Устройство для нормализации уровней сигналов

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(51)М. Кл,з Н 03 К 13/17 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НОРМАЛИЗАЦИИ УРОВНЕЙСИ 1 НАЛОВ Устройство для нормализации уровней сигналов относится к технике радиосвязи и может быть использовано в цифровых радиоприемных устройствах.Известны устройства для нормализа ции уровней сигналов, используемые в радиоприемных устройствах 11).Известно также устройство для нормализации уровней сигналов, содержащее последовательно соединенные дискретный аттенюатор, аналого-цифровой преобразователь и регистр сдвига мантиссы, счетчик порядка, выход которого соединен с управляющим входом дискретного аттенюатора, а вход под ключен ко второму выходу аналогоцифрового преобразователя, блок деления 21 .Недостатком известного устройства является искажение нормализованного 2( сигнала из-за ограничений по верхнему или нижнему уровню сигнала при заданной точности .нормализации.Цель изобретения - уменьшение искажений нормализуемого сигнала. 25Это достигается тем, что в устройство для нормализации уровней сигналов, содержащее последовательно сое,диненные дискретный аттенюатор, аналого-циФровой преобразователь и ре гистр сдвига мантиссы, счетчик порядка, выход которого соединен с управляющим входом дискретного аттенюатора, а вход подключен ко второму выходу аналого-цифрового преобразователя,блок деления, введены регистр сдвига порядка, последовательно соединенные блок определения максимальногопорядка и запоминающий регистр максимального порядка, управляемый резистор сдвига, блок вычитания порядков,последовательно соединенные блок определения мантиссы максимального уровня и запоминающий регистр мантиссымаксимального уровня, выход которогосоединен с первым входом блока деления, второй вход которого подключенк выходу управляемого регистра сдвига, первый вход последнего соединенс выходом регистра сдвига мантиссы,второй вход - с выходом блока вычитания порядков, первый вход которогоподключен к выходу запоминающего регистра максимального порядка, второйвход - через регистр сдвига порядкасоединен с выходом счетчика порядкаи входом блока определения максимального порядка, дополнительный выходкоторого соединен с первым входомблока определения мантиссы максимального уровня, второй вход последнего подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя.На чертеже представлена структурная схема устройства для нормализации уровней сигналов.устройство содержит дискретный а. тенюатор 1, счетчик 2, аналого-цифровой преобразователь 3, блок 4 определения мантиссы максимального уровня, запоминающий регистр 5 мантиссы максимального уровня, блок 6 деления, регистр 7 сдвига, управляемый регистр В сдвига, регистр 9 сдвига порядка, блок 10 вычитания порядков, блок 11 определения максимального порядка, запоминающий регистр 12 максимального порядка.Устройство работает следующим об" разом.В исходном состоянии коэффициент деления дискретного аттенюатора 1 устанавливается равным единице, а в аналого-цифровой преобразователь 3 записывается код 1111 . Это соответствует тому, что на устройство сравнения, которое находится в аналого-цифровом преобразователе 3, по" дается максимальное значение эталон-ного напряжения, которое определяет уровень нормализации. Счетчик 2 порядка, регистры 5,7,9,12,8 и блоки 4, 6,10 и 11 устройства устанавливаются в "нуль"Поступающие на вход преобразователя 3 через дискретный аттенюатор 1 уровни сигнала сравниваются с максимальным эталонным напряжением. Если величина сигнала больше этого напряжения, то с дополнительного выхода преобразователя 3 снимается импульс, который записывается в счетчик 2 порядка. В результате коэффициент ослабления аттенюатора 1 становится равным 2. Такая процедура происходит до тех пор, пока измеряемая величина не окажется меньше максимального эта.- лонного напряжения.В результате этих преобразований в счетчике 2 порядка оказывается записанным значение порядка входного уровня сигнала, а все входные уровни сигнала приведены к одной области преобразования, динамический днапаэон которой всего 6 ДБ.Результат преобразования представ- ляет собой значение мантиссы, которое записывается в регистре 7 сдвига Поскольку значения мантиссы заключены в интервале (1, 1/2), т.е, в старшем разряде постоянно находится "1", то с целью дополнительного уменьшения количества регистров сдвига старший разряд мантиссы не учитывается.,Этот разряд восстанавливается в управляемом регистре В сдвига.