Усредняющее устройство с блокировкой

 

(72) Автор изобретения

Г. К. Болотин (7l ) Заявитель (54) УСРЕДНЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С БЛОКИРОВКОЙ

Изобретение относится к радиотехнике.

Известно усредняющее устройство с блокировкой, содержащее фазовый дискриминатор, первый выход которого подключен к первому входу первого реверсивного счетчика и к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, к входам которого подключены первые вы, ходы первого коммутатора и первого реверсивного счетчика, второй выход которого соединен с первым входом второго; триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом фазового дискриминатора и с вторым входом первого реверсивного счетчика, соответствующие выходы которого подключены к одним входам первого коммутатора, а также второй коммутатор, первый счетчик и последовательно соединенные первый элемент задержки и второй счетчик $13..

Однако в известном устройстве точь ность недостаточна.

У

Цель изобретения — повышение точнос-, ти при воздействии помех. !

Для доствжения поставюйнной цели в усредняющее устройство с блокировкой, содержащее фазовый дискриминатор, пер. вый выход которого подключен к первому входу первого реверсивного счетчика и к

° первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, к входам которого подключены первые выходы первого ком15

:мутатора, и первого реверсивного счетчика, второй выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого подключен к первому входу

2, . второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом фазово.го дискриминатора и с вторым входом первого реверсивного счетчика, comse ствующие выходы которог:о подключены

80 ф товых импульсов отстает от фазы принимаемых элементов сообщения) или вычитания (формируются по одному на каждый фронт принимаеМых элементов сообщения на втором выходе .фазового дискриминатора, если фаза тактовых импульсов опережает фазу принимаемых элементов сообщения) .

Вследствие того, что элементы при нимаемых сообщений подвергаются искажениям в канале связи, на выходах фазового дискриминатора 14 формируются как истинные, так и ложные корректирующие импульсы (как добавления, так и вычитания), Реверсивный счетчик 11, емкость которого, исходя из требований быстродействия,выбирается весьма малой, осуществляет первую ступень усреднения входных корректирующих сигналов. Если число импульсов добавления (вычитания), поступивших на его первый (второй) вход, превысит на величину (где — коэффициент пересчета реверсивного счетчика

11) число импульсов вычитания (добавления), поступивших на его второй (первый) вход, то на первом (втором) выходе реверсивного счетчика 11, который является выходом последнего разряда добавления (вычитания), т.е. после максимального усреднения, формируется импульс, устанавливающий триггер 1 (2) в единичное состояние, вследствие чего последующие импульсы добавления (вычитания) проходят на выход элемента И

3 (4) без усреднения. Этим обеспечивается высокое быстродействие усреднения корректирующих импульсов, Сброс триггера 1 (2) в нулевое состояние осуществляется через коммутатор

9 сигналов с одного из промежуточных разрядов вычитания (добавления) реверсивного. счетчика 11 сигналом с одного из его третьих выходов, т.е. частично усредненным сигналом противоположного корректирующего воздействия. Для обеспечения точности и быстродействия усреднения выходных корректирующих импульсов устройства коэффициент частичного усреднения импульсов сброса блокировочных триггеров выбран изменяющимся автоматически в зависимости от режима работы устройства (режим устойчивой тактовой синхронизации, режим вхождения в синхронизм, режим устойчивости рассогласования частот передатчика и приемника, режим полного совпадения этих частот и т.д.), который характеризуется в первом приближении соотношением числа корректирующих им3 9783 к одним входам первого коммутатора, а также второй коммутатор, первый счетчик и последовательно соединенные первый элемент задержки и второй счетчик, введены второй реверсивный счетчик, и последовательно соединенные второй элемент задержки и третий реверсивный счетчик, выходы которого подключену к другим входам первого коммутатора, соответствующий вход которого сое- 30 динен с входом второго элемента задержки и с выходом второго счетчика, второй вход которого с эединен с первым входом фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с входом первого счет- 15 чика, выход которого подключен к входам первого элемента задержки и второго коммутатора, одни входы которого соединены с выходами второго реверсивного счетчика, к входам которого подключены р0 выходы первого и второго элемента И, нри этом второй выход первого коммутатора соединен с вторым входом второго триггера, первый и второй выходы фазового дискриминатора подключены к соот- 25 ветствуюшим входам третьего реверсивного счетчика, а соответствующие выходы второго счетчика соединены с другими входами второго коммутатора.

