Устройство для передачи сигналов с время-импульсной модуляцией

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сснез Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено Об;08.81 (21) 3332962/18-24 (51) М. Кр.з с присоединением заявки ¹

С 08 С 15/06

Государстееиный квинтет

СССР яо делам изобретеннй и открытнй (23) Приоритет

f33) УДК 621 ° 398 (088.В

Опубликовано 1ЫЗВ3. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 150383

Ф.М. Суздальницкий и В.И. Максимов (72) Авторы изобретения

44,4Л, I,,, Сибирская геофизическая экспедиция Управленя промысловой и полевой геофизики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ

С ВРЕМЯ-.ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

Изобретение относится.к технике связи, а именно к устройствам уплотнения и передачи информации сиг-. налами с время-импульсной модуляцией (ВИМ) и может быть использовано для передачи информации от сква-: жинных приборов на земную поверхность при сейсмокаротаже.

Известны демодуляторы сигналов с

ВИМ, в которых сигналы ВИМ преобразуются в широтно-импульсные сигналы (ШИС) и далее поступают либо на пассивный фильтр нижних частот с достаточно большой постоянной времени или активный фильтр нижних частот, выполненный в виде усилителя, в цепь отрицательной обратной связи которого включен пассивный фильтр верхних частот или в цепь положительной обратной связи — пассивный фильтр ниж них частот 1 .

Недостатком такого демодулятора является низкое быстродействие и малый коэффициент передачи при большой скважности информационных импульсов.

Известны также демодуляторы, в которых сигнал подается через диф ференцирующую цепь и разделитель импульсов, на выходе которого выделяются короткие импульсы, соответст-, . вующие по времени переднему и заднему фронтам ШИСъ Один из них запус", кает ждущий мультивибратор, а другой - блокинг-генератор. Ждущий мультивибратор запускает генератор пило-: образного напряжения, а импульс блокинг-генератора периодически на короткое время через ключ подключает зарядный конденсатор к выходу генератора пилообразного напряжения. При этом производится заряд запоминающего конденсатора до уровня, пропорционального мгновенному значению

15 сигнала в данный момент времени.

Этот уровень хранится на конденсато" ре до прихода следующего импульса(2).

Недостатками этой схемы являются большое отношение между временем за20 писи и хранения, что приводит к ухудшению точности преобразования, необходимость использования большого числа функциональных узлов (дифференцирующей цепи, распределителя импульсов, мультивибратора, блокинггенератора). Укаэанные недостатки значительны в многоканальных системах.

Наиболее близкой к изобретению является система для передачи ин1005137

Формации, содержащая М -разрядный регистр сдвига, выходы которого подключены к входам ключевых детекторов информационных каналов, выходы ключевых детекторов соединены с входами соответствующих выходных бло ков (фильтров нижних частот-ФНЧ)t 31. Информационные сигналы поступают на вход -разрядного регистра сдвига, число разрядов которого соответствует количеству информационных кана- 10 лов. С М -выходов регистра снимается последовательность Модулированных по ширине прямоугольных импульсов;

Демодуляция осуществляется ключе- . выми детекторами. При поступлении переднего фронта прямоугольного информационного импульса происходит установка выходного напряжения ключевого детектора в исходное состояние а затем — его линейное нарастание до величины, пропорциональной длительности информационного импульса. Выходное напряжение ключевого детектора поступает на выходное устройство, представляющее собой фильтр нижних частот.

Недостатком такой системы является наличие "паразитного" импульса . большой амплитуды во время действия информационного имт.ульса. Фильтрация этого паразитного импульса при- 30 водит к усложнению конструкции фильтра нижних частот, при недостаточной фильтрации — к уменьшению динамического диапазона, а также к уменьшению полосы пропускания при высоком ка- 35 честве фильтра, нижних частот.

Целью изобретения является повышение точности устройства в широком динамическом диапазоне сигналов. указанная цель достигается тем, что в устройство для передачи сигналов с время-импульсной модуляцией, содержащее регистр сдвига и в каждом информационном канале ключевой детектор и выходной блок, выходы,регист ра сдвига соединены с входами ключевых детекторов соответствующих информационных каналов, введены формирователь управляющих импульсов и в каждый информационный — канал ключ и ячейка памяти, выход ключевого детек- 50 тора соединен с информационным входом ключа, выход которого через ячейку памяти соединен с выходным блоком, каждый последующий выход регистра сдвига соединен с управляющим входом 55 ключа предыдущего информационного канала, последний выход регистра сдвига через формирователь управляющих сигналов подключен к управляющему входу ключа последнего информацион- щ, ного канала.

