Селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления

 

Я0.„020984

СОЮЗ СОВЕТСНИХ социАлистичесних

РЕСЙУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

: М ABTOPCHCNVIV CENETEEhCTRV

ГОсудАРственный нОмитет ссср

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbFf ÈÉ (23) 3365858/18-09 (22) 10. 12.81 (46) 30;05.83. Ьюл. Ю 20 (72) М.З.Сафиуллин и 6.И.Чабдаров (71)-Казанский ордена Трудового Крас..його .Знамени авиационный институт им.А.Н.Туполева

: (Щ 621. 374:621. 396,666(088.8) (56) 3,: Патент С@А М 3728633, кл. Н 64 В 3/10, 3973. .2. Авторское свидетельство СССР

М 63348$ кл Н 03 6 3/20, 1976 (прототип). .(Я) (Я) с СЕЯЕКТОР ИМПУЛЬСНО- КОДОВЦХ

;СИГНАЛОВ С ДИСКРЕТНОЙ АВТОИАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКОЙ:УСИЛЕНИЯ, содержащий

И ключей .и И соединеннЫх последова-. тельно.,усилителе@, -е т л и ч а ю -.

3 H 03 k 5/00; H 03 6 /20 шийся тем, что, с целью повы шения помехозащищенности по отноаенйю

- к импульсным помехам, в него введен

М-входовый элемент .ИЛИ, каждый вход которого соединей с выходом соответствующего ключа, а выход является выходом устройства, между выходом каждого усилителя и управляющим входом соответствующего ключа включены последовательно пороговый элеменr выход которого соединен с сигнальйым входом того же ключа. дешифратор -и формирователь импульса, между входом Д-го ключа, 3 3,2,..., М-3 и управляющим входом j+3-го усилите- ля включен двухвходовый элемент

ИЛИ,. другой вход которЬго соединен с входом того же ключа.

1020984

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для селекции импульсно-кодовых сигналов, принимаемых s условиях воздействия импульсных помех.

Известно устройство, осуществляющее прием импульсных сигналов, содержащее параллельно включенные приемники, элемент ИЛИ, демодулятор, .устройство автоматической регулировки усиления (АРУ 1 и антенну, выход дсоторой соединен с входами параллельно включенных приемников 1 g.

Однако данное устройство облада15 ет недостаточной помехозащищенностью по отношению к импульсным помехам при приеме сигналов с импульсно-кодовой модуляцией из-за отсутствия в его составе средств помехозащиты.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является селектор импульсно-кодовых сигналов с. дискретной автоматической регулиров= кой усиления, содержащий Н ключей и

И соединенных последовательно усилителей 2 3.

Однако данное устройство.обладает недостаточной помехозащищенностью по отношению к импульсным. помехам по скольку не содержит средств памехозащиты, включение каскадов усиления осуществляется как гю полезному сигналу, так и по сигналу помехи.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности по отновению к им- 35 пульсным помехам.

Поставленыая: цель достигается тем, что в селектор импульсно-кодо- . вых сигналов с дискретной автомати" ческой .регулировкой усиления, содер- 40 жащий И ключей и М соединенных последовательно усилителей, введен й-входовый элемент ИЛИ, каждый вход которого соединен с выходом соответствующего ключа, а выход является выходом 45 устройства, между выходом каждого усилителя и управляющим входом соответствующего ключа включены гюследовательно пороговый элемент, выход которого соединен с сигнальным входом 50 того же ключа, дешифратор и формирователь импульса, между входом J-ro ключа „ "1,2..., И-1 и управляющим входом j+1 ã0 усилителя включен двухвходовый элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с входом того же ключа.

На фиг. 1 поедставлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - 4 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства.

Селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления содержит ключи.1, усилители 2, К-входовый элемент ИЛИ 3, пороговые элементы 4, дешифраторы 5, формирователи 6 импульса и двухвходовые элементы ИЛИ 7.

Селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления работает следующим образом.

