Устройство для привязки шкал времени к сигналам точного времени Советский патент 1977 года по МПК G04C11/02 

Это достигается тем, что устройство для привязки шкал времени снабжено двумя формирователями опорных сигналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных регистра сдвига и распределителя импульсов, хранитель времени через первый формирователь опорных сигналов подключен к блоку первичной обработки сигнала, управляемый делитель частоты через второй формирователь опорных сигналов подключен к коммутатору каналов, схемой И и узлом задержки, первый вход схемы И подключен к блоку первичной обработки сигналов непосредственно, вход схемы И соединен с блоком первичной обработки сигнала через узел задержки, выход схемы И соединен с блоком вторичной обработки сигнала, счетчиком циклов, вход которого соединен с выходом второго формирователя опорных сигналов, а выход - со входом коммутатора каналов.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства автоматической привязки шкал времени к сигналам точного времени; на фиг. 2, 3 - временные диаграммы работы устройства.

Радиоприемник 1 (фиг. 1) соединен с блоком первичной обработки сигнала 2 по фазе несущей, состоящим из формирователей сигнального 3 и опорного 4 стробов, выходы которых подключены к входам схемы совпадения 5. Опорный генератор 6 подключен к хранителю времени 7, один выход которого соединен с первым формирователем опорных сигналов 8, содержащим регистр сдвига 9, выходы разрядов которого подключены к входам распределителя имп - льсов 10. Выход последнего соединен с входом формирователя опорных стробов, вход формирователя сигнальных стробов 3 соединен с выходом радиоприемника 1. Выход схемы совпадения 5 блока 2 непосредственно и через узел задержки 11 подключен к входам схемы И12, выход которой соединен с коммутатором каналов 13 блока вторичной обработки сигнала 14 по фазе огибающей. Выходы коммутатора каналов 13 подключены к соответствующим входам счетчиков-накопителей 15, выходы которых через логическое устройство 16 подключены к схеме команд 17. Другой выход хранителя Бремени 7 соединен с входом коммутируемого управляемого делителя частоты 18, выход которого подключен к последовательно соединенным счетчику времени 19 и счетчику опроса 20 и к входу регистра сдвига 21 второго формирователя опорных сигналов 22. Выходы регистра сдвлга 21 нодключены к входам распределителя импульсов 23, выход которого подсоединен к выходам коммутатора 13 и счетчика циклов 24. Выход схемы команд 17 соединен с коммутатором каналов 13, счетчиком циклов 24, счетчиками времени 19 и опроса 20 и делителем частоты 18. Выход счетчика опроса 20 подключен также к коммутатору каналов 13 и схеме команд 17. Отсчетное устройство 25 подключено к хранителю времени 7 и управляемом} делителю частоты 18.

Устройсгьо работает следующим образом. Радиоприемник 1 принимает программу амплитудно-модулироваиных (AM) сигналов точного времени. Сигнал в смеси с щумом (фиг. 2а) с выхода радиоприемника 1 поступает на формирователь сигнальных стробов 3,

с помощью которого Б моменты перехода напряжения через Н}ль формируются стробы (фиг. 26) определенной длительности. Импульсная последовательность (фиг. 2б), формируемая с помощью хранителя времени 7

из чаетоты опорного генератора 6 и кратная несущей частоте сигнала, поступает на регистр сдвига 9 первого формирователя 8, с выходов которого снимаются импульсы, сдвинутые последующий относительно предыдущего на период входной носледовательности. Эти импульсы имеют частоту следования, соответствующую частоте взятия проб отсчета, согласованной с полосой пропускания радиоприемника 1, а число разрядов регистра сдвига 9

выбирается, исходя из желаемой точности фазирования опорного и сигнальных стробов. Распределитель импульсов 10 последовательно один за другим подключает выходы регистра сдвига 9 к формирователю опорных стробов 4, нормирующему импульсы по длительности (фиг. 2г). Таким образом, на выходе формирователя 4 формируется последовательность, импульсы которой сдвинуты относительно друг друга на период, кратный периоду несуп;ей сигнала, плюс период следования входных имнульсов регистра сдвига 9. При этом за период взятия проб Готсч., по крайней мере, один опорный строб совпадает с сигнальным стробом, сформированным из нульперехода напряжения смеси сигнала и щума, так как временное положение опорных стробов (фиг. 2г) относительно сигнальных (фиг. 26) последовательно изменяется на величину периода входных сигналов регистра сдвига 9.

