Устройство для передачи сигналов с частотным разделением
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ, содержащее первый и второй умножители. входы которых являются первыми входами устройства, выходы первого и второго умножителей подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматорои, вторые входы которых являются вторыми входами устройства; выходы первого и второго сум маторов подключены соответственно к входам первого и второго умножителей частоты, третий и четвертый сумматоры , выходы которых являются выходами устройства, третий умножитель, первый вход которого является третьим входом устройства, отличающ-ееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности устройства, в него введены преобразователи Гильберта,выход (Л первого умножителя частоты подключен к первому входу третьего сумматора и через первый преобразователь Гильберта к первому входу четвертого сумматора , выход второго умножителя частоты подключен к второму входу четвертого сумматора и через второй :о lAd : преобразователь Гильберта к второму входу третьего умножителя, выход которого подключен к второму входу третьего сумматора.
СОЮЗ СОВКТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧКСНИХ
РЕСПУБЛИН (51) G 08 С 15/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и ОтнРнтий (2 1) 36556 13/24-24 (22) 24. 10.83 (46) 07.01.85. Бюл. Ф (72) Л.М.Гольденберг, Т.В.Губанова, Б.Д. Матюшкин и М.Н.Поляк (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М.А.БончБруевича (53) 621.398(088.8) (56) 1. Гольденберг Л.М., Матюшкина Б.Д., Поляка М.Н. Цифровые устройства сопряжения в системах связи.
"Электросвязь", 1980, К 1.
2. Tsuda Т., Morita S., Tuju J.
Digital TDM-FDN. Translator with
iblulfistage structure. — IEEE. Trans.
on. Com, V.corn — 26, 1978, Ф 5, р. 734 (прототип).
3. Cold В., Oppenheim А.V., Rader С.М. Theory and Omlementation of
the Discrete Hilbert Transform., Proc. Sym. Computer Proc in Communication, 1969, р. 235. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГ
НАЛОВ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ, содержащее первый и второй умножители, „,Я0„„133607 входы которых являются первыми входами устройства, выходы первого и второго умножителей подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы которых являются вторыми входами устройства, выходы первого и второго сум маторов подключены соответственно к входам первого и второго умножителей частоты, третий и четвертый сумматоры, выходы которых являются выходами устройства, третик умножитель, первый вход которого является третьим входом устройства, о т л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности устройства, в него введены преобразователи Гильберта, выход первого умножителя частоты подключен к первому входу третьего сумматора и через первый преобразователь Гильберта к первому входу четвертого сумматора, выход второго умножителя частоты подключен к второму входу четвертого сумматора и через второй преобразователь Гильберта к второму входу третьего умножителя, выход которого подключен к второму входу третьего сумматора.
1133607
Изобретение относится к области цифровой техники и может быть исполь Зовано в системах связи.
Известно устройство для обработки сигналов, содержащее первые перемножители, первые вх оды которых под— ключены к первому входу устройства, вторые входы подключены к вторым входам устройства, выходы первых перемножителей через последовательно 10 соединенные цифровь|е фильтры,. элементы запрета и вторые умножители и одключе ны к входам вычит ател я, вы— ход ко-орого является выходом устройства )1j .
Недостатком устройства является большой уровень собственных шумов.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство сопряжения с комплексными 2О сигналами, содержащее сумматоры, используемые для объединения сигна— лов при преобразовании временного разделения каналов (ВРК) в частотное разделение каналов (ЧРК), умножите- 25 ли, используемые для переноса спектров, экспандеры (компрессоры) частоты дискретизации, позволяющие увеличивать (уменьшать) в 2 раза частоту дискретизации и цифровые фильтры нижних частот двух типов,. формирующие спектры сигналов и отличающие— ся друг от друга своими характеристиками. Все элементы устройства объединены в блоки, каждый из которых дает возможность отдельной обработки вещественной и мнимой частей сигнала, Блоки объединяются между собой, причем выходы двух блоков одного уровня соединяются с входами одного блока следующего уроеея (2) .
Однако устройство содержит цифровые фильтры двух различных типов, что затрудняет схемную реализацию устройства в виде специализированной БИС.
Кроме того, использование фильтров первого типа, представляющих собой рекурсивные фильтры нижних частот, и их последовательное включение в схему устройства приводит к значительным шу40 мам на выходе устройства.
Целью изобретения является повышение помехозащищенности устройства.
Поставленная цель достигается. тем, что в устройство, содержащее первый 55 и второй" умножители, входы которых являются первыми входами устройства, выходы первого и второго умножителей
P подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы которых являются вторыми входами устройства, выходы первого и второго сумматоров подключены соответственно к входам первого и второго умножителей частоты, третий и четвертый сумматоры, выходы которых являются выходами устройства, третий умножитель, первь и вход которого является третьим входом устройства, введены преобразователи Гильберта, выход первого умножителя частоты под. ключен к первому входу третьего сум( матора и через первый преобразователь Гильберта к первому входу четвертогo сумматора, выход второго умножителя частоты подключен к второ му входу четвертого сумматора и через второй преобразователь Гильберта к второму входу третьего умножителя, выход которого подключен к второму входу третьего сумматора.
