Цифровой фильтр сигналов телеинформации

(19 Й ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ДЕТЕЛЬСТВ СНОМ А ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(72) М.А.Рабинович и Л.Т.Барская (71) Ордена Октябрьской Революции всесоюзный государственный проектно- изыскательский и научно-исследовательский институт "Энергосетьпроект" (53) 621.397(088.8)(56) 1. Голд Б.и Рэйдер Ч, Цифровая обработка сигналов. М "Советское радио", 1973, с, 33-38.2, Авторское свидетельство СССР У 653731, кл. Н 03 Н 17/02, 1979 (прототип).(54)(57) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР СИГНАЛОВТЕЛЕИНФОРМАЦИИ, содержащий демодулятор, вход которого является входомустройства,. последовательно соединенные входной регистр, переключатель,выходной регистр и вычитатель, селектор цифровых сигналов, включенныймежду выходом входного регистра ивторым информационным входом переклю(59 Н 04 И 514 НОЗН 17 чателя, экстраполятор, включенныимежду выходом входного регистра итретьим информационным входом переключателя, триггер, выход которого соединен с первым управляющим входомпереключателя, пороговый блок, выходкоторого соединен с вторым управляющим входом переключателя, а вход -с выходом вычитателя, второй входкоторого подключен к выходу входногсрегистра, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности фильтрации сигналов телеинформации, введены два решающих блока и генератор синхроимпульсов, при этомпервые входы решающих блоков объединены и подключены к выходу демодулятора, выход первого решающего блокасоединен с входом входного регистра,выход второго решающего блока - спервым входом триггера, а выходы генератора синхроимпульсов подключенык входам синхронизации первого ивторого решающих блоков и входногорегистра и к второму входу триггера.1 10994Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к системам передачи информации, и может быть использовано в устройствах цифровой обработки сигналов.5Известен цифровой фильтр, содержащий входной регистр, выход которого через селектор цифровых сигналов подключен к первому входу управляемого переключателя, второй вход 1 О ,которого соединен с выходом регистра сдвига, а выход управляемого переключателя соединен с входом выходного регистра 1 .ОДнако такое устройство обладает невысокой точностью фильтрации.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является цифровой Фильтр сигналов телеинформации, содержащий последовательно соединенные демодулятор, входной регистр, выход которого соединен с входами селектора цифровых сигналов, экстраполятора и входом вычитателя, выходы входного регистра селектора цифровых сигналов и экстраполятора подключены соответственно к первому, второму и третьему информационным входам управляемого переключателя, выход которого через выходной регистр соединен с другим входом вычитателя, перЭО вый управляющий вход переключателя соединен через триггер с выходом вычитателя, а второй управляющий вход через пороговый блок - с выходом вычитателя 2 .35Недостатком известного устройства является невысокая точность фильтрации сигналов телеинформации при наличии информационных скачковЦель изобретения - повышение точности фильтрации сигналов телеиыформации.Цель достигается тем, что в цифро-. вой фильтр сигналов телеинформации, содержащий демодулятор, вход которого является входом устройства, последовательно соединенные входной регистр, переключатель, выходной регистр и вычитатель, селектор цифровых сигналов, включенный между выходом входного регистра и вторым информационным входом переключателя, экстраполятор, включенный между выходом входного регистра и третьим информационным ,входом переключателя, триггер, выход 55 которого соединен с первым управляющим входом переключателя, пороговый блок, выход которого соединен с вто" 17рым управляющим входом переключателя,а вход - с выходом вычитателя, второй вход которого подключен к выходувходного регистра, введены два решающих блока и генератор синхроимпульсов, при этом первые входы решаю"щих блоков объединены и подключенык выходу демодулятора, выход первого решающего блока соединен с входомвходного регистра, выход второго решающего блока. - с первым входом триггера, а выходы генератора синхроимпульсов подключены к входам синхронизации первого и второго решающихблоков и входного регистра и к второму входу триггера.На чертеже изображена структурнаясхема цифрового фильтра сигналов телеинформации.Цифровой фильтр сигналов телеинформации содержит демодулятор 1, выход которого подключен к входам первого 2 и второго 3 решающих блоков,выходы которых соединены соответствен-но с входами входного регистра 4 итриггера 5. Генератор 6 синхроимпульсов соединен с входами синхронизациипервого,2 и второго 3 решающих блоков,входного регистра 4 и триггера 5, Выход входного регистра 4 соединен свходами селектора 7 цифровых сигналбв,экстраполятора 8 и первым входом вычитателя 9. Выходы входного регистра 4, селектора 7 цифровых сигналови экстраполятора 8 подключены соответственно к первому, второму и третьему информационным входам переключателя 10, выход которого через выходной регистр 11 соединен с входомвычитателя 9, выход которого черезпороговый блок 12 подключен к управляющему входу переключателя 10, дру"гой управляющий вход которого соединен с выходом триггера 5.