Таким образом, в конце полного преобразования в регистре 9 сдвига порядка и в регистре 7 сдвига запоми 50 55 60 б 5 Задержанные значения порядковуровней поступают на блок 10 вычитания порядков, на второй вход которого одновременно поступает порядок максимального числа с запоминающего регистра 12. Полученная разность порядков максимального и текущего уровней подается иа управляемый регистр 8 сдвига, где осуществляется сдвиг вправо кода мантиссы, снимаемого с выходов регистра 7"сдвига, Число разрядов, на которое сдвигается код мантиссы, определяется разностью порядков. Максимальное число разрядов в этом регистре равно числу разрядов кода мантиссы, причем в старший разряд перед началом операции сдвига наются соответственно код порядка и код мантиссы уровня сигнала.В предлагаемом устройстве нормализация уровней сигналов осуществляется по максимальному значению уровня сигнала. Это позволяет, не увеличивая числа разрядов на выходе устройства для нормализации, исключить ограничение сигнала в отличие от метода нормализации по среднему значению, где для достижения этой же10 цели требуется увеличивать число раз.рядов.Для определения максимального .дэовня сигналов служат дополнительно,введенные блок 11 определения мак 15 симального порядка и блок 4 определения мантиссы максимального уровня.Значенияпорядка уровня поступают на блок 11 определения максимального порядка, где методом сравнения20 текущего значения с наибольшим значением порядка, выявленным за предыдущий интервал времени, определяетсямаксимальное значение порядка за ,интервал времени, равный длительности приема одной или нескольких информационных посылок в случае использования предлагаемого устройства вциФровых радиоприемниках.Значения мантиссы из преобразователя 3 переписываются в блок 4 опреЗО деления мантиссы максимального уровняи обновляются по командам, поступающим с блока 11 определения максимального порядка, если текущее значениепорядка больше предыдущего. В случае35 равенства этих значений в блоке 4определения мантиссы максимальногоуровня осуществляется среннение текущего значения мантиссы с предыдущими выявляется наибольшее значение. Если текущее значение мантиссы большепредыдущего, то в блоке 4 определениямантиссы максимального уровня значение мантиссы обновляется. За интервалвремени, равный указанному интервалувремени в регистрах 7 и 9 сдвига,накапливается информация об уровняхсигнала и помех, представленных в виде значений порядка числа и его мантиссы,766002 Формула изобретения Подписн краж 995 ИИПИ Заказ 652 ектная, 4 Патент жгород,Филиал записывоется "единица". Так как сдвиг вправо на один разряд эквивалентен делению чисел на два, то в результате на выходе управляемого регистра 8 сдвига получают уровни сигналов, эна чения которых поддерживаются в пределах порядка, т.е. в пределах б дВ. 5Для осуществления точной нормализации йеобходимо учитывать в максимальном значении сигнала не только порядок числа, .но и значение мантиссы, и дальнейшую обработку сигнала 1 О вести с учетом значения мантиссы. Для решения этой задачи в устройстве нормализации используется значение мантиссы максимального числа, записанное в запоминающем регистре 5. Это15 значение поступает на цифровой блок 6 деления в качестве делителя, а в качестве делимого на этот же блок ступают текущие значения чисел, снимаемые с выхода управляемого регистра 8 сдвигаТаким образом, на выходе нормали-. эатора формируется последовательность и-разрядных двоичных чисел, нормированная к максимальному значению сигнала. Устройство для нормализации уров,ней сигналов, содержащее последова тельно соединенные дискретный атте- ЗО нюатор,аналого-цифровой преобразова,тель и регистр сдвига мантиссы, счетчик порядка, выход которого соединен с управляющим входом дискретного аттенюатора, а вход подключен ко второ чу выходу аналого-циФрового преобразователя, блок деления, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью умень. щения искажений нормализуемого сигнала, в него введены регистр сдвига порядка, последовательно соединенные блок определения максимального порядка и запоминающий регистр максимального порядка, управляемый регистр сдвига, блок вычитания порядков, последовательно соединенные блок определения мантиссы максимального уровня и запоминающий регистр мантиссы максимального уровня, выход которого соединен с первым входом блока .деления, второй вход которого подключен к выходу управляемого регистра сдвига, первый вход последнего соединен с выходом регистра сдвига мантиссы вгорой вход - с выходом блока вычитания порядков, первый вход которого подключен к выходу запоминающего регистра максимального порядка, второй вход - через регистр сдвига порядка соединен с выходом счетчика порядка и входом блока определения максимального порядка, дополнительный выход которого соединен с первым входом блока определения мантиссы максимального уровня, второй вход последнего подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 504305, кл. Н 04 В 1/10, 25.02.76.2Авторское свидетельство СССР Р 542996, кл. С 06 Г 15/36, 15.01.77