Устройство для приема и обработки сигналов с кодо-импульсной модуляцией Советский патент 1979 года по МПК H04B1/06 

Изобретение относится к радиотех нике. Известно устройство для приема и обработки сигналов с кодотимпульс ной модуляцией, содержащее последовательно соединенные блок для фильт рации входного сигнала, пороговый решающий блок и формирователь управ ляющих импульсов , а также блок пред сказания значения сигнала и выходно фильтр нижних частот l. Однако в известном устройстве недостаточная помехоустойчивость. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Для этого в устройство для приема и обработки сигналов с кодоимпульсной модуляцией, содержащее последовательно соединенные блок для фильтрации входного сигнала, по роговый решающий блок и формирователь управляющих импульсов, а также блок предсказания значения сигнала и выходной фильтр нижних частот, вв дены элемент задержки и переключате при этом вход блока для фильтрации входного сигнала соединен с входом элемента задержки, вькод которого подключен к первому сигнальному вхо переключателя, к управляющему входу которого подключен выход формирователя управляющих импульсов, а к второму сигнальному входу переключателя и к входу выходного фильтра нижних частот подключен выход блока предсказания значения сигнала, к входу которого подключен выход переключателя, блок для фильтрации входного сигнала выполнен в виде п последовательно соединенных формирователей сигналов первой разности, каждый из которых содержит последовательно соединенные входной элемент задержки, инвертор и выходной сумматор, другой вход которого соединен с входом входного элемента за.цержки,где ,2,3..., а блок предсказания значения сигнала выполнен в виде m последовательно соединенны:х фиксаторов нулевого порядка, каждый из которых содержит последовательно соединенные входной элемент задержки, инвертор, сумматор, другой вход которого соединен с входом входного элемента задержки, и выходной интегратор, где П1-1,2,3.. На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства. Устройство для приема и обработки сигналов с кодо-импульсной модуляцией содержит блок 1, предназначенный для фильтрации входного сигнала пороговый решающий блок 2, формирователь 3 управляющих импульсов, блок- 4, предназначенный для предсказания значения сигнала, выходной фильтр 5 нижних частот, элемент задержки 6, переключатель 7; блок 1 вы полней в виде формирователей 8 сигналов первой разности, каждый из которых содержит входной элемент задержки 9, инвертор 10 и выходной су1« матор 11, а блок 4 выполнен в виде фиксаторов 12 нулевого порядка каждый из которых содержит входной элемент задержки 13, инвертор 14,сумматор 15 и выходной интегратор 1 Устройство работает следующим образом. Регулярная последовательность выборок сигналов,, содержащая инфор мацию об измеряемом или передаваемом полезном непрерывном процессе и ано мальных ошибках, поступает на формирователь 8 сигналов первой разнос блока 1, проходит входной элемент задержки 9, выходной сигнеш которог поступает на инвертор 10. Выходной сигнал формирователя 8 и вьгкодной сигнал инвертора 10 складываются всумматоре II,с После- формировател 8 сигнал с выхода суммагора 11 пост пает для формирования еледующего порядка разности в хакоа-усгройство Блок 1 обеспечивает достаточно эффективную фильтрацию аномальных выборок из всей последовательности коррелированнык виборок в смысле увеличения отношения снгнам/щум}, С выхода последнего сумматора 11 бл ка 1 разностный; процесс поступает н пороговый решающий блок 2, который выдает на своем выходе импульсы-при превышении сигналом на вкоде,опреде ленного порогового уровня, В общем случае установка порогового уровня срабатывания блока 2 зависит также от статических характеристик исходного полезного непрерывного процесс и аномальных ошибок и допустилшх соотношений между вероятностями про пуска аномальных импульсов шума и ложного срабатывания от полезного процесса. С выхода порогового решающего блока 2 импульсный сигнал поступает на формирователь 3 управляквдих импульсов , назначение которого состои в том, чтобы сформировать управляющ импульсы необходимой длительности и амплитуды в момент времени, соответствующий появлению аномальных выборок. При этом в раэностнсзм про.