На вход селектора поступают импульсы полезного сигнала и помехи. Полезные сигналы состоят из двух групп импульсов, следующих один за другим: синхрогруппы (СГ ), являющийся адресным, и информационной группы (ИГ ), отображающий информацию передаваемого сигнала. Импульсы каждой группы появляются на кодовых позициях по закону передаваемой .информации, а их количество постоянно. Амплитуды всех импульсов за время сеанса связи неизменны и равны между, собой, а длительность синхрогруппы.Тсг во много . раз меньше длительности информационной группы Ти . Эти свойства характерны для сигналов с кодово-импульсной модуляцией., Амплитуда импульсной помехи за время одного сеанса связи может изменяться в широком динамическом диапазоне, т.е. имеет место амплитудное различие между импульсами полезного сигнала и импульсной помехи. Поэтому результирующее колебание на входе селектора представляет собой модулированный по амплитуде сигнал, изменяющийся за время одного сеанса связи в широком динами ческом диапазоне, который может достичь более 50 дБ: по напряжению. Им- пульсы сигнала и помехи подаются на вход первого усилителя 2. Выходной сигнал каждого усилителя 2 поступает на вход соответствующего порогового элемента 4. В исходном состоянии ключи 1 закрыты и открываются на время длительности Ти„ лишь в случае появления сигнала на выходах дешифратора 5 и формирователя 6. Поэтому импульсы СГ через ключи 1 не проходят.

"l

В случае повышения уровня порога усиленным выходным импульсом j-го усилителя 2 j -го порогового элемента

4 его выходной сигнал через соответствующий двухвходовый элемент ИЛИ 7

10209

3 передается на другой .вход j+1 ão усилителя 2 и его закрывает. При этом на время, равное длительности импульса, последующие усилители 2

O запираются, вследствие, чего на выходах последующих усилителей 2 сигналы отсутствуют. Ilo этой причине на вход

j-го дешифратора 5 проходят лишь импульсы, имеющие одинаковую амплиту" ду В сЛучаЕ декодирования СГ 3-м I0 дешифратором 5 на его выходе появляется импульс, который расширяется в формирователе 6 на время, равное длительности Тиг, Выходной сигнал формирователя 6 одновременно на 15 время Тиг йерез j-й двухвходовый элемент ИЛИ 7 закрывает последующие усилители 2 и открытый ключ 1.

При этом импульсы ИГ через открытый ключ 1 поступаЮт на соответствующий 20 вход М-входового элемента ИЛИ 3, выход которого является выходом селектора. Выходные сигналы усилителей 2. с номерами меньшими J на выход селектора не проходят, так как 25 для рассматриваемой ситуации СГ не превы1иают уровни порога пороговых элементов 4 с номерами меньше j u поэтому они не декодируются в де шифраторах 5 с номерами меньше j. З0

Сйгналы также отсутствуют на .выходе усилителей 2 с номерами больше j, как они были закрыты нв время дли- . тельности Ти . выходным сигналом

j""ro формирователя.6.

Таким образом, на выход селектора проходят лищь, импульсы ИГ, имеющие вполне определенную амплитуду, которые усиливаются j --м усили телем 2 выше уровня j-ro noporo- 40 вого элемента 4 и у которых декодируются импульсы СГ )-м дешифратором 5.

Рассмотрим наиболее вероятные .ситуации, возникающие при приеме сигналов на фоне импульсных помех. 45

Повышение .помехозащиты полезного сигнала осуществляется выделением выходного сигнала соответствующего усилителя 2. по амплитуде импульсов

СГ. В силу oro, ч1 о T cr c(T„r, 50 то вероятность поражения помехой

ИГ Риг во много раз больше вероятности поражения помехой СГ Р „,т.е. Рдг >) Рсг . Так, например, появление хотя бы одного лишнего. 55 импульса на нулевых кодовых позициях приводит к сбою полезного сигнала. В прототипе кодовые позиции от импульсных помех,не защищены. Защита полезного сигнала по амплитудному различию импульсов СГ от помехи является эффективной основой защиты от помех. Причем эффект защиты тем бо"ьше "ем больше T„„ » Тсг

Рассмотрим защиту сильного сигна-. ла от слабой. помехи. Ситуация соответствует следующему соотношению амплитуд сигнала и помехи 0 > U> (фиг.2а,б). На фиг.2а пунктйром обо- значены нулевые кодовые позиции, а прямоугольниками - единичные. Огибающая импульсов полезного сигнала проходя через первый усилитель 2 (фиг.28),усиливается до порогового уровня Uä (фиг.2а). В силу линейяор ности усилителя 2 и малости амплитуды (Ои c U©} слабая помеха до уровня порога первого. порогового элемента 4 не усиливается. Поэтому слабая помеха через первый порого вый элемент 4 не . проходит. На выходе первого порогового элемента 4 появляются импульсы (фиг.2д)полезного сигнала и закрывают через- двухвходовый элемент

