Дискретный демодулятор сигналов частотной телеграфии Советский патент 1980 года по МПК H04L27/14 

1

Изобретение относится к технике радиосвязи и может использоваться при приеме дискретной информации.

Известен дискретный демодулятор сигналов частотной телеграфии, содержащий счетчик тактовых импулйсов, выходы которого подключены к первым входам элементов И, выходы которых соединены со входами триггера, выход которого подключен ко входу фильтра нижних частот {.

Однако известный дискретный демодулятор имеет низкую помехоустойчивость.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

Это достигается тем, что дискретный демодулятор сигналов частотной телеграфии, содержащий счетчик тактовых импульсов, выходы которого, подключены к первым входам элементов И, выходы которых соединены со входами триггера, выход которого подключен ко входу фильтра нижних частот, введены блок оценки качества сигнала и последовательно соединенные гетеродин, преобразователь частоты, формирователь импульсов и элемент задержки, выход которого подключен к сбросовому входу счетчика тактовых импульсов, соответствующие

выходы которого соединены с первым вхо,дом блока оценки качества сигнала, ко второму и третьему входам которого подключены соответственно входы элемента задержки и формирователя импульсор, при этом вторые входы элементов И соединены с выходом формирователя импульсов, а на второй вход преобразователя частоты подан входной сигнал. При этом блок оценки качества сигнала содержит три элемента ИЛИ, фильтр нижних частот, три элемента И,

10 три триггера и четыре дешифратора, входы которых объединень1, причем входы первого и второго дешифраторов подключены соответственно к первым входам лервого триггера и первого элемента ИЛИ выход которого соединен со вторым входом первого

V5 триггера, выходы которого подключены соответственно к первым входам перового и третьего элементов И, а первый вход второго элемента И и второй вход третьего элемента И соединены с выходами второго

20 триггера, ко входам которого подключены выходы третьего дешифратора и второго элемента ИЛИ, нервый вход которого соединен с выходом четвертого дешифратора, при этом выходы первого и второго элементов

И подключены ко входам третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу третьего триггера, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента И и входом фильтра нижних частот, причем входы дешифраторов являются первым входом блока оценки качества сигнала, вторым входом которого являются вторые входы первого и второго элементов ИЛИ, а вторые входы первого и второго элементов И и третий вход третьего элемента И являются третьим входом блока оценки качества сигнала. .. ,

На чёртеЖе представлена структурная электрическая схема дискретного демодулятора.Дискретный демодулятор сигналов частотной телеграфии содержит счетчик 1 тактовых импульсов, элементы 2 и 3 И, триггер 4, фильтр 5 нижних частот, гетеродин 6, преобразователь 7 частоты, формирователь 8 импульсов, элемент 9 задержки и блок 10 оценки, качества сигнала, состоящий из четырех дешифраторов И -14, элементы 15 и 16 ИЛИ, триггеры 17 и 18, три элемента 19-21 И, третий элемент 22 ИЛИ, третий триггер 23 и фильтр 24 нижних частот.

Дискретный демодулятор работает следуюш,им образом.

На вход преобразователя 7 частоты поступают входной сигнал и напряжение с выхода гетеродина 6. Формирователь 8 импульсов производит формирование импульсов в моменты положительных переходов через нуль преобразованной разностной частоты. Каждый импульс с выхода формирователя 8 импульсов через элемент 9 за.яержки производит установку в нулевое состояние счетчика 1 тактовых импульсов. С ЭТОГО момента начинается формирование эталонного интервала путем подсчета определенного количества импульсов тактовой частоты. Неточность сформированного таким способом эталонного интервала вследствие несинхронности происходящего сигнала и тактовой частоты не превышает одного периода тактовой частоты. В связи с этим значение тактовой частоты должно быть выбрано таким, чтобы разность периодов преобразованных частот нажатия и отжатия хотя бы на порядок превышала период тактовой частоты. Значение тактовой частбты и число разрядов счетчика 1 тактовых импульсов выбирают так, что. промежуток времени от устацо.вки в нуль счетчика 1 тактовых импульсов до изменения состояния триггера 4 его последнего разряда равен эталонному интервалу, составляющему период средней для преобразованнь1х частот нажцтия и отжатия частоты. В зависимости Бт того, длиннее или короче эталонный интервал периода сигнала, следующий импульс с выхода формирователя 8 импульсов проходит через элемент 2 И либо элемент

734895

3 и, на вторые их входы поданы сигналы с противофазных выходов последнего разряда счетчика 1 тактовых импульсов. Выходные сигналы элементов 2 и 3 И управляют состоянием триггера 4 с раздельными входами, вь1ход которого соединен с фильтром 5. нижних частот, где производится усреднение на интервале посылки, частных рещений на каждом периоде частоты Сигнала после прохождения через преобразователь 7 частоты. Элемент 9 задержки предназначен для того, чтобы производить сброс счетчика 1 тактовых импульсов и начинать формирование очередного Эталонного интервала После того, как произойдет срабатывание элемента 2 И или элемента 3 И, определяющее предыдущее частное решение.

