Устройство для автовыбора каналов при разнесенном приеме Советский патент 1981 года по МПК H04B7/02 

I

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в технике радиосвязи при разиесенном приеме.

Известно устройство для автоматического выбора каналов для систем связи с разнесенным приемом при асинхронных методах демодуляции, содержащее в каждом канале разнесения последовательно соединенные фильтр, демодулятор и ключ, выходы ключей всехканалов подсоединены к выходному сумматору, а управляющие входы всех ключей подсоединены к блоку сравиения через блок принятия решения 1.

Это устройство сравнивает частоты входных сигналов в каналах разнесения и выбирает канал, имеющий минимальную частоту входного сигнала, т. е. канал, содержащий минимальный уровень щумов. Однако из-за ; s отсутствия критерия «информативности принимаемых входных сигналов описываемое устройство может также принять за рабочий сигнал низкочастотиый шум на входе одного из каналов, если в других каналах входной шум имеет более высокую частоту., М И, как следствие этого, известное устройство имеет низкую точность выбора каналов по параметру «отношение сигнал/шум.

Наиболее близким техническим решением к изобр1етению является устройство для автовыбора каналов прн разнесенном приеме, содержащее первый сумматор, к каждому из N входов которого подключены последовательно канальный фильтр, демодулятор и ключ, блок принятия решения и блок сравнения 2.

Однако известное устройство обладает недостаточной достоверностью выбора канала с максимальным отношением сигнал/ /шум за счет возможной потерн информации.

Целью изобретения является повышение достоверности выбора канала с максимальг ный отношением сигнал/шум.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автовыбора каналов при разнесенном приеме, содержащее сумматор к каждому из N-входов которого подключены последовательно канальный фильтр, демодулятор и ключ, блок принятия решения и блок сравнения, N выходов которого соединены с соответствующнми входами блока принятия решения и управляющими входами ключей, введены генератор шума н генератор тактовых импульсов, выход которого

соединен с тактовыми входами блока сравнения и блока принятия решения, между выходом генератора шума и дополнительным входом блока сравнения включен управляемый аттенюатор, к управляющему входу которого подключен реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика соединены с соответствующими выходами блока принятия решения, а между выходом каждого демодулятора и соответствующими входами блока сравнения включен нормализатор.

Блок сравнения содержит N цепей, каждая из которых состоит из соединенных последовательно двухвходового сумматора, первый вход которого является соответствующим входом блока сравнения, формирователя, первого счетчика и первого элемента запрета, выход которого является выходом блока сравнения, между дополнительным входом и выходом первого элемента запрета включен второй счетчик, вторые входы двухвходовых сумматоров объединены и являются дополнительными входом блока сравнения, а другие входы первых элементов запрета, первых и вторых счетчиков объединены и являются тактовыми входом блока сравнения.

Блок принятия решения выполнен в виде соединенных последовательно N-входового сумматора, входы которого являются входами блока принятия рещения, порогового элемента и первого блока запрета, выходы которого являются соответствующими выходами блока принятия решения, между выходом N-входового сумматора и дополнительным входом первого блока запрета включены последовательно компаратор и второй блок запрета, другой вход которого является тактовым входом блока принятия решения.

На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства для автовыбора каналов при разнесенном приеме.

Устройство для автовыбора каналов при разнесенном приеме содержит сумматор {, канальные фильтры 2, демодуляторы 3, ключи 4, блок 5 принятия решения, блок 6 сравнения, генератор 7 шума, генератор 8 тактовых импульсов, управляемый аттенюатор 9, реверсивный счетчик 10 нормализаторы 11, двухвходовые сумматоры 12, формирователи 13, первые счетчики 14, первые элементы 15 запрета, вторые счетчики 16 N-входовой сумматор 17, пороговый элемент 18, первый блок 19 запрета, компаратор 20 и второй блок 21 запрета.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода канального фильтра ,2, осуществляющего предварительную фильтрацию входного сигнала, через демодулятор 3 поступает на вход нормализатора 11 и на сигнальный .вход ключа. 4. Нормализатор 11 представляет собой, например, усилитель с АРУ и производит нормировку уровня смеси «сигнал-шум, во всех каналах разнесения до уровня UH . В случае отсут. ртвия в каком-либо канале информационного сигнала до.уровня UH «разгоняется напряжение входного шума соответствующего канала. Благодаря нормировке рабочие сигналы в каналах разнесения на выходах нормализаторов 11 отличаются только содержанием уровня шума. Причем уровень

