Устройство для передачи и приема аналоговых сигналов

 

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться для передачи телеметрической информации в условиях повышенного уровня импульсных помеху Введение блоков 9-22 позволяет исключить из входной последовательности импульсов импульсы помехи, пропуская на вход демодулятора 23 только информативные импульсы , а введение одновибратора 8 устраняет влияние на работу устройства шумов канала 5 связи, уровень которых не достиг порогового значения, что повышает помехоустойчивость устройства. Устройство содержит передающей стороне 1 входной усилитель 2, частотно-импульсный модулятор 3 и импульсный усилитель 4, канал связи 5, на приемной стороне 6 - импульсный усилитель 7, одновйбратор 8, четыре элемента И-НЕ 9,11,18,22, фазовый компаратор 10, фильтр нижних частот 12, управляемый генератор импульсов 13, счетчик импульсов 14, дешифратор 15, выполненный в виде элемента И-НЕ 16, два элемента НЕ 17,19. два триггера 20,21, частотно-импульсный демодулятор 23, усилитель низкой частоты 24 и шину нулевого потенциала 25. 4 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ . КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 г,0 О 6 8 2

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4828426/24 (22) 28.05.90 (46) 07.03.92. Бюл. М 9 (75) Ю.И.Бочаров, А.А.Квитка, С.В,Торубаров и С.В.Фоменко (53) 621.398(088.8) (56) Скалин Ю.В., Бератейн А.Г., Финкевич

А.Д. Цифровые системы передачи. — М.: Радио и связь, 1988, с. 109, рис.4.9б.

Фремке А,В. Телеизмерения. — М,: .Высшая школа, 1975, с. 129, рис.4.2, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИ-ЕМА АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к.электросвязи и может использоваться для передачи. телеметрической информации в условиях повышенного уровня импульсных помех.

В ведение блоков 9 — 22 позволяет исключить из входной последовательности импульсов

„, БЦ„„1718742АЗ (si)s Н 04 В 3/00, G 08 С 19/16 импульсы помехи; пропуская на вход демодулятора 23 только информативные импульсы, а введение одновибратора 8 устраняет влияние на работу устройства шумов канала

5 связи, уровень которых не достиг порогового значения, что повышает помехоустойчивость устройства. Устройство содержит передающей стороне 1 входной усилитель 2, частотно-импульсный модулятор 3 и импульсный усилитель 4, канал связи 5, на приемной стороне 6 —. импульсный усил тель 7, одновибратор 8, четыре элемента

И-НЕ 9,11,18,22, фазовый компаратор 10, фильтр нижних частот 12, управляемый генератор импульсов 13, счетчик импульсов

14, дешифратор 15, выполненный в виде элемента И-НЕ 16, два элемента НЕ 17,19, два триггера 20,21, частотно-импульсный демодулятор 23, усилитель низкой частоты

24 и шину нулевого потенциала 25. 4 ил.

1718742

55

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться для передачи телеметрической информации в условиях повышен ного уровня им пульс н ых помех.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 — 4 — временные диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства, Устройство содержит (фиг.1) на передающей стороне входной усилитель 2, частотно-импульсный модулятор 3, импульсный усилитель 4, канал 5 связи, а на приемной стороне 6 — импульсный усилитель 7, одновибратор 8, первый элемент И-НЕ 9,-фазовый компаратор 10, четвертый элемент

И-HE 11, фильтр 12 нижних частот, управляемый генератор 13 импульсов, счетчик 14 импульсов, дешифратор 15, выполненный на элементе И-НЕ 16, второй элемент НЕ 17, третий элемент И-НЕ 18, первый элемент

НЕ 19, первый 20 и второй 21 триггеры, второй элемент И-НЕ 22, частотно-импульсный демодулятор 23, усилитель 24 низкой частоты и шину 25 нулевого потенциала.

