Приемник тональных сигналов

(21) 430 (22) 07. (46) 23. (72) Ю.О (53) 621 (56) Пат кл. Н 04 ного нап равляющи эл-т И 1 адаптивн фильтра меренной(57 Изобретение относится к радиои. Цель изобретения - повышение хозащищенности устройства путем тинного изменения добротности сового фильтра. Приемник тональсигналов содержит полосовой тр 1, дифференцирующую цепочку эл-т задержки 3, детекторы 4,8 вычитающий усилитель 5, блок 6 телей напряжения, источник 7 опор-. ф 2 и 9 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИ ИЕМНИК ТОНАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ 80151 1 9 2ряжения, формирователь.10 упх сигналов, компаратор 11, 2 и блок 13 памяти. В режиме ого изменения добротности 1 по степени отклонения извеличины напряжения П от значения П , определенного в соответствии с амплитудой входного сигнала, можно судить о соотношении между уровнем сигналов, попавших в полосу пропускания фильтра 1, и уровнем внеполосных шумов, Это является фактором, определяющим изменение добротности фильтра 1, Для оценки величины П выходной сигнал детектора 4 сравнивается в формирователе 10 с опорными сигналами, получаемыми с выхода блока 6 делителей, Полученное двоичное число затем записывается в блок 13 памяти. 2 ил.3 1510109Изобретение относится к области радио- и электросвязи, в частности для построения избирательных средств приема одночастотных тональных сигна 5 лов.Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства путем адаптивного изменения добротности полосового фильтра. 10На фиг,1 приведена структурная схема приемника тональных сигналов на Фиг.2 - примеры выполнения формирователя управляющих сигналов и блока памяти. 15Приемник тональных сигналов (фиг.1) содержит полосовой фильтр 1, дифференцирующую цепочку 2, элемент 3 задержки, первый детектор 4, вычитающий усилитель 5, блок 6 делителей 20 напряжения, источник 7 опорного напряжения, йторой детектор 8, третий детектор 9, Формирователь 1 О управляющих сигналов, компаратор 11, элемент И 12, блок 13 памяти.25 Формирователь 10 управляющих сигналов содержит группу компараторов 14, элемент И-НЕ 15 и группу элементов И 16. Блок 13 памяти содержит ре" 30 гистр 17 и инвертор 18.Приемник работает следующим образом.Входной сигнал П, устройства подается на полосовой фильтр 1, обеспечи вающий выделение сигнальной частотыЕсли коэффициенты передачи с входа и выхода полосового Фильтра 1 (при совпадении частоты. входного сигнала с частотой настройки) на выход вычи тающего усилителя 5 равны, то, поскольку фазовый сдвиг, вносимый полосовым фильтром 1,на резонансной час" тоте равен нулю, сигнал на выходе вычитающего усилителя 5 также будет 45 равен нулю, По мере увеличения расстройки между частотой входного сигнала и частотой настройки выходной сигнал вычитающего усилителя 5 стре" мится к самому входному сигналу устройства, поскольку выходной сигнал полосового фильтра 1 стремится к нулю. Таким образом, полосовой фильтр 1 в совокупности с вычитающим усили" телем 5 образуют режекторный фильтр с частотой максимального подавления сигнала, совпадающей с резонансной частотой Е 0. Огибаюпме выходных сигналов полосового фильтра 1 и режек 4торного (выход вычитающего усилителя 5) фильтра выделяются соответственно первым н вторым детекторами 4 и 8 (П и У ). Решение о наличии или отсутствии сигнальных данных информации на входе устройства принимается на основе сравнения сигналов в компараторе 11. Если основная энергия спектра сосредоточена вблизи сигнальной частоты Й, то П д 7 0 р и может быть принято решение о наличии на входе устройства сигнальной частоты, при У (П р есть все основания считать, что на входе устройства имеется помеха, например речевой сигнал, спектр которого более или менее "размазан" во всей используемой полосе частот (для. телефонных каналов это полоса 0,3-0,4 кГц), при этом решение о приеме не принимается.Дополнительные средства направлены на повышение защищенности устройства от ложных срабатываний от сигналов, спектр которых рассредоточен по широкой полосе частот (например, речевые сигналы), что достигается дискретной регулировкой добротности полосового фильтра 1 в зависимости от соотношения величин выходного сигнала полосового фильтра и внеполосных сигналов (шума), При небольших отношениях сигнал - шум и маломзначении добротности полосовогоФильтра 1 существенная часть шумов может попасть в полосу пропускания,поскольку спектр помех чаще всегораспределен по всей частотной полосе (белый шум, большинство речевыхсигналов) и вызвать ложные срабатывания устройства. Очевидно, что добротность полосового фильтра 1 при этомцелесообразно увеличить, чтобы уменьшить долю шумов, попадающих в полосупропускания фильтра, Напротив, привысоких значениях отношения сигнал -шум, что обычно имеет место при наличии на входе устройства сигнальногоимпульса частоты Е добротность полосового фильтра 1, может быть выбрана минимальной, что обеспечивает ускорение обработки информации, уменьшение длительностей переходных процессов фильтров, сокращение зон не"устойчивого приема (когда Б, Пр) вначале сигнального импульса, уменьшение искажений длительности выходно"го сигнала устройства относительнодлительности сигнального импульса9 6 теле 10 управляющих сигналов срабо.