ИЛИ;7 последующие усилители-- 2. Им пульсы СГ дешифрируются в дешифраторе 5 и на его выходе появляется импульс (фиг.2е ), при этом первый формирователь 6 вырабатывает. расширенный импульс длительностью Т1,(фиг.2af,который закрывает последующие усилители 2 и открывает первый ключ 1, На выходе первого-ключа 1 появляются импульсы ИГ полезного сигнала (фиг.2э), которые через общий

И-входовый элемент ИЛИ 3 поступают на выход селектора. Импульсы помехи на выход ключей 1 не проходят, так как до порогового уровня первого порогового элемента 4 не усилятся, à последующие усилители 2 на время длительности Т г- ИГ закрыты.

Так осуществляется защита сильных, сигналовот слабых помех,В,прототипе вэтом случае будет сбой плезного сигнала.

Рассмотрим защиту слабого сигнала от сильной помехи. Ситуация соответствует случаю 0с< U„.Äèàrðàèìû сигналов и помех приведены на фиг.3a,á. ,При этом полезный сигнал усиливается до йорогового уровня последнего порогового элемента 4 (фиг.3 s).

Сильная помеха усилится до поро-. гового уровня 0 (фиг.3ъ)предыдущих поР пороговых элемейтов 4, поэтому выход1агаЭ

Ц >Фи

5 ные сигналы этих пороговых элементов

4 закрывают на время длительности импульса помехи последний усилитель 2.

На выход последнего усилителя 2 сильные помехи не проходят. СГ декодирует-s ся только на последнем дешифраторе 5 (фиг.3д) Далее импульс дешифратора

5 расширяется до длительности Т последнйм формирователем 6 и открйвает на время Т„;,-последний ключ l, По ука» 10 занной причине через последний ключ

t проходят лишь .импульсы ИГ слабого полезного сигнала (фиг.3В), которые поступают через Й -входовый элемент

ИЛИ 3 на выход селектора. И

Рассмотрим защигу сигнала от сильных. и слабых помех. Эта ситуация соответствует случаю U„; < U (U>,м

Здесь слабые импульсй помехи пронуме" рованы от 1 до 1 а сильные 1,е ° ф,J 20 где J - число импульсов помехи ф Импульсы полезного сигнала, имеющие.. амплитуду средней величины (фиг.4а» по сравнению с амплитудами импульсов помехи (фиг.46), усиливается выше 25 порогового уровня Ug среднего порогового элемента 4. Слабые же импульсы помехи до wporosoro, уровня среднего порогового элемента 4 не усиливаются (фиг.4а)и на выход. порогового зв элемента 4 не проходят..Сильные поме-.

84 хи усиливаются выше порогового уровня в предыдущих усилителях 2 (фиг.4в), превышают уровень порога соответствующих пороговых элементов 4, закрывают на время длительности импульса помехи средний усилитель 2 и на выход среднего порогового элемента 4 (фиг.4а)не проходят. Иыпульсы СГ де-. кодируются в среднем дешифраторе 5 (фиг.43), расшйряются до Т „ в формирователе 6 и его выходной сигнал за" крывает на время Т„гпоследующие усилители 2 и открывает на это же время соответствующий ключ l (фиг.4е). Помехи через ключ 1 не проходят, а проходят только импульсы ИГ полезного сигнала, которые через Й-входовый эле мент ИЛИ 3 поступают на вход селектора, Следовательно,. и в этом случае на вход демодулятора проходят только импульсы ИГ полезного сигнала. 8 этом случае в прототипе будет сбой полезного сигнала, Таким образом, s предлагаемом устройстве .осуществляется эффектив-. ная защита от импульсных помех. Поэтому вероятность поражения полезного сигнала в предлагаемом устройстве значительно меньше вероятности его поражения в прототипе.

ВНИИПИ Заказ 39l5/49 Тираж 936 Подписное

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

gA

1020984 nI 4r 4 llar+r