Устройство для передачи сигналов с частотным разделением

союз советскихсоциАлистиче они хРеспублин 608 С 15/ СВИДЕТЕЙЬЮГ Н АВТОРЧИК.Губанов тротехничеспроф. М.А.Бонч 2. Тзцс 1 а Т., ММ 81 га 1 ТРМ-РРМ.1 Ь 1 ц 1 Егзгаде зггцоп. Соти, Ч.сочвр. 734 (прототип) епп А.ЧОи 1 ешеп 1 Тгапзйо гос гп В., ОррепЬеогу апйге Н 11 Ьегг 3. Со ег С.М. Ье 01.зс К агро(54) (57)НАЛОВ Сдержащее вхо кот тре госудю стееннцй номитет сссРпо делАм изоБ етений и отнятий(71) Ленинградский элеккий институт связи им.Бруевича(56) 1, Гольденбна Б,Д., Полякаройства сопряженЭлектросвязь,.8)ерг Л.М., МатюшкиМ.Н. Цифровые устия в системах связи,1980, Н 1.ог 1 га Б., Тц 3 ц 3.Тгапз 1 агог ъгггЬсгцге. - 1 ЕЕЕ. Тгапз,26, 1978, В 5,СТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ, соервый и второй умножители,входы которых являются первыми входа ми устройства, выходы первого и второго умножителей подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы которых являются вторыми входами уст ройства, выходы первого и второго су 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 входо устройства, о т л и ч а ю щ 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 Гиль- берта к первому входу четвертого сум матора, выход второго умножителя частоты подключен к второму входу четвертого сумматора и через второй преобразователь Гидьберта к второмуду третьего умножителя, выходорого подключен к второму входутьего сумматора.Изобретение относится к областицифровой техники и может быть испольФЗовано в системах связи.Известно устройство для обработки сигналов, содержащее первые перемножители, первые входы которых подключены к первому входу устройства,вторые входы подключены к вторымвходам устройства, выходы первых перемножителей через последовательно 1 Осоединенные цифровые фильтры,. элементы запрета и вторые умножителиподключены к входам вычитателя, вы -ход которого является выходом устройства 1,15Недостатком устройства являетсябольшой уровень собственных шумов,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяустройство сопряжения с комплексными 2 Осигналами, содержащее сумматоры,используемые для объединения сигна -лов при преобразовании временногоразделения каналов (ВРК) в частотноеразделение каналов (ЧРК). умножители, используемые для переноса спектров, экспандеры (компрессоры) частоты дискретизации, позволяющие уве -личивать (уменьшать) в 2 раза частоту дискретизации и цифровые фильтры нижних частот двух типов,. формиру.ющие спектры сигналов и отличающиеся друг от друга своими характеристиками. Все элементы устройства объединены в блоки, каждый из которых дает возможность отдельной обработкивещественной и мнимой частей сигнала,Блоки объединяются между собой, причемвыходы двух блоков одного уровня соединяются с входами одного блока следующего уроеея 2,Однако устройство содержит цифровые фильтры двух различных типов, чтозатрудняет схемную реализацию устройства в виде специализированной БИС.Кроме того, использование фильтровпервого типа, представляющих собой рекурсивные фильтры нижних частот, иих последовательное включение в схемуустройства приводит к значительным шу 50мам на выходе устройства.Целью изобретения является повышение помехозащищенности устройства,Поставленная цель достигается, тем,что в устройство, содержащее первый 55и второй" умножители, входы которыхявляются первыми входами устройства,выходы первого и второго умножителей подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы которых являютсявторыми входами устройства, выходыпервого и второго сумматоров подключены соответственно к входам первого ивторого умножителей частоты, третийи четвертый сумматоры, выходы которых являются выходами устройства, третий умножитель, первый вход которогоявляется третьим входом устройства,введены преобразователи Гильберта,выход первого умножителя частоты подключен к первому входу третьего сумматора и через первый преобразователь Гильберта к первому входу четвертого сумматора, выход второгоумножителя частоты подключен к второму входу четвертого сумматора и через второй преобразователь Гильбертак второму входу третьего умножителя,выход которого подключен к второмувходу третьего сумматора,Это позволяет упростить реализацию устройства, поскольку все фильтры,оказываются совершенно идентичными,и указанное вьппе включение преобразователей Гильберта позволяет построитьвсе блоки на всех уровнях по совершенно одинаковой схеме.Это преимущество является решающим при реализации устройства в виде специализированной БИС. Кроме того, резко уменьшаются собственныешумы устройства, поскольку преобразователь Гильберта представляет собойнерекурсивный цифровой фильтр с малым уровнем собственных шумов, а диагональное включение преобразователейГильберта дает возможность не усиливать шумы предыдущих каскадов, чтои приводит к уменьшению собственныхшумов всего устройства.