На чертеже изображена структурная З0 электрическая схема предлагаемого.устройства.

Усредняюшее устройство с блокировкой содержит триггеры 1 и 2, элементы И 3 4, элементы 5 и 6 задерж4 35 счетчики 7 и 8, коммутаторы 9 и 10, раверсивные счетчики 11-13, фазовый дискриминатор 14.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства поступает последовательность формируемых тактовых импульсов, следующих с частотой, близкой к скорости телеграфирования принимаемых элементов сообщения, а на другой вход - фронты принимаемых элементов сообщения. Выходные сигналы предлагаемого устройства предназначены для коррекции частоты и фазы формируемых устройством тактовой синхронизации тактовых импульсов.

Фазовый дискриминатор 14 анализирует взаимное месторасположение тактовых импульсов и фронтов принимаемых . элементов сообщения и формирует корректирующие импульсы добавления (форми55 руются по одному на каждый фронт элемента сообщения на первом выходе фазового дискриминатора, если фаза так5 978 пульсов добавления и вычитания, сформи- рованных на выхоаах фазового дискриминатора 14 за опрецеленный промежуток времени.

Этот промежуток времени должен быть достаточно велик (для суждения в условиях помех о режиме работы устройства анализу следует подвергнуть как минимум в несколько раз большее число. корректирующих импульсов, чем это позволяет ,:емкость реверсивного счетчика 1 1.

Анализ режима работы устройства осуществляется в реверсивном счетчике

12 за промежуток времени, определяемый периодом следования сигналов на втором выходе счетчика 7. При этом 15 каждый импульс, формируемый на втором выходе счетчика 7, осуществляет перезапись показаний (кода числа, имеющегс ся в данный момент времени) реверсив- ного счетчика 12 в коммутатор 9, à 20 спустя время задержки в элементе задержки 6 переводит реверсивный счетчик 12 в нулевое состояние, т.е. подготавливает его к новому процессу анализа режима работы устройства. Чем 2$ ближе показания реверсивного счетчика

12 к нулю, тем более вероятно, что формируемые. на выходах фазового дискриминатора 14 корректирующие импульсы обусловлены помехами в канале связи. 30

Поэтому коммутатор 9 в этом случае устанавливает малый коэффициент усреднения импульсов сброса блокировочных триггеров, т.е. коммутирует вторые входы: триггеров 1 и 2 с выходами одних из первых разрядов добавления и вычитания (или даже входов первых разрядов) реверсивного счетчика 11. Чем больше отличаются показания реверсивного счетчика 12 от нуля, тем вероятнее, что

40 корректирующие импульсы преобладан щего знака (например, добавления) являются истинными и тем выше устанавливаемый коммутатором 9 коэффициент частичного усреднения корректирующих импульсов противоположного знака, т.е. импульсов сброса блокировочных триггеров (в данном случае импульсов вычитания). йля повышения динамической точнос,ти измерения реверсивным счетчиком ! 12 соотношения корректирующих импуль;сов разных знаков во времени, вследствие чего возрастает точность и помехоустойчивость усреднения выходных импульсов устройства, -промежутки времени, в течение которых распределяются режимы работы устройства, сделаны зависимыми от частоты воздействия îm380 6 тов принимаемыхэлементов сообщения на фазовый дискриминатор 14 (опедует иметь в виду, что на каждый фронт принимаемого элемента сообщения фазовым дискриминатором 14 может быть сформировано не более одного коррек.тирующего импульса). Эта зависимость частоты воздействия на время анализа режима работы устройства реализуется посредством счетчика 7, на тактовый вход которого поступают фронты принимаемых элементов сообшения, вследствие чего советчик 7 заряжается, а на его втором выходе (выходе промежуточного разряда) периодически формируются импульсы, управляющие сбросом реверсивного счетчика 12 и вводом его показаний в коммутатор 9, Частота следования этих импульсов определяется частотой следования фронтов принимаемых элементов сообщения.

