другим входам которых подключен нулевой выход второго триггера 17 через иоследовательно соединенные элемент И 20 и второй ключ 21, нулевой выход нервого триггера 16 подключен к второму входу элемента И 20 и к первому входу третьего ключа 22, к второму входу последней подключен единичный выход второго триггера 17, а к нулевым входам триггеров 16 и 17 и к управляющим входам ключей 18, 21 и 22 подключен выход формирователя И через последовательно соединенные дополнительный делитель 23 частоты и ждущий мультивибратор 24, а к входу «Сброс счетчика 6 - непосредственно, кроме того, выход третьего ключа 22 подключен к одному из входов управляющего триггера 25, к другому входу которого иодключеп выход сумматора 19, а выход управляющего трпггера 25 иодключен к управляющему входу четвертого ключа 3. Вход детектора 9 подключен к входу устройства.

Устройство работает следующим образом.

Входной частотно-манниулированный сигиал подается па детектор 9 и усиливается усилителем 10, на выходе которого сигнал представляет собой последовательность видеоимпульсов. Длительность самого короткого импульса Train определяет скорость телеграфирования В,

-. Длительности имиульсов и

так как В интервалов между ними изменяются хаотически, но в идеальном сигнале они могут принимать только дискретные значения, кратные Tmin, при этом сумма длительиостей единичного импульса и единичной паузы всегда равна

2Тт1п.

На выходе формирователя 11 образуются короткие импульсы, совпадающие с передннми (или задними) фронтами входного частотно-манипулированного сигнала. Все интервалы между этими импульсами кратны Тт;п, а самые короткие из них равны 2тт1п. Эта носледовательность имиульсов является онорным сигналом, по которому подстраивается геператор 5, подстройка последнего осуществляется с помощью двух цепей - грубой и точной подстройки частоты (системы ФАПЧ). Нри работе системы ФАПЧ ключ 3 замкнут.

С выхода формирователя И сигнал поступает па один вход ИФД 1, на второй вход которого подается выходное напряжение делителя 7 частоты. Система ФАПЧ нодстраивает генератор 5 так, что на минимальном интервале, равном 2Tmin, укладывается четное количество периодов колебаний генератора 5, которое определяется коэффицнентом деления делителя 7, на его выходе в момент настройки на интервале 2тт1п укладывается точно два периода колебаний, в результате индикатор 8 измеряет частоту, равную скорости телеграфирования В. Однако пределы измерения величины В могут быть широкими, поэтому задачу предварительной, грубой настройки генератора 5 выполняет грубая снстема настройкп, принцип работы которой заключается в следующем.

Прп точной настройке частота генератора 5 такова, что на интервале 2ттш укладывается

заданное число колебаний, поэтому берется отрезок времени такой длины, что на него заведомо приходится хотя бы один минимальный интервал 2тт1п. На каждом интервале с помощью счетчика 6 считается число периодов

генератора 5. Ключи 14 и 15 открываются импульсами формирователя 11, а задние фронты этих импульсов осуществляют сброс счетчика 6. В результате на каждом интервале заново нроисходит счет колебаний генератора 5.

Дешифратор 13 построен так, что на его выходном ключе 15 появляется сигнал только в случае, если в конце интервала в счетчике 6 оказывается записанным заданное число, т. е. генератор 5 настроен. Если чнсло меньше заданного, сигнал появляется на выходе ключа 14. В этом случае частота генератора 5 ниже требуемого значения, производится серия измерений. Если на всех интервалах этой серии в счетчике 6 оказывается число больше заданного, на выходных ключах 14 и 15 сигналы отсутствуют и триггеры 16 и 17 остаются в исходном нулевом состоянии. Если частота генератора 5 соответствует требуемой, в серии измерений

находится хотя бы один минимальный интервал 2Tmin, носле которого появляется сигнал на выходе ключа 15, и опрокидывается триггер 17. Если частота генератора 5 ниже требуемой, опрокидывается триггер 16.