На фиг. 1 показана схема устройства для объединения двух групп каналов в одну группу на фиг. 2 - схема устройства, используемого для выделения двух групп каналов из одной группы,Устройство (фиг. 1) содержит 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 однойгруппы (фиг . 2) содержит сумматоры12-15, умножители 16-19, делителичастоты 20 и 2 1, преобразователи Гильберта 22 и 23.3 1133При рассмотрении принципов действия схем (фиг. 1 и 2) используютсяследующие обозначения:И - текущий номер отсчета сигнала(номер интервала дискретизации);- интервал дискретизации, соответствующий частоте дискретизации 1 Т=1/1 р,Т - интервал дикретизации, соответствующий частоте дискретизации 10, Т =1/11,=20,М (пТ 141 Х ИТ)-первый комплексный групповойсигнал, причем ХЬ(иТ) и Х 1 Е(иТ 15вещественная и мнимая частиэтого сигнала,Хт)11 Х(иТ) -второй комплексный групповойсигнал, причем М(Т) иХ(иТ)-20вещественная и мнимая частиэтого сигнала;Х 1 иТ+1 Х,(пт) комплесный групповой сигнал,предствляющий объединениепервого и второго сигналов,причем Х (иТ) и Х(иТ) -вещественная и мнимая части этого сигналаСпектры комплеснык сигналовХ (пт)+Х(ит) и Х 20 (ит)+1 Х 2(ит) Рав 30ны нулю в диапазоне :астот от/Тдо 2/Т, спектр комплексного сигналаХ(ИТ)+Х(ИТ) равен нулю в диапазоне частот от /Т = 2/Т до 23/Т4 /Т.35Устройство работает следующим образом.На первые входы сумматоров 8 и 9подаются сигналы Х 1(ит) и ХА,(ит).На первые входы умножителей 1 и 2 по даются сигналы Х 2 В(ит) и Х,И(ИТ),на вторые входы умножителей 1 и 2подаются сигналы сов и и 8 о"виобеспечивающие перенос спектра сигнала Х (ит)+1 Х 2(ИТ) в область частот от/Т до 2/Т. На выходах сумматоров 8 и 9 получается комплексныйобъединенный групповой сигнал, в котором спектр первого комплексногогруппового сигнала занимает полосу 50частот от 0 до Ф/Т, а второго - от/Т до 2/Т, Экспандеры частоты дискретизации, умножители 6 и 7 частоты увеличивают частоту дискретизациив 2 раза, На вьмодах экспандеров по 55лучается объединенный комплексный сигнал, в котором спектр первого комплексного группового сигнала зани 607 4мает полосу частот от 0 до/2 Т/Т, а второго - от/2 Т до/Т2/Т. фсДля того, чтобы сформировать объединенный комплексный вьмодной сигналВХ(ИТ )+1 Х,(пт ), спектр котороголравен нулю в диапазоне частот от/Тлдо 2 и/Т, используются цифровые преобразователи Гильберта 4 и 5, умножитель 3 на "-1" и сумматоры 10и 11. Сигналы Х (от ) и Хц(пт ) снимаются с выходов сумматоров 10 и 11.Комплесный сигнал Х(иТ )+1 Х(ит )может быть объединен с иным комплекс.ным сигналом на следующем уровне спомощью точно такой же схемы, каксхема, изображенная на фиг1,Схема (фиг. 2) работает следующимобразом.Компрессоры частоты дискретизации,делители 20 и 21 частоты уменьшают вдвое частоту дискретизации сигнала х (ит)+1 х (ит)(на вход пер 2 Мвого компрессора подается Х (ит )Фна вход второго компрессора - Х(ит )На выходах компрессоров получаетсякомплексный сигнал, спектр которого2 лзанимает область частот от 0 до - "Т- причем спектр первого из выделяемых групповых сигналов занимаетЙобласть частот от 0 до - второгофот/Т до 2/Т, С помощью цифровьмпреобразователей Гильберта 22 и .23,умножителей 18 и 19 на "-1" и сумматоров 12-15 выделяются первый ивторой групповые сигналы. Первый групповой сигнал Х(ит)+1 Х (ИТ) получается непосредственно йа выходахсумматоров 12 и 13. Спектр второгогруппового сигнала переносится вобласть частот от 0 до/Т с помощью умножителей 16 и 17, на вторыевходы которых подаются вспомогательные сигналы соб и, 6 И и.Второй выделенный групповой сигнал Х 2 (ит)+1 Х,(ИТ) получается навьмодах умножителей 16 и 17. Дальнейшее выделение групповых сигналовХ,8(ит)+1 Х,(пт) и Х (ит)+Х (пт)может быть выполнено с помощью такихже схем, как схема, изображенная нафиг. 2.Таким образом, предлагаемое устройство, построенное на однотипныхцифровых фильтрах, преобразователяхГильберта дает возможность его реализации в виде специализированнойБИС. Кроме того, из 31 следует,что в известном устройстве уровеньсобственных шумов в 2-3 раза вьпве,чем в предлагаемом устройстве за Составитель В.Черецинцев Т,Кугрышева Техред З.Папий Корректор Н.КорольРедакто осударственного комит ам изобретений и откр Москва, Ж, Раушска ГПТП Патент", г . Укгород, ул . Проектная. 4 Заказ 995 1/4 ВНИИПИ по дел 1130351133607 6Усчет использования преобразователей Гильберта и их диагональных вклшчеций,Подпис ноета СССРт ийя наб., д. 4/5