Фазовый компаратор 10, фильтр 12 нижних частот и управляемый генератор 13 импульсов могут быть выполнены на микросхеме К 564 ГГ1.

Устройство работает следующим образом.

Информационный аналоговый сигнал поступает на вход усилителя 2 (фиг.2а), где усиливается до уровня (фиг.2б), достаточного для работы модулятора 3, Модулятор 3 формирует на выходе короткие импульсы (фиг,2в), период следования которых пропорционален амплитуде входного аналогового сигнала, После усиления в усилителе 4 (фиг,2г) импульсы поступают в канал 5 связи, при прохождении через который в импульсной последовательности появляются импульсы помехи (фиг.2д). Усиленные в уси-, лителе 7 импульсы (фиг,2е) поступают на одновибратор 8. Порог срабатывания одно. вибратора 8 устанавливается таким образом, чтобы он срабатывал только от импульсов определенной амплитуды и не срабатывал от шума. На выходе одновибратора 8 формируется последовательность импульсов (фиг.2ж), которая- содержит как информативные импульсы, так и импульсы (фиг.2ж, импульсы 5,7,9,11), обусловленные импульсными помехами в канале 5 связи

Блоки 9 — 22 обеспечивают прохождение на вход демодулятора 23 только информативных импульсов и исключают из входной последовательности импульсы помехи. На фиг.3а приведен фрагмент импульсной по5

40 следовательности на выходе одновибратора 8, содержащей информативные импульсы (импульсы 1,3,4,6,8) и импульсы помехи (импульсы 2,5,7), Роль ключа, пропускающего сигнал и не пропускающего помехи, выполняет элемент И-НЕ 22, который управляется сигналами с выхода дешифратора 15 через элемент НЕ 17 и с выхода триггера 21, На выходе дешифратора 15 (фиг.Зг), который в простейшем случае может быть выполнен в виде трехвходового элемента И-НЕ 16, входы которого соединены со старшими разрядами четырехразрядного двоичного счетчика 14. формируются отрицательные импульсы (окна), открывающие элемент И-НЕ 25 несколько раньше прихода информативного импульса (ширина окна определяется типом счетчика 14 и дешифратора 15 и при указанном варианте реализации равна 1/8 периода входного сигнала).

На фиг.4 приведены временные диаграммы, поясняющие работу счетчика 14, дешифратора 15 и фазового компаратора 10.

Счетчик 14 выполняет функции делителя частоты. На его вход поступают импульсы с выхода управляемого генератора 13 импульсов (фиг,4а). С выходов трех старших разрядов счетчика 14 (фиг.4б,в,г) сигналы поступают на дешифратор 15, на выходе которого (фиг.4д) формируются отрицательные импульсы (окна), Инвертированные в элементе НЕ 17 (фиг.4е) импульсы открывают элемент И-НЕ 22, а также элемент И-НЕ

18, который пропускает импульсы с выхода генератора 13 на второй вход фазового компаратора (фиг.Зб, 4>к), на первый вход которого поступают импульсы с выхода элемента И-ХЕ 9 (фиг.3е, 4з). Триггеры 20 и

21 и элемент НЕ 19 служат для формирования сигнала, закрывающего элемент И-НЕ

22 сразу после прихода информативного импульса (фиг,Зж, з).

Для синхронизации информативных импульсов и окон дешифратора 15 используется система фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), реализованная на фазовом компараторе 10, фильтре 12 нижних частот и управляемом генераторе 13. Система

ФАПЧ работает в двух режимах: в режиме захвата, когда нет синхронизации входных импульсов и импульсов с выхода элемента

И-НЕ 18, и в режиме слежения.

В первом случае на втором выходе фазового компаратора 10 (фиг,3e, 4и) формируется низкий уровень. а во втором — высокий.