шума обратно пропорционален величине отнощения сигнал/шум. С выхода нормализатора 11 сигнал поступает на вход двухвходового сумматора 12. На другой вход двухвходового сумматора 12 через управJ ляемый аттенюатор 9 подается напряжение шума от генератора 7. Полоса спектра шума генератора 7 соответствует полосе стандартного радиотелефонного канала. Результирующая смесь с выхода двухвходового сумматора 12 поступает на вход формирователя 13, который вырабатывает импульс на каждое положительное пересечение нулевой линии напряжением смеси. Импульсы с выхода формирователя 13 поступают .на счетный вход первого счетчика 14, который накапливает их в течение времени, опреде ляемом периодом следования импульсов ciSpoса, поступающих на вход обнуления первого счетчика 14 от генератора 8.

В случае переполнения первого счетчика 14 за время То, где То - период следования импульсов сброса, импульс переполнения с его выхода поступает элемент 15, запрета, который при этом запрещает прохождение импульсов сброса от генератора 8 на вход обнуления второго счетчика Г6. При отсутствии .импульсов обнуления.второй счетчик 16 начинает накапливать импульсы, поступающие на его вход QT генератора 8 и соответствующие циклам обнуления. Если второй счетчик 16 переполняется за время, составляющее среднюю длительность естественной.паузы речевого сигнала, то импульс переполнения с выхода второго счетчика 16, поступая на элемент 15 запрета, вырабатывает на его выходе уровень напряжения, который затем подается на управляющий вход ключа 4 и переводит его в состояние «Закры5 то. При этом сигнал с входа соответствую щего канала не проходит на выход устройства. Это происходит в том случае, когда на вход формирователя 13 в. течение времени большего средней длительности паузы рече-. вого сигнала поступает результирующая смесь, состоящая толькоиз шума, или смесь с отношением сигнал/шум меньше порогового отношения.

Когда отношение сигнал/шум на входе

формирователя 13 больше единицы, частота

3 ..следования импульсов с его выхода такова,

первый счетчик 14 не переполняется за

время между двумя импульсами обнуления.