Устройство работает следующимобразом,На вход демодулятора 1 поступаетполезный модулированный сигнал телеинформации с аддитивным шумом. Навыходе демодулятора 1 образуетсянизкочастотный сигнал телеинформации, искаженный помехой, который поступает на первый 2 и второй 3 решающие блоки. Первый решающий блок 2 является стандартным блоком с одним пороговые значением и состоит из последовательно соединенных интегрирующей цепоч3 1099417 4ки и порогового блока с напряжением срабатывания У; Время интегрирования задается генератором 6 синхроимпульсов. На выходе первого решающего блока 2 формируется сигнал те 5леинформации, передаваемый по каналутелемеханики и искаженный ошибками.Вторй решающий блок 3 имеет двапороговых значения, отстоящих на+ 1) от значения порога Б в первом 1 Орешающем блоке 2. На выходе второгорешающего блока 3 формируется кодошибки стирания, Код ошибки стирания образуется по синхроимпульсамот генератора 6 синхронизации и содержит значение, равное единице,если сигнал телеинформации на выходе демодулятора 1 находится в интервале Б + Ь Б, т.е. внутри зонынастройки двух пороговых блоков,20входящих во второй решающий блок 3.В противном случае, когда сигналтелеинформации на выходе демодулятора 1 выходит за пределы 0 ьУ,формируется нулевое значение. кодаошибки стирания.Формирование кода на выходепервого решающего блока 2 выполняется следующим образом. В моментвремени г;, С , по сигналу генератора 6 синхроимпульсов срабатывает пороговое устройство, входящеев первый решающий блок 2. Причем,возникающий прн этом импульс напряжения (или тока), полярность которого зависит от передаваемой информации, поступает во входной регистр 4,выполненный по схеме регистра сдвига. Таким образом, каждая элементарная посылка информации к концу прие 40ма запоминается во входном регистре 4. в предназначенной для этого позиции,формирование кода ошибки стиранияпроисходит на выходе второго решающего блока 3, который выполнен посхеме интегратора, к выходу которогоподключены два управляемых от генератора 6 синхроимпульсов триггера Шмидта с пороговыми напряжениямисрабатывания О ф ЬБ и Н У соответственно. Причем первый триг -50гер Шмидта должен сработать (т,е,перейти в состояние "1") при сигналена его входе ниже уровня Б 1 й О, авторой триггер соответственно присигнале выше уровня Н - 60.55 45 Выходные сигналы триггеров Шмидтапоступают на схему совпадения, которая является выходным элементом второго решающего блока 3 и фиксирует попадание сигнала на вход интегратора в интервал Бф Б.Выходной сигнал второго решающего блока 3 запоминается в триггер 5 на все время передачи кодовой посылки,Сбрасывание триггеров в исходное состояние осуществляется по сигналу генератора 6 синхроимпульсов в конце передачи кодовой посылки. Полученный код с первого решающего блока 2 запоминается во входном регистре 4 по каждому синхроимпульсу, поступающему на вход синхронизации входного регистра 4 с генератора 6 синхроимпульсов. В соответствии с этим входной регистр 4 выполнен как регистр сдвига.Предположим, что за время передачи кодовой посылки происходит не более одной ошибки, следовательно, и код ошибки стирания имеет не болееодной единицы. Для запоминания кодаошибки стирания используется одноразрядный триггер 5, который устанавливается в единичное состояние при появлении единицы на первом входе триггера 5 от второго решающего блока 3 в течение поступления очередного байта (или слова) информации.Сброс триггера 5 в нулевое состояние производится в конце приема кодовой посылки по сигналу от генератора 6 синхроимпульсов, поступающего 35Р,на вход синхронизации триггера. Каждый из поступающих на входной регист; 4 сигналов телеинформации поступает на селектор 7 цифровых сигналов, экстраполятор 8 и вычитатель 9, На выходе селектора 7 цифровых сигналов формируется сглажен-ная оценка телеизмерения, на выходе экстраполятора 8 - его прогнозируемое значение и на .выходе вычитателя 9 находится разность между прошлым отфильтрованным значением телеизмерения и вновь пришедшим значением телеизмерения. Полученная в результате разность проверяется в пороговом блоке 12 на превышение по абсолютной величине порогового значения, В том случае, когда превьппение порогового значения не произошло, на управляющий вход переключателя 10 поступает нулевое значение.При этом переключатель 10 подключает выход селектора 7 цифровых сигна1099417 Составитель Т.АфанасьеваТехред М.Гергель Корректор И,ЗрдейиФ Редактор В.Зарванская Заказ 4400/45 Тираж 635 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 лов на вход выходного регистра 11.Если произошло превышение порогового значения, то на управляющий вход переключателя 10 поступает единичное значение. 5Если. на пятый вход переключателя 10 также поступает единичное значение, то управляемый переключатель соединяет выход экстраполятора 8 с входом выходного регистра 11. Если же на пятом входе управляемого переключателя 10 будет нулевое значение, то он соединяет выход входного регистра 4 с входом выходного регистра 11.Таким образом, при отсутствии 15 превышения порогового значения устройство работает как цифровой линейный фильтр. При превышении разносбтью прошлого отфильтрованного значения телеинформации и текущей величины телеинформации порогового значения,в пороговом блоке 12 с одновременнымпоявлением признака ошибки стирания(т,е. на выходе триггера 5 единичноезнаЧение) устройство работает какэкстраполятор. При тех же условиях,но в отсутствии ошибки стирания,принимается решение о наличии информационного скачка в полезном сообщении.Цифровой фильтр сигналов телеинформации позволяет уменьшить запаздывание и повысить точность фильтрации сигналов телеинформации в оперативно-информационных и управляющих вычислительных комплексах,