Устройство для нормализации уровней сигналов Советский патент 1980 года по МПК H03K13/17 

Устройство для нормализации уровней сигналов относится к технике радиосвязи и может быть использовано в цифровых радиоприемных устройствах. Известны устройства для нормализа ции уровней сигналов, используемые в радиоприемных устройствах 1 . Известно также устройство для нор мализации уровней сигналов, содержащее последовательно соединенные диск ратный аттенюатор, аналого-цифровой преобразователь и регистр сдвига ман тиссы, счетчик порядка, выход которо го соединен с управляющим входом дискретного аттенюатора, а вход подключен ко второму выходу аналогоцифрового преобразователя, блок деле ния 2 . Недостатком известного устройства является искажение нормализованного сигнала из-за ограничений по верхнему или нижнему уровню сигнала при заданной точности нормализации. Цель изобретения - уменьшение искажений нормализуемого сигнала. Это достигается тем, что в устрой ство для нормализации уровней сигналов, содержащее последовательно соединенные дискретный аттенюатор, аналого-цифровой преобразователь и ре- гистр сдвига мантиссы, счетчик порядка, выход которого соединен с управляющим входом дискретного аттенюатора, а вход подключен ко второму выходу аналого-цифрового преобразователя, блок деления, введены регистр сдвига порядка, последовательно соединенные блок определения максимального порядка и запоминающий регистр максимального порядка, управляемый резистор сдвига, блок вычитания порядков, последовательно соединенные блок определения мантиссы максимального уровня и запоминающий регистр мантиссы максимального уровня, выход которого соединен с первым входом блока деления, второй вход которого подключен к выходу управляемого регистра сдвига, первый вход последнего соединен с выходом регистра сдвига мантиссы, второй вход - с выходом блока вычита ния порядков, первый вход которого подключен к выходу запоминающего регистра максимального порядка, второй вход - через регистр сдвига порядка соединен с выходом счетчика порядка и входом блока определения максимального порядка, дополнительный выход которого соединен с первым входом блока определения мантиссы максимального уровня, второй вход последнего подключен к выходу ангшого-цифрового преобразователя.

На чертеже представлена структурная схема устройства для нормализации уровней сигналов.

Устройство содержит дискретный аъ тенюатор 1, счетчик 2, аналого-цифровой преобразователь 3, блок 4 определения мантиссы максимального уровня, запоминающий регистр 5 мантиссы максимального- уровня, блок б деления, регистр 7 сдвига, управляемый регистр 8 сдвига, регистр 9 сдвига порядка, блок 10 вычитания порядков, блок 11 определения максимального порядка, запоминающий регистр 12 максимального порядка.

Устройство работает следукнцим образом.

В исходном состоянии коэффициент деления дискретного аттенюатора 1 устанавливается равным единице, а в аналого-цифровой преобразователь 3 записывается код 1111... . Это соответствует тому, что на устройство сравнения, которое находится в аналого-цифровом преобразователе 3, подается максимальное значение эталонного напряжения, которое определяет уровень нормализации. Счетчик 2 порядка, регистры 5,7,9,12,8 и блоки 4, 6,10 и 11 устройства устанавливаются в нуль.

Поступакщие на вход преобразователя 3 через дискретный аттенюатор 1 уровни сигнала сравниваются с максимальным эталонным напряжением. Если величина сигнала больше этого напряжения, то с дополнительного выхода преобразователя 3 снимается импульс, который записывается в счетчик 2 порядка. В результате коэффициент ослабления аттенюатора 1 становится равным 2. Такая процедура происходит до тех пор, пока измеряемая величина не окажется меньше максимального эталонного напряжения.

В результате этих преобразований в счетчике 2 порядка оказывается записанным значение порядка входного уровня сигнала, а все входные уровни сигнс1ла приведены к одной области преобразования, динс1мический диапазон которой всего б. дБ.

Результат преобразования представляет собой значение мантиссы, которое записывается в регистре 7 сдвига Поскольку значения мантиссы заключены в интервале (1, 1/2), т.е. в старшем разряде постоянно находится 1, то с целью дополнительного уменьшени количества регистров сдвига старший разряд мантиссы не учитывается ..Этот разряд восстанавливается в упрдвляемом регистре 8 сдвига.

Таким образом, в конце полного преобразования в регистре 9 сдвига порядка и в регистре 7 сдвига запоминаются соответственно код порядка и код мантиссы уровня сигнала.

В предлагаемом устройстве нормализация уровней сигналов осуществляется по максимальному значению уровня сигнала. Это позволяет, не увеличивая числа разрядов на выходе устрой « ства для нормализации, исключить ограничение сигнала в отличие от метода нормализации по среднему зна 1ению, где для достижения этой же цели требуется увеличивать число разрядов .

Для определения максимального , овня сигналов служат дополнительно введенные бл,ок 11 определения максимального п орядка и блок 4 определения мантиссы максимального уровня.

Значенияпорядка уровня поступают на блок 11 определения максимального порядка, где методом сравнения текущего значения с наибольшим значением порйдка, выявленным за предыдущий интервал времени, определяется ма,ксимальное значение порядка за , интервал времени, равный длительности приема одной или нескольких информационных посылок в случае использования предлагаемого устройства в цифровых радиоприемниках.

Значения мантиссы из преобразователя 3 переписываются в блок 4 опре- деления манти ссы максимального уровн и обновляются по командам, поступающим с блока 11 определения максимального порядка, если текущее значение порядка больше предыдущего. В случае равенства этих значений в блоке 4 определения мантиссы максимального уровня осуществляется сревгнение текущего значения мантиссы с предыдущим и выявляется наибольшее значение. Если текущее значение мантиссы больше предыдущего, то в блоке 4 определени мантиссы максимального уровня значение мантиссы обновляется. За интервал времени, равный указанному интервалу времени в регистрах 7 и 9 сдвига, накапливается информация об уровнях сигнала и помех, представленных в виде значений порядка числа и его мантиссы.

Задержанные значения порядков уровней поступают на блок 10 вычитания порядков, на второй вход которо,го одновременно поступает порядок максимешьного числа с запоминающего регистра 12. Полученная разность порядков максимального и тек ущего уровней подается на управляемый регистр 8 сдвига, где осуществляется сдвиг вправо кода мантиссы, снимаемого с выходов регистра 7 сдвига. Число paзрядов, на которое сдвигается код мантиссы, определяется разностью порядков . Максимальное число разрядов в этом регистре равно числу разрядов кода мантиссы, причем в стагяхшй разряд перед началом операции сдвига