Таким образом, состояние триггеров 16 и 17 позволяет сделать вывод о состоянии настройки генератора 5. Грубая настройка его осуществляется реверсивным генератором 12, который управляется ключамп 18, 21. Ключ 18 открывается при опрокидывании триггера 16, еели частота генератора 5 должна быть новышена. Ключ 21 открывается через элемент И 20 в том случае, если триггеры 16, 17 не онрокинулись, т. е. частота генератора 5 быть понижена. При настройке генератора 5 ключи 18 н 21 оказываются закрытыми.

Интервал измерения оиределяется делителем 23, величина коэффициента деления которого выбирается из статистических характеристик сигнала так, чтобы из серии измерений хотя бы один интервал был равен минимальному. Ждущий мультивибратор 24 занускается от формирователя 11 через делитель 23 носледним имиульсом из серии. Импульс ждугцего мультнвнбратора 24 при расстройке геиератора 5 поступает на вход генератора 12 через ключи 18 илн 21, уменьшая или увеличивая наиряженне на его выходе на одну ступеньку. Следовательно, после каждой серии измерений ианряжение на выходе генератора 12 через управляющий элемент 4 на один шаг приближает значение частоты генератора 5 к требуемому значенню.

В процессе грубой настройки импульсы с выхода ключей 18 и 21 через сумматор 19 поступают на унравляющий триггер 25, который, опрокидываясь, заиирает ключ 3, разрывая неиь точной настройки. Ио окончании грубой настройки ключ 22 открывается, и управляюш,ий триггер 25 возвращается импульсом мультивибратора 24 в исходное состояние, вкотючая систему ФАПЧ.

Таким образом, устройство иозволяет автоматически измерять скорость телеграфирования, что важно для ирактики, при этом оно работает при воздействии непериодического опориого сигиала.

Фор м у л а и 3 о б р е т е н и я

Устройство для измерения скорости телеграфирования, содержащее цепь точной подстройки частоты, состоящую из иоследовательно соединенных пмпульсно-фазового детектора и фнльтра нижних частот, управляющего элемента и геиератора, соединенного через делитель частоты с индикатором и импульсно-фазовым детектором, к другому входу которого иодключен выход частотного детектора через иоследовательио соедииенные усилитель и

формирователь импульсов, н цепь грубой настройки частоты, состоящую из реверсивного генератора ступенчатого напряжения (СН), выход которого подключен к входу управляющего элемента, н счетчнка импульсов, к входу которого подключен выход генератора, отличающееся тем, что, с целью обеспечения измерення скоростн телеграфирования ири приеме неиериодического сигнала, в него введеиы дещифратор с двумя выходными ключами, два триггера памяти, ключи, управляющий триггер, элемент И, сумматор, донолнительный делитель частоты и ждущий мультивибратор, ири этом выходы разрядов счетчика имнульсов подключены к соответствующнм входам дешифратора, выходные ключи которого, управляемые формирователем импульсов, нодключеиы к еднничиым входам триггеров памяти, причем единичный выход первого триггера иамяти подключеи через первый ключ к соответствующим входам реверсивного генератора ступенчатого напряжения н сумматора, к другим входам которых иодключен нулевой выход второго триггера памяти через последовательио соединенные элемент И и второй ключ, нулевой выход иервого триггера памяти подключен к второму входу элемента И и к первому входу третьего ключа, к второму входу которого подключен еднннчиый выход второго триггера намяти, а к нулевым входам первого и второго триггеров памяти н к управляюигим входам первого, второго и третьего ключей подключен выход формпрователя импульсов через последовательно соединенные

донолнительный делитель н ждущнй мульт вибратор, а к входу «Сброс счетчика импульсов - непосредственно, кроме того, выход третьего ключа подключен к одному пз входов управляюи 1,его трпггера, к другому входу которого подключен выход сумматора, а выход управляющего трпггера подключен к управляющему входу четвертого ключа, включенного между выходом фильтра нижних частот и соответствущим входом управляюн1,его элемеита

Источники информации, принятые во випмаине ири экспертизе:

2. Патент США 363G467, кл. 331-4, 1972 г. (прототип).

г„

Г