Цифровой фильтр двоичного сигнала Советский патент 1982 года по МПК H03H17/00 

(5) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР ДВОИЧНОГО СИГНАЛА

I

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам передачи данных.

Известно устройство для защиты телеграфной аппаратуры от дроблений принимаемых сигналов, содержащее выделитель фронтов, устройство задержки, первый триггер, элемент И, счетчик, второй триггер, узел формирования сигнала запрета

Недостаток этого устройства заключается в сложности конструктивного выполнения и низкой помехоустойчивости.

Известен цифровой фильтр двоичного сигнала, содержащий триггер, реверсивный счетчик, два элемента И и инвертор, причем информационный вход устройства соединен со входом сложения реверсивного счетчика непосредственно, а со входом вычитания - через инвертор 2|.

Однако это устройство характеризуется недостаточной помехоустойчивостью, поскольку вносит искажения при фильтрации двоичных сигналов, пораженных пакетами импульсных помех.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства.

Для этой цели в цифровом фильтре двоичного сигнала, содержащем реверсивный счетчик, элементы И, первый вход первого из которых подключен к входной шине непосредственно, а первый вход второго элемента И - через инвертор, между выходами элементов И и запрещающим входом реверсивного счетчика включен элемент ИЛИ, вход сложения реверсивного счетчика подключен к входной шине, вход вычитания - к выходу

;инвертора, прямые разные выходы - к /другим входам первого элемента И, а инверсные разрядные выходы - к другим входам второго элемента И.

На чертеже представлена структурая электрическая схема цифрового ильтра двоичного сигнала.

Цифровой фильтр двоичного сигнала содержит реверсивный счетчик 1 j со счетным входом 2, управляющими входами сложения, вычитания и запрещающим, элементы И 3 и инвертор 5, элемент ИЛИ 6, входную шину 7 подсоединенную к первому входу пер- Q вого элемента И 3 и входу сложения реверсивного счетчика 1 непосредственно, а к первому входу второго элемента И А и входу вычитания ре- версивного счетчика 1 - через ин- 5 вертор 5, причем все остальные входы первого элемента И 3 соединены соответственно с прямыми разрядными выходами, а второго элемента И 4с инверсными разрядными выходами ре- о аерсивного счетчика 1, запрещающий вход которого подключен к выходу эле. «(ента ИЛИ 6, входы которого соединены соответственно с выходами эле((leHTOB И 3 и i, причем выход 8 цифдового фильтра подключен к прямому §ыходу последнего разряда реверсив «ого счетчика 1 .

Цифровой фильтр работает следуюим образом.

Двоичный сигнал, подлежащий фильт-ации от кратковременных импульсных омех (одиночных и сгруппированных пакеты), воздействует на вход слоения реверсивного счетчика 1, перый вход первого элемента И Зи вход нвертора 5- На счетный вход 2 реверсивного счетчика 1 подается поседовательность тактирующих импульсов с периодом следования ut t/2 , ° где t - длительность элементарной

посылки (бита) двоичного

сигнала; п - количество двоичных разрядов

реверсивного счетчика 1. Если потенциал двоичного сигнала на входе 7 фильтра соответствует логической единице, реверсивный счетчик 1 работает в режиме сложенр я так тирующих импульсов. Как только раз 50 рядная сетка реверсивного счетчика 1 будет заполнена наполовину, т.е. на прямом выходе последнего разряда реверсивного счетчика 1 установится потенциал логической единицы, на вы- 55 ход О фильтра будет передано значение логической единицы, которое поддерживается неизменным, пока ревер

сивный счетчик 1 работает в режиме сложения.

Во избежание переполнения реверсивного счетчика 1 при сложении все его прямые выходы подключены к соответствующим входам первого элемента И 3, выходной потенциал которого воздействует через элемент ИЛИ на запрещающий вход реверсивного сче чика 1 и блокирует счет тактирующих импульсов в направлении сложения, если реверсивный счетчик 1 заполнен.

Если потенциал двоичного сигнала на входе 7 фильтра меняется от логической единицы к логическому нулю, реверсивный счетчик 1 переводится в режим вычитания, так как потенциал логической единицы с выхода инвертора 5 воздействует на вход вычитания реверсивного счетчика 1, в то время как на входе сложения действует потенциал логического нуля. Логический нуль на выходе 8 устройства появится, как только реверсивный счетчик 1 окажется заполненным менее чем на половину своей емкости. Если в режиме вычитания все разряды реверт сивного счетчика 1 окажутся в состоянии логического нуля, на всех его инверсных выходах установятся потенциалы логической единицы, что приведет к появлению потенциала логической еди:ницы на выходе второго элемента И 4,ко торый через элемент ИЛИ 6 воздействует на запрещающий вход реверсивного счетчика 1. и останавливает вычитание тактирующих импульсов из содержимого счетчика.

Цифровой фильтр не пропускает на выход 8 одиночные помехи, длительностью менее ut-2 , где at - период следования тактирующих импульсов, а также почти кратковременных импульсных помех, суммарная длительность которых на любом интервале длительностью не превышает той же величины.

Предлагаемый фильтр проще и технологичнее в изготовлении, а также более стабилен в работе по сравнению с известным. Кроме того, предлагаемы фильтр не требует перестройки при изменении длительности элементарной посылки входного сигнала. В этом случае достаточно изменить период д t тактирующих импульсов, подаваемых на вход 2. В отличие от известного устройства для устранения дроблений предлагаемый фильтр не вносит искажении в двоичный сигнал, если последний сопровождается пачками импульсных помех. Формула изобретения Цифровой фильтр двоичного сигнала, содержащий реверсивный счетчик, элементы И, первый вход первого из которых подключен к входной шине не посредственно, а первый вход второго элемента И - через инвертор, о т личающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, между выходами элементов И и запре9 (дающим входом реверсивного счетчика включен элемент ИЛИ, вход сложения реверсивного счетчика подключен к входной шине, вход вычитания - к выходу инвертора, прямые разрядные выходы ,- к другим входам первого элемента И, а инверсные разрядные выходы - к другим входам второго элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N- 493930, кл. Н Qit L 1/10, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР К- 628621, кл. Н L 27/10, 1978 (прототип).