Сущность изобретения заключается в перезаписи напряжения сигнала в ячейку памяти последующим информационным импульсом. Тем самым значи- Я тельно уменьшается отношение времени хранения информации к времени его записи в ячейку памяти, что повышает точность преобразования. Использование для перезаписи последующего информационного импульса упрощает конструкцию устройства.

На фиг . 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит М -разрядный регистр 1 сдвига, информационные каналы 2 — 2, каждый из которых содер-! жит последовательно включенные клю чевой детектор- 3„— 31, ключи 4 - 4, ячейку 5 —, 5ц памяти, выходной блок

6 — 6 4, формирователь 7 управляющих сигналов.

Регистр 1 сдвига выполняет функцию распределения последовательности информационных импульсов по соответствующим информационным каналам

24 - 2, выходы его соединены с соответствующими входами ключевых детекторов 3 - 3 ° Ключевой детектор 3„ предназначен для преобразования модулированного по ширине прямоугольного импульса в мгновенное значение передаваемого сигнала. Ключ 4„ предназначен для перезаписи выходйогб сигнала ключевого детектора 3„ в ячейку 5„ памяти. Управление предыдущим ключом 41 осуществляется сигналом последующего (л + 1)-ro выхода регистра 1. Формирователь 7 (мультивибратор) служит для осуществления перезаписи Й -го канала устройства, вход которого подключен к

N --му выходу регистра, а выход — к управляющему входу ключа.

Раббта устройства заключается в следующем.

При подаче на вход устройства последовательности информационных импульсов, (фиг. 2а) модулированных по времени, регистр 1 сдвига формирует К, прямоугольных модулированных по ширине импульсов, сдвинутых во времени,как показано на фиг. 2 б. Каждый из этих импульсов поступает на соответствующий ключевой детектор 3..

Ключевой детектор 3; выполненный, например, в виде генератора пилообразного напряжения { ГПН) с ключом управления ГПН запускается передним фронтом выходного импульса регистра сдвига 1. Напряжение на выходе ключевого детектора 34 (фиr. 2) нарастает во время ширины импульса,до амплитуды пропорциональной длительности, т. е. до мгновенного значения передаваемого сигнала. По окончании действия выходного импульса регистра 1 происходит спад (или нарастание в зависимости от схемы ис1005137 польэуемого ГПН) напряжения на Bblxo» де ключевого детектора 3; .

Последующим информационным импульсом открывается ключ 4 и в течение его длительности производится перезапись выходного напряжения ключевого детектора .3„ в ячейку 5 памяти, где хранится до прихода следующего импульса (фиг. 2 д).

Ячейка 5; памяти выполнена, например, в виде конденсатора и исто- 10 кового повторителя на полевом транзис торе. Сигнал ячейки 5„ памяти посту.— пает на выходной блок б„. где производится его сглаживанйе.

Перезапись в ячейку 5N памяти 35 канала 2N производится выходным им пульсом формирователя 7 (фиг. 2 в) .

Формирователь 7 при этом запускается М -ым выходным сигналом регистра 1.

Испальзование предложенного устройства с перезаписью информации позволяет упростить функциональное построение устройства, повысить его точность в широком динамическом диа-. пазоне сигналов вследствие значитель- 25 ного ослабления влияния "паразитного". импульса в составе выходного напряжения ключевого детектора и изменения его выходного напряжений в режиме хранения.

Формула изобретения

Устройство для передачи сигналов ,с время-импульсной модуляцией, содержащее регистр сдвига и в каждом информационном канале ключевой детектор и выходной блок, выходы регистра сдвига соединены с входами ключевых детекторов соответствующих информационных каналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыае-, ния точности устройства, в него введены формирователь управляющих импульсов и в каждый информационный канал — ключ и ячейка памяти, выход ключевого детектора соединен с информационным входом ключа, выход которого через ячейку памяти соединен с выходным блоком, каждый после дующий выход регистра сдвига соединен с управляющим входом ключа предыщущего информационного канала, последний выход регистра сдвига через формирователь управляющих сигналов.под-. ключен к управляющему входу ключа последнего информационного канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Карпов Р.Г. и Карпов ИР-;-Преобразование и математическая обработка широтно-импульсных сигналов;.

N., "Машиностроение", 1977, с. 43-44.

2. Там же, с.. 44-46.

3. Карус Е.В., Худзинский Л.Л. и др. Сб. "Новые приборы и методика скважинной сейсмоакустики". ОИТИ

ВНИИЯГГ, И., 1973, с.99-103 (прототип) .

1005137

Составитель Н. Бочарова

Редактор С. Тимохина Техред T.Ìàòî÷êà Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1906/68 Тираж 616 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.. Проектная, 4