Способ и устройство для задержки аналоговых сигналов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/159 H03H7/30 

(54) СПОСОБ ДЛЯ ЗАДЕРЖКИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к радистах- никс.

Известен цифровой способ для задержки аналоговых сигналов, основанный на преобразовании сигнала в Ш1фровой код с помощью гналого-цифрового преобразователя, задержке кода и обратном преобразовании кода в аналоговый сигнал с помощью цифро-аналогового преобразователя tl .

Хотя этот способ отличается простотой, однако аналого- пгфровые и цифроаналоговые преобразователи 5шляются сложными и дорогостоящими узлами.

Известны способ и устройство для задержки аналоговых электрическзак сигналов, реализующие тактированную задержку частотно-г.юдупированного (ЧМ) сигнала с пог.ющью цифрового регистра сд0ига. Этот способ отличается простотой, высокой точностью, возможностью выполнения устройства задержки только на интегральных микросхемах, экономичностью использования энерг)есурса.

Согласно дгшному способу аналоговый сигнал подвергается обработке, содержа- щей следующие операции: преобразование аналогового сигаала в ЧМ сигнал, тактированная задержка ЧМ сигнала путем подачи каждого перогсода ЧМ сигнала на вход тактируемого запоминающего устройства, сдвиг каждого периода ЧМ снг нала в запоминающем устройстве, причем операция сдвига происходит в ответ на приход тактового импульса, преобразование задержа1О1ого ЧМ сигнала в / аналоговый ..2} ,

Устройство дня осуществления данного способа содержит частотный модулятор, вкод которого образует вход устройства, а шлсод соединен с входом тактируемого аапоминаюшвго устройства, выход соединен с демодулятором, выход последнего образует выход устройства, прочем щина продвижешш запоминающего устройства подключена к генератору тактовых импульсов. Тактируемое запсяиинаюшее устройство

представляет собой цифровой регистр сдвига 22 ,

Известные способ и устройство не обладают достаточной точностью.

Цель изобретения - повьппение точности обработки сигнала без существенного увеличения емкости запоминающего устройства.

Цепь достигается тем, что согласно способу дан задержки аналоговых сигналов, основаннокту на преобразовании аналогчэвогю сигнала в частотно-модупированный с прямоугольной несущей, тактируемой задержке частоти:о-модулирован.кого сигнала, 1феобразованМ1 частотномодушфованного сигнала в аналоговый, тактируемую зйдержку частотно-модупированно1Х) сигнала осуществляют по двум параллельным каналам задержки, при этом производят установку фазы тактовых импульсов в каждом канале с помощью двух синхронизирующих сигналов, первый из которых формируют- по фраяTav каждого несущей частотномодутшрованного сигнала, второй - по срезам каждого периода того же сзвгнала, п после задериоси каждый период выход юго частотно-модутакрованного сигнала фортуофуют по фронтам первого и срезам второго задержанных частотиомодугшрованных сигналов.

В устройство для реаллгзашш указанного cnoco6aj содержевдее ппеобразовач ель аналогового сигнала в частотномодулирова5шый, вход которого подключен к входной клекаме устройства, а выход соединен с входом цифрового рсягистра сдвига, генератор тактовьиг импутпэ- сов, преобразователь частотно-модулированного сигнала в аналоговый, выход которого подключен к выходной ютемме устройства,, введен второй регистр , вход которого соединен е В1,тходом преобразователя аналогового сигнала в частотно модулированный, два управляемых делителя, четыре дифференцирующие цепи, RS-триггер, причем генератор тактовьх импульсов подключен к щинам продвлжения репастров через улравляе «ыe делители частоты входы управления которых через пертую и вторую днфференгряруюшле цепи подключены к входам регистров, выходы которых через третью и четвертую дифференцирующие цепи подключены к входам RS -триггера, гыход которого соединен с входом преобразователя частотно-модулированного сигнала в аналоговый.