Реверсивный счетчик 13 обеспечивает вторую ступень усреднения корректирующих импульсов, при этом частота .следования выходных корректирующих импульсов оказывается независимой от структуры принимаемых элементов сообщения, что повышает точность и помехоустойчивость усреднения, а также создает более благоприятные условия для высокоточной коррекции частоты и фазы t формируемых устройством тактовой синхронизации (в состав которого входит предлагаемое устройство) тактовых им.пульсов. Это достигается следующим образом. Частота следования тактовых импульсов.на входе счетчика 8 и его емкость определяют период времени,в течение которого производится анализ структуры принимаемых. элементов сообщения. Известно, что подстройка частоты и фазы тактовых импульсов производит ся только по моментам перехода принимаемых элементов сообщения из одного состояния в другое (из единичного в ну-. .левое и обратно). Кроме того, известно, что разные типы сообщений имеют различную структуру, т.е. характеризуются разной средней частотой чередования в сообщении единичных и нулевых элементов и их групп. При этом средняя статистическая структура сообщения сохраняется в течение достаточно больших промежутков времени (от долей кодограм мы до сотен и тысяч кодограмм). Учет этого. влияния осуществляется посредством коммутатора 10 и счетчика 7.

Показания счетчика 7 в момент формирования импульса на выходе счетчика 8, 7 9783 характеризующие статическук структуру принимаемых элементов сообшения, переписываются в коммутатор 10, вследствие чего. первый и второй выходы ком.— мутатора 10 подключены соответственно 5 к выходам опреаеленных разрядов добав- ления и вычитания реверсивного счетчика

l3, т.е. устанавливается вполне определенный коэффициент усреднения корректирующих импульсов, сформированных на О выходах элементов Л 3 и 4. Чем выше показания счетчика 7, тем больший коэффициент усреднения выходных корректирующих импульсов устанавливается коммутатором 10, вследствие чего обеспе- 15 чивается практически полная независимость частоты следования выходных импульсов устройства от структуры принимаемых сообщений. Сброс счетчика 7 в нулевое состояние производится сигна- 20 лом с выхода элемента 5 задержки, т.е. вслед за вводом показаний счетчика 7 в коммутатор 10.

Предлагаемое устройств о обеспечивает в сравнении с прототипом повыше-. 25

we точности. и помехоустойчивости усрепнения.

Формула изобретения -Зо

Усредняюшее устройство с блбкировкой, содержащее фазовый дискриминатор, первый выход которого подключен к первому входу первого реверсивного счетчика и к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, к входам которого подключены первые выходы первого коммутатора и первого реверсивно- р

ro счетчика,- второй выход которого соединен с первым входом второго триггера, . выход которито подключен к первому

80 8 входу второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом фазового дискриминатора и с вторым входом первого реверсивного счетчика, соответствующие . вых>ды которого подключены к одним входам первого коммутатора, а также второй коммутатор, первый счетчик и последовательно соединенные первый элемент задержки и второй счетчик, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности при воздействии помех, введены второй реверсивный счетчик и последовательно соединенные второй элемент задержки и третий реверсивный счетчик, выходы которого подключены к другим входам первого коммутатора, соответствующий вход которого соединен с входом второго элемента задержки и с выходом второго счетчика, второй вход которого соединен с первым входом фазового дискриминатора, второй вход которого соединен с входом. первого счетчика, выход которого подключен к входам первого элемента задержки и второго коммутато1 ,ра, одни входы которого соединены с выходами второго реверсивного счетчика, к входам которого подключены выходы первого и второго элементов И, при этом второй выход первого коммутатора соедянен с вторым входом второго триггера, первый и второй выходы фазового дискриминатора подключены к соответствующим входам третьего реверсивного счетчика, а соответствующие выходы второго счетчика соединены с другими входами второго коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельотво СССР

No 896785, кл. Н 04Ь 17/00, 1980 (прототип) .