цессе идет своеобразное, но вполне определенное размножение аномальных выборок, причем на формирователь 3 возлагаете также задача правильного определения временного положения аномальной ошибки. Сигнал с выхода формирователя 3 управляющих импульсов используется для управления работой переключателя 7, который при отсутствии импульсов на его управляющем входе пропускает на выход устройства обработки задержанную элементом задержки б входную последовательность выборок процесса, а при поступлении управляющих импульсов - прогнозируемые значения выборок с выхода последнего выходного интегратора 16 блока 4, Сигнал с выхода переключателя 7 поступает на первый фиксатор 12 блока 4, проходит входной элемент задержки 13, выходной сигнал которого,- задержанный на время периода следования выборок, поступает на инвертор 14. Шходной сигналфиксатора 12 нулевогопорядка и выходкой сигнал иьшертора 14 складываются в сумматоре 15, выходной сйгна. которого поступает на выходной интегратор 16, После первого фиксатора 12 нулевого порядка сигнал.с выхода выходного интегратора 16 поступает для после(дующей обработки в такой же фиксатор, 1И так несколько раз. С выхода последнего выходного ин.тегратора 16 блока 4 прогнозируемые значения выборок процесса поступают на второй сигнальный вход переключателя 7 и вход выходного фильтра 5 нижних частот, с выхода которого .Снимается, интерполирующий непрерывный -процесс, восстановленный по дискрет|ным выборкам в соответствии с алгоритмом используемой схемы предсказания. Блок 4 реализует алгоритм алгебраического полинома Лагранжа, выбор. его порядка зависит от тех же условий, что и выбор порядка формирования разностного процесса. В большинстве практических случаев достаточно использовать схему: предсказания не выше второго порядка. Предложенное устройство обладает существенно большей помехоустойчивостью к аномальным импульсам шума по сравнению с известным, поскольку оно производит не частичное, а полное устранение выборок ,с /аномальными ошибками, и при этом для их обнаружения и восстановления процесса использует информационную избыточность самого процесса. Кроме того, предложенное устройство не требует большой априорной информации о характеристиках помехи, а реализация формирователя разностного процес;са существенно проще реализации согласованного с аномальными иМпульсами шума фильтра. Формула изобретения 1. Устройство для приема и обработки сигналов с кодо-импульсной модуляцией, содержащее последовател но соединенные блок для фильтрации входного сигнала, пороговый решающи блок и формирователь управляющих импульсов, а также блок предсказани значения сигнала и выходной фильтр нижних частот, отличающее ц я тем, что , с целью повьяиения помехоустойчивости, ввелены Э71емент задержки и переключатель, при этом вход блока для фильтрации входного сигнала соединен с входом элемента задержки, выход которого подключен к первому сигнальному входу переклю ,чателя, к управляющему входу которо подключен выход формирователя управ кяаих импульсов, а к второму сигНаль ному входу переключателя и к входу выходного фильтра нижних частот подключен выход блока предсказания значения сигнала, к входу которого подключен выход переключателя. 2. Устройство ПОП.1, ОТЛИЧ ю ад е е с я тем, что. блок для

/ фильтрации входного сигнала выполнен в виде Л последовательно соединенных формирователей сигналов первой разности, каждый из которых содержит последовательно соединенные входной элемент задержки, инвертор и выходной сумматор, другой вход которого соединен с входом входного элемента задержки, где h «1,2,3,., 3. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что блок предсказания значения сигнала выполнен в виде nj :пocлeдoвaтeльнoi соединенных фиксаторов нулевого порядка, каждый из которых с«эдержит последовательно соединенные элемент задержки, инвертор, сумматор, другой вход которогосоединен с входом входного элемента задержки, и выходной интегратор, где ,2,3,.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР W 403079, кл. Н 04 В 1/12, 1973.