Первый элемент 15 запрета при этом разрешает прохождение импульсов сброса с выхода генератора 8 на обнуление второго счетчика 16. Одновременно с этим первый элемент 15 запрета переводит ключ 4 соответствующего канала в положение «Включено. При этом входной сигнал проходит на выход устройства. В течение естественных пауз речевого сигнала длительностью, менее Tfi первый элемент 15 запрета поддерживает ключ 4 в состояние «Включено. Это происходит потому, что за время ТЬ второй счетчик 16 не переполнится, а .после окончания речевой паузы вновь обнуляется импульсами, поступающими на его вход обнуления с генератора 8 через первый элемент 15 запрета. . Блок 5 принятия решения предназначен для управления уровнем напряжения шума, вйодимого в двухходовые сумматоры 12. Если на входах нескольких каналов разнесения одновременно присутствуют информационные сигналы, отношение сигнал/шум которых превышает текущее значение порогового отношения сигнал/щум, то на выходах первых элементов 15 запрета соответствующих каналов присутствуют уровни напряжения, которые, поступая на управляющие входы ключей 4 переводят их в QOC тояние «Включено. Эти уровни напряжения с выходов перзых элементов 15 запрета поступают на входы N входового сумц)ато ра 17. Каждый такой уровень напряжения, поступая на вход N входового сумматора 17 увеличивает уровень напряжения на его выходе на величину Д U. Максимальный уровень напряжения на выходе весового сумматора может достигать значения: - NA и. Уровень напряжения с выход входового сумматора 17 поступает навход компаратора 20 и на вход порогового элемента 18. Компаратор 20 представляет собой сдвоенный компаратор с допусковой зоной входного сигнала, равной 0,8-1,2AU. Если уровень напряжения на выходе N входового сумматора 17 находится в указанной допусковой зоне, что соответствует только одному «включенному каналу, то на выходе компаратора 20 присутствует уровень напряжения, который, поступая на второй блокЧапрета 21, запрещает прохождекие через него импульсов с генератора 8 на первый блок 19 запрета. Если уровень постоянного напряжения на выходе N- входового сумматора 17 имеет значение 0,8Д U Uebix,uy«if1.2LHJ, то на выходе компаратора 20присутствует уровень напряжения, разрешающий прохождение через второй блок 21запрета импульсов на первый б/юк 19 запрета. В свою очередь пороговый элемент 18, если уровень напряхчения на выходе N-ходового сумматора 17 имеет значение ll..jj. 1,24 и, что соответствует нескольким (поменьщей мера двум) «вк.пюченным ка. налам, вырабатывает на своем выходе уровень напряжения, который, поступая на пер вый блок 19 запрета, направляет поступающие на него импульсы на вход «Сложение реверсивного счетчика 10. Каждый импульс, поступающий на вход «Сложение реверсивного счетчика 10 на одну ступеньку увеличивает уровень напряжения шума на выходе управляемого аттенюатора 9, на сигнальный вход которого поступает напряжение шума от генератора 7 шума. Увеличение уровня Шума на выходе управляемого аттенюатора 9 приводит к снижению отношения сигнал/шум на выходах двухвходовых сумматоров 12, что приводит к поочередному «отключению каналов разнесения. «Отключение очередного канала приводит к уменьшению уровня постоянного напряжения на выходе N-входового сумматора 17. Выходной уровень напряжения N-входового сум- матора 17 будет уменьшаться до тех пор, пока не попадет в допусковую зону; компаратора 20. Компаратор 20 при этом наложит запрет на прохождение через вто- рой блок запрета 21 импульсов для управления уровнем напряжения шума, и процесс выбора канала заг анчявается. Таким образом, последний оставшийся включенным канал имеет минимальный уровень входного шума (по выходу нормализатора 11), т. е. наибольшее отношение сигнал/шум на входе. Если в этом выбранном канале разнесения ухудшится отношение сигнал/щум, которое станет ниже текущего значения порогового отношения, то на выходе первого элемента 15 запрета появится уровень напряжения, запирающий ключ 4, а на выходе N-входового сумматора 17 уровень напряжения будет близок к нулю, т. е. выйдет из допусковой зоны компаратора 20, который при этом разрешает прохождение импульсов через второй блок 21 запрета на первый блок L9 запрета. Пороговый элемент 18 при уровне выходного напряжения N-входового сумматора 17 ивнх,сум« 0,8iMJ вырабатывает на своем выходе управляющий уровень, который, поступая на первый , блок 19 запрета, направляет импульсы генератора 8 на вход «Вь1читаниеэ реверсивного счетчика 10. Каждый импульс, посту. ., .«.«.««« «Вычит анн е рев ер сивного счет- чика 10 на одну ступеньку уменьщает уровень напряжения шума на выходе управляемого аттенюатора 9. Это приводит к увег личенню отношения сигнал/шум результирук5щей смеси на выходах двухвходовых сумматоров 12 и, в итоге, к «включению канала разнесения, имеющего на данный момент времени наибольщее отношение сигнал/шум на входе.. По сравнению с прототипом предлагае о устройство позволяет повысить точность выбора канала разнесения с наибольшим отношением сигнал/шум за счет исключения потери информации. 3jo достигается за счет