На фяг. 1 представлена функциональ ная схема устрюйства задержки; на фкг. 2 - временные диаграммы сигналов. Предлагаемый способ включает преобразование аналогового сигнала в iM сигнал, две операции тактированной задержки ЧМ сигнала путем подачи каждого периода ЧМ сигнала на вход тактируемых запоминающих устройств и сдвиг каждого перГжОда ЧМ сигнала с входа на выход заиоьшнающего устройства, причем операша; сдвига происходят в ответ на приход тактовых импутвьсон, установку такчовых импульсов в ) кана5 ле с пo.IOШЬЮ двух синхронизирующих сигналов, цервый из которых формируют по фронтам каждого периода несущей ЧМ сигнала, а второй - по срезам каждого периода того же сигнала, формирование вькодного ЧМ сигнала по фронтам первого и срезам второго задержанных ЧМ сигналов и преобразование ЧМ сигнала в аналоговый.

Практическая реализация предлагаемо- , го способа может быть легко осуществлена с использованием известных и отработанных на практике узлов.

Устройство для.осуществления предлагаемого способа содержит преобразователь 1 аналогового сигнала в ЧМ сигнал, вход которого образует вход устройства, а выход соединен с входами регистров 2 и 3 сдвига, выхоХсы которых через дифференцирующие цегш 4 и 5 подключены к входам RS -триггера 6, выход триггера 6 соединен с входом преобразователя 7 ЧМ сигнала в аналоговый, выход которогю образует выход устройства. При этом генератор 8 тактовых имлульссв. подключен к шинам про° даижения решстров 2 и 3 через управляемые делители 9 и Ю частоты, упра&ляюцдае входы ко-горялх через дифференцИ;эующие цепи И и 12 подключены к Ежодам регистров 2 и 3. Используемые узлы известны разработчикам и легко вьшрлнимы на основе сер1йно выпускаемых интегральных микросхем (ИМС). Преобразователь 1 аналогового сигнала в ЧМ может быть реа0 лизован, нащжмер, в виде управляемого мультивибратора. Регистра сдвига можно вьшолнить на основе одной ИМС К505 ИР2, содержащей чеаъфе регистра по 256 разрядов. Дифференцирующие 5 цепи 11 и 1.2 из триггера 6 и преобразователя 7 можно выполнить на основе R С-элементов. Однако в ряде случаев дифференцирующие цеаш предпочтительно заменить формирователями фронтов, для реализации которых потребуется всего два корпуса ИМС 1 ЛБ 341 А, Реали/зашш детггепей 9 и 10 частоты и КЗтриггера тривиальна. Преобразователь МЧ сигнала в аналоговый в простейшем случае представляет собой фильтр нижних частот. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Аналоговый сигнал преобразуется в ЧМ, который поступает на входы репйст ров 2 и 3. Этот же ЧМ сигнал {4иг. 2а) дафференцируется дифференцирующими цепями Ии 12 (фкг. 26) и положительными фронтами синхронизирует тактовые импульсы одного из каналов (фиг. 2г), а отрицательными - тактовые импульсы другого канала (фиг. 2е На фиг. 2 в показан сжгаал с выхода генератора 8 тактовых импульсов. Легко закте-Лить, что в первом канале передним фронтам ЧМ сигнала жестко привязаны передние фронты тактовых импульсов, в то время как задние фронты ЧМ сигнала будут смещены («{иг. 2д). Во втором кацапе производится жесткая синхронизация по задним фронтам ЧМ сигнала, а передние фро1ггы будут дрожаишми (фиг. 2ж). Эфq)eкт дрожания показан стрелками на графиках (фш. 2д и ж). Заметим, что подобному дрожанию подвержены оба фронта в известных способе и устройстве. Выходной ЧМ сигнал формируется RS - триггером 6 по сянхронизирсванным фронтам (фиг. 2з) н, следовательно, не имеет