Цифровой приемник тональных сигналов

9) ( ) 5)5 Н 04 0 5/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАН ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС К ТОНАЛЬНЫХ технике циф ожет быть ис диосвязи для(57) Изобретение относитс ровой обработки сигналов пользовано в электро- и обнаружения одночастотной сигнальной информации на фоне шумов. Целью изобретения является повышение помехозащищенности приема путем снижения частоты дискретизации, Для этого приемник содержит аналого-цифровой преобразователь 1, синхронизатор 2, инвертор 3 спектра, дискретный фильтр 4 низких частот, дециматор 5, полосовой рекурсивный фильтр 6, блок 7 вычисления модуля и накопитель 8. Обеспечивается работа фильтра 6 на частотах, меньших значения, задаваемого теоремой отсчетов. 3 ил.10 15 Изобретение относится к технике цифровой обработки сигналов и может быть использовано в электро- и радиосвязи дляобнаружения одночастотной сигнальнойинформации на фоне шумов,Целью изобретения является повышение помехозащищенности приема путемснижения частоты дискретизации.На фиг.1 приведена структурная схемаустройства; на фиг.2 - временные и частотные зависимости, иллюстрирующие процесс преобразования спектра передполосовой фильтрацией; на фиг,З - временные диаграммы формирования тактовыхсигналов в синхронизаторе.Цифровой приемник тональных сигналов (фиг.1) содержит аналого-цифровой преобразовательь (АЦП) 1, синхронизатор 2,инвертор 3 спектра, дискретный фильтр 4низких частот (ФНЧ), дециматор 5, паласовой рекурсивный фильтр 6, блок 7 вычисления модуля, накопитель 8.Приемник работает следующим образом.Входной аналоговый сигнал преобразуется в цифровую форму с помощью АЦП 1,моменты дискретизации соответствуют положительным фронтам сигнала Оа (фиг,За),подаваемого на тактовый вход АЦП 1 с первого выхода синхронизатора 2.С помощью инвертора 3 спектра производится операция, заключающаяся в инверсии знака четных отсчетов.В соответствии с этим работа инвертора 3 спектра может быть обусловлена обработкой знакового разряда выходногосигнала АЦП 1 элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с инверсией, на второй вход которого подается сигнал Осз (фиг.36) с третьеговхода синхронизатора 2, При Оз = 0 знаковый разряд инвертируется, при Осз = 1 остается беэ изменения. Процесс инверсииспектра показан на фиг.2 в, где видно, чтоокрестность частоты 10 (частота полезногосигнала) преобразуется в окрестность частоты Ед/2 - 1 о, где Гд - частота дискретизации (частота сигнала ОС 1, фиг.За). Переносокрестности частоты 10 в низкочастотнуюобласть позволяет провести дискретнуюнизкочастотную фильтрацию дискретнымФНЧ 4 с частотой среза 1 ср (фиг.2 г) существенно меньше значения Гд/2, при этом полезная информация, заключающаясятеперь в окрестности частоты Ед/2-Ь неутрачивается. В качестве дискретноо ФНЧ4 можно испольэовать, например, нерекурсивный трансверсальный фильтр, Входнойсигнал ФНЧ 4 04 показан на фиг,2 б, а егоспектр - на фиг.2 г. Ограничение спектрачастотой 1,рГд/2 позволяет понизить час 20 25 30 35 40 45 50 55 тоту дискретизации сигнала перед вводом в полосовой рекурсивный фильтр 6, что осуществляется дециматором 5. Случай, показанный на фиг.2, соответствует понижению частоты дискретизации вдвое (до величины Гд/2), при этом иэ потока отсчетов на выходе ФНЧ 4 исключаются четные отсчеты, отмеченные крестиками на фиг,26. Дециматор 5 может быть построен в виде блока ключей, на объединенные управляющие входы которых от четвертого выхода синхронизации подается сигнал Осч(фиг.Зд), Сигнал Осч, показанный на фиг.Зд, используется при понижении частоты дискретизации в 8 раз, При понижении частоты дискретизации в 2 раза необходимость в данном сигнале отпадает, и дециматор в этом случае управляется непосредственно сигналом Осз (фиг.Зб).Полосовая фильтрация на частоте Гд/2 - 1 о осуществляется рекурсивным фильтром 6, который может быть построен в виде рекурсивного звена второго порядка, содержащего сумматор, два элемента задержки и два умно- жителя.С помощью блока 7 вычисления модуля и накопителя 8 на заданном временном интервале оценивается величина спектральных составляющих обрабатываемого сигнала, сосредоточенных в окрестности сигнальной частоты. Если оценка ведется по среднему значению профильтрованного сигнала, то в блоке 7 вычисления модуля производится инверсия знакового разряда, если его значение соответствует области отрицательных величин, Если же оценка ведется по средней энергии профильтрованного сигнала на заданном временном интервале, то в блоке 7 вычисляются квадраты двоичных чисел, поступающихна его вход,Накопитель 8 может быть построен в виде последовательно соединенных цифроаналогового преобразователя и интегратора со сбросом либо (в цифровом варианте) в виде рекурсивного звена первого порядка с передаточной функцией Н(г) =(1 - г ) и периодически обрываемой цепью обратной связи, в результате чего значение, накопленное в сумматоре, периодически сбрасывается в нуль. Управление обрывом цепи обратной связи либо (в первом из приведенных вариантов) управление сбросом интегратора производится по управляющему сигналу, формируемому на втором выходе синхронизатора 2 и подаваемому на тактовый вход накопителя 8. Оценка среднего значения сигнала или среднего значения его энергии производится, таким образом, на интервале между двумя смежными импульсами, Для принятия решения о наличии или отсутствии сигнальной составляющей выходной сигнал накопителя/ В может быть подан на некоторое пороговое устройство ( не показано ),Формула изобретения Цифровой приемник тональных сигналов, содержащий аналого-цифровой преобразователь, тактовый вход которого соединен с первым выходом синхрогенератора, последовательно соединенные поло- совой рекурсивный фильтр, блок вычисления модуля и накопитель, тактовый вход которого соединен с вторым выходом синхрогенератора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения помехозащищенности приема путем снижения частоты дискретизации, введены последовательно соединенные инвертор спектра, дискрет ный фильтр низких частот и дециматор, выход которого соединен с входом полосового рекурсивного фильтра, тактовый вход кото-, рого подключен к пятому выходу синхронизатора, первый, четвертый и третий выходы 10 которого соединены соответственно с тактовыми входами дискретного фильтра низких частот, дециматора и инвертора спектра, вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя.1 Б1635289 сзРиг0 Фиг Составитель В. ПаницкийРедактор А. Маковская Техред М,Моргентал Корректор С, Шекм Заказ 762 Тираж 383 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж Гагарина, 101