Оценка качества сигнала производится по величине отклонения мгновенной частоты сигнала от номинальных значений частот нажатия и отжатия. При отклонении, превышающем допустимые значения, формируется сигнал стирания. Одновременно с установкой в нулевое состояние счетчика 1 тактовых импульсов.производится установка в начальное состояние триггеров 17 и 18 импульсом с выхода элемента 9 задержки, прошедшим соответственно через элементы 15 и 16 ИЛИ. Дешифраторы 11 и 12 формируют импульсы в моменты времени, соответствуюшие началу и концу допустимой зоны для фронтов сигнала нажатия, а дешифраторы 13 и 14 - для фронтов сигнала отжатия. Триггеры 17 и 18, управляемые по раздельным входам сигналами с выходов дешифраторов, определяют состояние элементов 19-21 И. При попадании импульса с выхода формирователя 8 импульсов в какую-либо из допустимых зон выходной сигнал элемента 19 И, либо элемента 20 И через элемент 22 ИЛИ устанавливает триггер 23 в состояние, соответствующее отсутствию сигнала стирания. В противном случае выходной сигнал элементов 20 И, ко входам которого подключены инверсные выходы триггеров 17 и 18, устанавливает триггер 23 в : противоположное состояние. Фильтр 24 нижних частот производит усреднение на интервале посылки сигналов с выхода триггера 23.

Выбор частоты гетеродина 6 и частоты сигнала после преобразования частоты обусловлен допустимыми телеграфными искажениями за счет временной дискретизации анализа, величина которых изменяется в пределах одного периода преобразованной частоты.

Введение в устройство новых элементов и взаимосвязей между ними приводит к тому,что в предложенном демодуляторе производится понижение частоты путем гетеродинного преобразования, а решение выносится на основе сравнения длительности полного перйбда сигнала после преобразования с эталонным временным интервалом, в отличие от известного дискретного демодулятора, где понижение частоты входного сигнала производится путем деления-частоты, а сравнению с эталонным временным интервалом подвергается половина периода частоты. При понижении частоты путем деления увеличение разности периодов частоты сигнала и эталонного временного интервала происходит пропорционально коэффициенту деления. При понижении частоты путем гетеродинного преобразования увеличение разницы соответствующих интервалов времени происходит пропорционально квадрату коэффициента понижения частоты. При равных значениях частоты сигнала после деления частоты в известном устройстве и после преобразования частоты в предложенном устройстве разность TJ. сравниваемых интервалов времени в предложенном yctpoйcтве в 2N раз больше, чем в известном что подтверждается соотношением % 4- ffer Г«- 2NS: а.юо.т, , где FC - частота сигнала на выходе преобразователя в известном устройстве; РПР - промежуточная частота на выходе преобразователя, равная полусумме частот нажатия и отжатия. В связи с этим в предложенном устройстве в 2N раз могут быть понижены значения тактовой частоты и требования к быстродействию используемых микросхем. Становится практически возможным выполнение демодулятора при малых индексах манипуляции на современных логических элементах. ,, Благодаря снижению максимальных рабочих частот снижается потребляемая демодулятором мощность. Введение в дискретный демодулятор блока оценки качества сигнала позволяет осуществлять стирание недостоверных символов, . т-тгчт1т-ъ тт. , г п..... что приводит к повышению достоверности приема при использовании корректирующих кодов. В устройстве имеется возможность оперативного изменения порогов стирания путем Изменения внутренней логики дещифраторов. Формула изобретения 1. Дискретный демодулятор сигналов частотной телеграфии, содержащий счетчик тактовых импульсов, выходы которого подключены к первым входам элементов И, выходы которых соединены со входами триггера, выход которого подключен ко входу фильтра нижних частот, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, введены блок оценки.качества сигнала и последовательно соединенные гетеродин, преобразователь частоть, формирователь импульсов и элемент задержки, выход которого подключен к сбросовому входу счетчика тактовых импульсов, соответствующие выходы которых соединены с первым входом блока оценки качества сигнала, ко втЪрому и третьему входам которого подключены соответственно выходы элемента задержки и формирователя импульсов, при этом вторые входы элементов И соединены с выходом формирователя импульсов, а на второй вход преобразователя частоты подан входной сигнал. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок оценки качества сигнала содержит три элемента ИЛИ, фильтр нижних частот, три элемента И, три триггера и четыре дешифратора, входы которых объединены, причем выходы первого и второго дешифраторов подключены соответственно к первым входам первого триггера и первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом первого триггера, выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и третьего элементов И, а первый вход второго элемента И и второй вход третьего элемента И соединены с выходами второго триггера, ко входам которого подключены выходы третьего дешифратора и второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом четвертого дешифратора, при этом выходы первого и второго элементов И подключены ко входам третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу третьего триггера, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента И входом фильтра нижних частот, причем входы дешифраторов являются первым BXQovi iTLi пагтти гКг fTO п Tf af Tii-i Dv/4 дом блока оценки качества сигнала, вторым входом которого являются вторые входы первого и второго элементов ИЛИ, а вторые входы первого и второго элементов И и третий вход третьего элемента И являются третьим входом блока оценки качества сигнала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Машбиц Л. М. Цифровая обработка сигналов в радиотелеграфной связи. М., «Связь, 1974, с. 50 (прототип).