тает только часть из группы компараторов 14, и в момент записи в блок13 памяти запишется двоичное число,отличное от нуля, что вызовет повышение добротности полосового фильтра 1 и обеспечит дополнительное по,вышение помехозащищенности приемника,Таким образом, технико-экономическая эффективность предлагаемогоприемника по сравнению с известнымзаключается в повышенной помехоза щищенности при этом при .высоких)отношениях мощностей полезный сигнал/внеполосный шум на входе устройствасохраняется возможность обработкисигнала с малой задержкой и минимальными искажениями длительности. 5 151010(за счет уменьшения задержки переднего фронта выходного сигнала устройства относительно начала сигнальногоимпульса).Адаптивная перестройка добротности полосового фильтра происходит следующим образом. В пустом канале, домомента появления речевого или одночастотного полезного сигнала, выходной сигнал третьего детектора 9, аследовательно, и выходные сигналыблока б делителей напряжения близкик нулю. Формирователь 10 управляющихсигналов форжрует на своем выходепараллельный двоичный код (в данномслучае нулевой), запрещающий срабатывание устройства, В этом случаевыходной сигнал Бд источника 7 опорного напряжения определяет нижнийпорог срабатывания устройства. Двоичный код, состоящий иэ одних нулей,хранится в блоке 13 памяти с моментаокончания предыдущего сигнальногоимпульса и удерживает полосовой фильтр 251 в таком состоянии, когда его добротность равча некоторой наименьшейвеличине Я, При появлении на входе устройства сигнального импульсавесь сигнал пройдет на выход вычитающего усилителя 5 и второго детектора 8, поскольку в первые моменты времени выходной сигнал полосового фильтра 1 близок к нулю. Выходной сигналУвторого детектора 8 поступает надифференцирующую цепочку 12, выделяющую короткие импульсы по переднемуфронту сигнала Пр, которые сбрасывают первый и третий детекторы 4 и9, а также полосовой фильтр 1 в са Омом начале сигнального импульса,после чего указанные блоки готовык работе.На элементе 3 задержки сигналсброса задерживается на некоторуюфиксированную величину , причем в45данный момент времени выходной сигнал0первого детектора 4 достигает некоторой максимальной величины 0=1)при известных 0 , , Б кс (гдеУ - амплитуда входного сигнала,ва ксполучаемая на выходе третьего детектора 9), однозначно определенаЧемменьше частотной компоненты Е со, держится в спектре входного сигналас амплитудой У, а следовательно,55чем больше уровень внеполосных шумов,тем больше отклонение полученной величины П от П,(в сторону уменьшения), Таким образом, по степени отклонения измеренной величины Б отзначения Цопределенного в соответствии с амплитудой входного сигнала Бм р можно судить о соотношении между уровнем сигналов, попавшихв полосу пропускания полосового фильтра 1, и уровнем внеполосных шумов,что является фактором, определяющимизменение добротности полосовогофильтра 1. Для оценки величины Б выходной сигнал первого детектора 4сравнивается в формирователе 10 сопорными сигналами, получаемыми с выхода блока б. В общем случае оценкавеличины сигнала образуется на выходеформирователя 10 в виде двоичногочисла, причем каждому такому числусоответствует определенное значениедобротности Я, а чем больше единицсодержит двоичное число, тем меньшеотличие О от ц , и тем меньшее значение добротности может быть установлено в полосовом фильтре 1, По заднему фронту выходного сигнала элемента3 задержки двоичное число с выходаформирователя 10 управляющих сигналов записывается в блок 13 памяти, где хранится до окончания сигнального импульса,Если на входе приемника появляется помеха, то выходной сигнал Б, первого детектора 4 к моменту выдачи сигнала записи достигает значения Б существенно меньшего, чем Бчто обусловлено тем, что спектр помехиили не содержит составляющей на сигнальной частоте, или эта составляющая относительно мала. В формирова1510109 1 меменлу Ф Ч Ое нсвочиока 7 Составитель В.Паницкийедактор Е.Папп Техред д,Олийнык Корректор Н,К Заказ 5830/57 Тираж 626 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. м при ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Формула изобретенияПриемник тональных сигналов, содержащий последовательно соединенные полосовой фильтр, выход которого подключен к первому входу вычитающего усилителя, первый детектор и компаратор, к второму входу которого подключен выход последовательно соединенных вычитающего усилителя, вход которого, объединен с входом полосового фильтра и является входом приемника. тональных сигналовэи второго детектора, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности путем адаптивного изменения добротности полосового фильтра, введены последовательно соединенные третий детектор, вход которого подключен к входу приемника тональных сигналов, блок дели-,0 телей напряжения, формирователь управляющих сигналов и блок памяти, выходы которого соединены с вторымивходами полосового фильтра, последовательно соединенные дифференцирующаяцепочка, выход которой подключен квторым входам первого и третьего детекторов и к третьему входу полосового фильтра, и элемент задержки, выходкоторого соединен с вторым входом блока памяти, элемент И и источник опорного напряжения, выход которого подключен к второму входу формирователяуправляющих сигналов, третий вход которого соединен с первым входом компаратора, выход которого соединен спервым входом элемента И, выход которого является выходом приемника тональных сигналов, а второй вход элемента И подключен к одному из входовблока памяти, причем выход второгодетектора подключен к вхбду дифференцирующего звена.