На выходе элемента И-НЕ 11 (фиг.Зд) в режиме захвата всегда присутствует высокий уровень напряжения, и все импульсы с выхода одновибратора 8 через элемент И-НЕ

1718742

9 поступают на фазовый компаратор 10, на ходам канала связи, частотно-импульсный демодулятор и шину нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью первом выходе которого появляется максимальное положительное напряжение (фиг.4к), за счет чего увеличивается напряжение на выходе фильтре 12 нижних частот 5 повышения помехоустойчивости устройства, в него на передающей стороне введен входной усилитель, вход которого является и, соответственно, увеличивается частота генератора 13, Когда синхронизация достигнута, положительные импульсы с выхо.входом устройства, выход входного усилителя соединен с входом частотно-импульсного модулятора, на приемной стороне да элемента И-НЕ 11 открывают элемент введены одновибратор, элементы И-НЕ, фазовый компаратор, фильтр нижних частот, И-НЕ 9 только на то время, когда должны IO прийти информативные импульсы. Импуль.управляемый генератор импульсов, счетчик сы, не попадающие в окна, определяемые дешифратор, элементы НЕ, триггеры и усилитель низкой частоты, выход импульсного дешифратором 15; не проходят на первый вход. фазового компаратора 10 (фиг,3 е). Та.ким образом, за счет формирования узкого. 15 усилителя соединен через одновибратор с окна, синхронизированного с входной им-. первыми входами первого, второго элеменпульсной последовательностью, на выход- тов И-НЕ и входом первого элемента НЕ, элемента И-НЕ 22 (фиг.3и) проходят только выход которого соединен .с тактовым вхоинформативные импульсы и не проходят .. дом первого триггера, выход которого соеимпульсы помехи. Поскольку длительность 20 динен с входом установки в единицу информативного импульса строго задана второго триггера,.выход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, (определяется постоянной времени одно-.. вибратора 8), то при соответствующей реа. -:: выход которого соединен через частотнолизации дешифратора 15 время, на которое .::, импульсный демодулятор с входом усилитеоткрывается элемент И-НЕ 22, может быть 25, ля низкой частоты, выход которого является уменьшено до длительности информатик- выходом устройства, информационные вхоного импульса. Следовательно, вероятность. . ды первого и второго триггеров подключены прохождения на выход элемента И-HE:22 к шине нулевого потенциала, выходы первого и третьего элементов И-НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами импульсов помехи близка к нулю.

На выходе демодулятора 23 восстанав-, .:ЗО фазового компаратора, первый выход которого подключен через последовательно соливается входной аналоговый сигнал (фиг.2з), который дополнительно усиливает-. ся и сглаживается усилителем 24 низкой частоты (фиг.2и). единенные фильтр нижних частот и управляемый генератор импульсов к входу

Таким образом, изобретение позволяет::35 счетчика и первому входу третьего элемента

И-НЕ, выходы счетчика соединены с соотповысить помехоустойчивость устройства за счет исключения влияния в приемном., ветствующими входами дешифратора, вытракте шумов и импульсных помех. ход которого соединен непосредственно с

Ф о о мчл а изобретен и я . . первымвходомчетвертогоэлемента И-НЕи

Устройство для передачи и приема ..: 40 через второй элемент НЕ с вторым входом аналоговых сигналов, содержащее на пере; - .. третьего элемента- И-НЕ, третьим входом дающей стороне последовательно соеди- второго элемента И-НЕ, входом установки в ненные частотно-импульсный модулятор и. -. единицу первого триггера и тактовым exo.четвертого элемента И-НЕ, выход которого щим входам канала связи, на приемной соединен с вторым входом первого элемента И-HE. стороне — импульсный усилитель, входы ко -: торого подключены к соответствующим вмимпульсный усилитель, выходы импульсно-. - дом второго триггера, второй выход фазово-.го усилителя подключены к соответствую- : 45,го компаратора соединен с вторым входом

1718742

1718742 б 7 Ю

Составитель M.Íèêóëåíêîâ

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор С;Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 893 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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