Это позволяет упростить реализацию устройства, поскольку все фильтры, оказываются совершенно идентичными, и указанное вьппе включение преобразователей Гильберта позволяет построить все блоки на всех уровнях по совершенно одинаковой схеме.
Это преимущество является решающим при реализации устройства в виде специализированной БИС. Кроме того, резко уменьшаются собственные шумы устройства, поскольку преобразователь Гильберта представляет собой нерекурсивный цифровой фильтр с малым уровнем собственных шумов, а диагональное включение преобразователей
Гильберта дает возможность не усиливать шумы предыдущих каскадов, что и приводит к уменьшению собственных шумов всего устройства.
На фиг. 1 показана схема устройства для объединения двух групп каналов в одну группу на фиг. 2 — схе ма устройства, используемого для выделения двух групп каналов из одной группы.
Ус тр ойс т в о (фиг . 1) с одержит ум- ножители 1-3, преобразователи Гильберта 4 и 5, умножители 6 и 7 частоты, сумматоры 8-11.
Устройство, используемое для выделения двух групп каналов из одной группы (фиг . 2) содержит сумматоры
12- !5, умножители 16-19, делители частоты 20 и 2 1, преобразователи Гильберта 22 и 23.
3 1133
При рассмотрении принципов действия схем (фиг. 1 и 2) используются следующие обозначения:
h — текущий номер отсчета сигнала (номер интервала дискретизации);
T — интервал дискретизации, соответствующий частоте дискретизации f>, Т=1/1 — интервал дикретизации, соот- 10 ветствующий частоте дискретизации 10, T =1/f, f =210, м, (< 1 1Х,ц (пТ}-первый комплексный групповой сигнал, причем Х
+1 Х„(„т) комплесный групповой сигнал, предствляющий объединение первого и второго сигналов, причем Х (пТ ) и Х„(иТ )— вещественная и мнимая части этого сигнала
Спектры комплеснык сигналов .
Х, (пт)+ Х,„(ит) и Х (n T)+jX><(nT) раэ;30 ны нулю в диапазоне :астот от « /Т б до 2н/Т, спектр комплексного сигнала
XB(NT)+jX+(AT) равен нулю в диапазоне частот от « /Т = 2Ф/Т до 23/Т
4Ф/Т.
Устройство работает следующим образом.
На первые входы сумматоров 8 и 9 подаются сигналы X1B(nT) и X«<„(nT) .
На первые входы умножителей 1 и 2 по-40 даются сигналы Х2В (nT) и Х (ИТ), на вторые входы умножителей 1 и 2 подаются сигналы cog «и и бювп обеспечивающие перенос спектра сигнала Х (A T) +j X2„(n T) в область час- 45 тот от « /Т до 2i
1
2 «/Т. с
Для того, чтобы сформировать объе» диненный комплексный выходной сигнал
0 <
XBЬT )+1Х,„(пт ), спектр которого л равен нулю в диапазоне частот от v /Т л до 2«/Т, используются цифровые преобразователи Гильберта 4 и 5, умножитель 3 на "-1" и сумматоры 10 и 11. Сигналы Х (от ) и Х,„(пт ) снимаются с выходов сумматоров 10 и 11.
Комплес ный сигнал XB (n Т )+ j X® (nT ) может быть объединен с иным комплексным сигналом на следующем уровне с помощью точно такой же схемы, как схема, изображенная на фиг ° 1.
Схема (фиг. 2) работает следукицим образом.
Компрессоры частоты дискретизации, делители 20.и 21 частоты уменьшают вдвое частоту дискретизации сигнала Х (пт )+ Х (nT ) (на вход riepгм
1 вого компрессора подается XB(nT )
Э на вход второго компрессора — X (nТ )
На выходах компрессоров получается комплексный сигнал, спектр которого занимает область частот от 0 до —"
Ч 7 — причем спектр первого из выделяемых групповых сигналов занимает « область частот от 0 до — второгот от « /Т до 2«/Т. С помощью цифровых преобразователей Гильберта 22 и .23, умножителей 18 и 19 на "-1" и сумматоров 12-15 выделяются первый и второй групповые сигналы. Первый групповой сигнал X Второй выделенный групповой сигHcUI гВ(пт)+!Хд (Пт) получается на вьмодах умножителей 16 и 17. Дальнейшее выделение групповых сигналов Х,B(AT)+>X,„„(пт) и Х (Лт)+ Х (Пт) может быть выполнено с помощью таких же схем, как схема, изображенная на фиг. 2. Таким образом, предлагаемое устройство, построенное на однотипных цифровых фильтрах, преобразователях Гильберта дает возможность его реализации в виде специализированной БИС. Кроме того, из (3j следует, = ъ Составитель В.Черепинцев Редактор Т. Кугрышева Техред 3. Па шй Корректор Н. Король Заказ 9951/41 Тираж 6 I Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5 Фипиал ППП Патент", г . Ужгород, ул . Проектная. 4 что в известном устройстве уровень собственных шумов в 2-3 раза вьп е, чем в предлагаемом устройстве за 1133607 6 Г счет использования преобразователей Гильберта и их диагональных вкглочений.