Сформированные с помощью схемы совпадения 5 единицы кода (фиг. 2д), несущие полезную информацию о сигнале и имеющие регулярный характер появления в силу регулярности сигнала, а также ложные единицы кода, полученные в результате совпадения опорных стробов с сигнальными стробами щума и появляющиеся случайно, поступают на схему И12 непосредственно и через узел задержки 11, с помощью которого происходит задержка единиц кода на период взятия проб Готсч. (фиг. 2е). При этом единицы кода, несущие полезную информацию о сигнале и регулярные по частоте появления, подтверждаются на выходе схемы И12 (фиг. 2ж), а формирование ложных единиц кода на выходе И12 носит случайный характер из-за случайности момента пересечения нуль-уровня напряжением щума. При этом количество единиц кода, соответствующих смеси щума и сигнала, больще

количества единиц кода, соответствующих

шуму и при анализе временных интервалов выявление канала, которому соответствует сигнал, становится возможным. Делитель частоты 18, запзскающийся импульсами хранителя времени 7, формирует имнульсную последовательность (фиг. За), кратную частоте следования AM сигналов времени, например, соответствующих программе передачи радиостанции Госслужбы времени РБУ (фиг. 36). Эта импульсная последовательность (фиг. За) поступает на вход регистра 21 второго формирователя опорных сигналов 22, на выходах которого формируются импульсы, сдвинутые последующий относительно предыдущего на период следования входных импульсов. Эти импульсы имеют период следовапия, равный периоду AM сигналов времени, к которым производится привязка, а число разрядов регистра 21 выбирается в соответствии с требованиями точности привязки. С помощью распределителя импульсов 23 формирователя 22 выходы регистра сдвига 21 последовательно подключаются к входам коммутатора 13 и счетчика циклов 24. Таким образом, на выходе распределителя 23 формируется последовательность (фиг. Зв), определяющая анализируемые временные интервалы для обнаружения сигнала времени. Импульсы последовательности (фиг. Зв) сдвинуты относительно друг друга на период, кратный нериОлДу следования AM сигналов, плюс период входных сигналов регистра сдвига 21. Номера каналов накопления обозначены на фиг. Зв над соответствующими каналами накопления импульсами. При этом один из импульсов (на фиг. Зв это импульс 10) совпадает с AM сигналом времени независимо от степени синхронизации щкалы управляемого делителя 18 и огибающей AM сигнала. Сигналы с выхода распределителя импульсов 23 (фиг. За) определяют начало цикла анализа. С их помощью в коммутаторе каналов 13 формируются импульсы (фиг. Зг), предназначенные для анализа периода следования AM сигналов времени в течение одного цикла. С помощью счетчика циклов 24 производится оцифровка импульсов входной последовательности коммутатора каналов 13. С выходов счетчика циклов 24 снимается код, несущий информацию о порядковом номере импульса, т. е. код счетчика 24 сообщает коммутатору каналов 13 какой выход регистра циклов 21 через распределитель импульсов 23 подключен к коммутатору 13. В зависимости от кода счетчика циклов 24 и на основании рекуррентности импульсов (фиг. Зг), анализирующих период AM сигналов времени в течение ояиого цикла и входной последовательности (фиг. 20), ИМПУЛЬСЫ (фиг. Зг) подключаются к соответствующим кяналам накопления. В коммутаторе каналов 13 производится распределение единиц кода (фиг. 3d по сформированным импульсами (фиг. Зг) каналам накопления. Счетчики-накопители 15 воспринимают единицы кода с выходов коммутатора каналов 13.