искажений. Введение второй оп зации тактирован ной и установка фазы тактовых импулоьсов позволяют выбирать f часто ту тактового сигнала в 1,5-2 раза больше верхней частоты fg ЧМ сигнала и производить обработку сигнала теоретически без искажений. Введение второго 1санала задержки не приводит к усложнению устройства. Действительно,регистры сдаига в настоящее время выпускаются серийно в интегральном исполнении и дслтускают выполнение двух каналов задержки в одном корпусе ИМС , например, К5О5 ИР2. Обеспечение такой же в известном устройстве потребовало бы выбора f превышающей fg в 50-100 раз, т.е. при том же времаш задержки потребовалось бы 25-5О раз больше объема памяти регистров. Кроме того, выбор большой ограничен быстродействием ИМС иолсяьзуемой серии. 9 3 Технико- коиомическая эффективность при использовании предлагаемого способа задержки-состоит-в повьпаевия точности обработки сигнала влв прв заданной точ- ности к существенному упрошешоо аппара турных затрат на реалвзапию требуемого времени задержки, а также в возможное тя использования запсжошашшсс устройств с меньшим быстррдейстЕием и, следавателыго, более даиевого. Предлагаемый способ может быть ширсуко иатольэован для задержки аналоговых сигналов в тех случаях, когда требуется большое время задержки и высокая точность обработки исходного сигнала. Формула изобретения 1.Способ для задержки аналоговых сигналов, основанный на прео таэованви аналогового сигнала в частотно-модулированный с прямоугольной несушей, тактируемой задеряске частотно-модулированного сигнала, преофазовання частотно-модулированного сигнала в аналоге- вый, отличающийся тем, чтоГ с целью повышение точности, тактируемую задермску частотно« « дупированного сигнала осушеопаияют iro двум п раплельным квкалеал задержЕЯ, при этом производят установку фазы тактовых импульсов в каждом канале с помощью двух сШЕхронвзврукшшх сягналсю, первый из котсфых формуют по фрсяггам каждого перюда несушей чаеготнОМОдулирсеанного сэшхала. Второй - по срезам кфкдрго .периода того же сигнала, а после задержки каждый период выходнс го часкупво-модутпхрованшях) сигнала формируют по ффхяггам переоЬо и срезам второго заде роканных часкляо-модуяированных csiTHanOB. 2.Устройство дпя осуЬтестгпеяия способа по п 1, сод жащее преофазователь аналогового сагнаяа в частотномодутшрованный, вход которого подключен к входаой клемме устройства, а выход соединен с входе фкфровсях) сдавга, гене|)атор тшстсвых им- путхьсов, прео юзоватвпь частотяо-мо-. дул хэвашких) сигнала в аналоговый, выход которого лодюпочея к выходной устройства, отличаюш е е с я тем, что, с цепью повышения точноспк, в и введев шхфой регастр сдвига, вход которого соединен с выходом преобразователе анапмсвсго сягяала в частотючмкщулироваиный, два упраапяебмых делшепя чвстоты, четыре Д1|ффиреы1иф у1иЬ(ие ueoHi .R9 гряггс, прячем генератор тактовых ампутпьсов подалючен к швяам продвижения регяст ров через управляемые дешпгепи частоты, входы управлеэввя хотсрых через nefjByio в вторую двфферешшюгкшше цепи подключены к входам регистров, выходы которыос через третью и ч&гъвргую двф ференгш юшие ЦЕПИ подкпючедны к входем RS - гркггера, вьпод которого соединяя с аходом преобразователя частот но-«4оду7шрованного сигнала в аналоговыЛ.

Источнике ввфсфмаоии,

рринятые во пщ экспертизе

кл. 328-S5, Н ОЗ К 5/159, 1969.

кл. 328-55, Н ОЗ К 5/159, 18.09.73 (1фототяп).

9

Г

4

||Д

Ф«г.