На фиг. 3 (е, ж, з) изображены единицы кода, попадающие в 1,2 ц 10 капалы накопления. При этом счетчик времени 19 с помощью счета импульсов делителя 18 определяет время, необходимое для обнаружения AM сигнала времени в одном из каналов накопления с заданной надежностью. По истечении этого времени включается счетчик опроса 20, с помощью которого производится дозаполнение

счетчиков-накопителей 15. В счетчик-накопитель, соответствующий сигналу времени, за время накопления поступает достаточное количество единиц кода, превыщающее порог накопления, и сигнал с этого счетчика через

логическое устройство 16, которое объединяет выходы каналов накопления, поступает на схему команд 17. Схема 17 формирует сигнал (фиг. Зи, который зстанавливает делитель 18 к началу временного интервала, соответствующего импульсу (фиг. Зв), который совпадает с AM сигналом времени, также обнуляет счетчики времени 19, опроса 20 и циклов 24 и коммутатор каналов 13, производит установку емкостей счет-иков и комм тацию выходного сигнала уиравляемого делителя 18 для работы устройства цо сигналу более низкой частоты следования. Коммутатор каналов 13 воспринимает импульсы регистра сдвига 21, синфазные привязанной опорной щкалой

управляемого делителя 18. Для этого, например, распределитель 23 подключает к коммутатору 13 только выход регистра, формирующий синфазные импульсы. Это обусловлено тем, что потребность в последовательном

сдвиге входных импульсов коммутатора канала относительно принимаемых сигналов времени отпала, так KIK неопределенность по фазе огибающей устранилась на предыдущем этапе работы. Вновь с помощью коммутатора

каналов 13 формируются импзльсы, соответствующие каналям накопления, временное положение одного из которых совпадает с AM сигналами времени. Единицы кода коммутируются по этим импульсам и в дальнейщем работа устройства не отличается от описанной выще. Если же за время анализа ни в одном из счетчиков-накопителей 15 порог не будет превышен, то схема команд 17 под воздействием сигнала с выхода счетчика опроса 20

сформирует сигнал, производящий обнуление устройства и запускающий его вновь, и этап работы повторяется.

Формула изобретения

Устройство для привязки щкал времени к сигналам точного времени, передаваемым радиостанциями в режиме амплитудной манипуляции, содержащее, радиоприемиик, подключоииый к блоку первичной обработки сигнала

по фазе несущей, включающему формирователи сигнального и опорного стробов и схему совпадения, блок вторичной обработки сигнала по фазе сгибающей, состоящий из последовательно соединенных коммутатора каналов, счетчиков-накопителей, логического блока и схемы команд, а также из последовательно соединенных коммутируемого унравляемого делителя частоты, счетчика времени и счетчика опроса, подключенных к выходу схемы команд, и опорный генератор, подключенный через хранитель времени к управляемому делителю частоты и отсчетному блоку, который связан также с управляемым делителем частоты, а счетчик опроса связан с коммутатором каналов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения привязки к сигналам времени с неизвестной фазой несущей частоты и огибающей, з стройство снабжено двумя формирователями опорных снгналов, каждый из которых состонт из последовательно соединенных регистра сдвига и раснределителя импульсов, хранитель времени через первый формирователь опорных сигналов подключен к блоку первичной обработки сигнала, управляемый делитель частоты через второй формирователь опорных сигналов подключен к коммутатору каналов, схемой И и узлом задержки, первый вход схемы И подключен к блоку первичной обработки сигнала непосредственно, второй вход схемы И соединен с блоком первичной обработки сигнала через задержки, выход схемы И соединен с блоком вторичной обработки сигнала, счетчиком циклов, вход которого соединен с выходом второго формирователя онорных сигналов, а выход- со входом коммутатора каналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 3751300, 58/24 R, 14.08.73.

2.Авт. свид. СССР № 443360, G 04С 11/02, 03.09.74,

l

I I I

л

faи

2

a

3 /g 24-../ SS791 (еЗШ

il III nil I I inr

.-1.

9

б XL

9

0

7

XL

JL

XL

XL

9nf7 i02fS

ггттпгпт.