Способ преобразования аналогового сигнала

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ЗО 8503 Союз Советских Социзлистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 06 Х 1.1967 ( 1169446/18-24 МПК Н 031( 13/00 с присоединением заяПриоритет Комитет по делом зобретекиЯ и открытиЯЪ ДК 621.316. (29(088.8 Опубликовано 01 Х 11.1971, Бюллетень М 2 Дата опубликования описания 11.Л 11,197 при Совете Мииистрое СССРАвторыизобретени обков, В. М. Мудрецов и Д. Е. Бернштейн Заявитель ПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛ Предлагаемый способ преобразования аналогового сигнала может найти применение в технике связи, вычислительной технике, автоматике, телемеханике, измерительной и других областях техники, где требуется осуществление подобного рода преобразования.В известном способе кодирования сообщений, модулируемый по частоте сигнал преобразуют в последовательность импульсов, которую подают на счетчик, подсчитывающий за 10 определенный интервал времени количество импульсов, и фиксируют соответствующую кодовую комбинацию. Способ характеризует относительно низкая скорость кодирования, которая ограничивается быстродействием при- д меняемого счетчика.В предлагаемом способе, с целью сокращения времени преобразователя, частотно в модулированный сигнал задерживают в параллельных цепях на интервалы времени, возра стающие в два раза для каждой последующей цепи относительно предыдущей, сравнивают фазы сигнала в каждой цепи до и после задержки и по результатам сравнения в каждой цепи определяют сигнал знака кодовой 25 комбинации циклического кода.Сигнал сообщения квантуют по времени с помощью, например амплитудно - импульсного модулятора-квантователя фиксируют уровень отсчета постоянным в пределах интерва- ЗО ла времени преобразования этого отсчета в код, квантованный сигнал модулируют по частоте, частотно - модулированный сигнал одновременно подают на ряд параллельных цепей, число которых гг равно степени получаемого кода, Затем запоминают этот сигнал с помощью, например, линий задержки (входящих в указанные цепи), времена задержки которых различаются в два раза, определяют разности фаз сигналов, действующих на входах и выходах линий задержки с помощью, например, фазовых детекторов и регистрируют импульсы кодовой комбинации посредством например, н элементов совпадения, на один из входов которых подают сигнал разности фаз, а на другие - стробирующие импульсы. А При осуществлении предлагаемого способа не применяется счетчик, который является основным препятствием на пути повышения скорости кодирования, а скорости промежуточных преобразований не превышают скорости кодирования, что обеспечивает существенное повышение последней.На фиг. 1 - блок-схема преобразования электрического сигнала в двоичный код; на фиг. 2 - характеристика балансного фазового детектора; на фиг. 3 - временная диаграмма преобразования.Кодируемый сигнал сообщения, который может быть многоканальным сигналом с вре 308503менным или любым другим разделением каналов, подают на вход 1 квантователя 2, в котором производят квантование сигнала по времени с тем, чтобы значение сигнала в точке отсчета поддерживалось постоянным в пределах интервала времени преобразования этого отсчета в код. На другой вход 3 квантователя подают синхроимпульсы от генератора 4 тактовых импульсов.Квантованный по времени сигнал подают на частотный модулятор 5, в котором преобразуют его в частотномодулированный сигнал. С целью повышения индекса модуляции, частотный модулятор может содержать, например, умножитель частоты частотно-модулированного сигнала.Частотно-модулированный сигнал одновременно подают на ряд параллельных цепей, число которых и равно степени получаемого кода (ключ б замкнут). Каждая цепь содержит элемент памяти /, в качестве которого может применяться, например, линия задержки, и устройство для определения сдвига фаз, например фазовый детектор 8. Время задержки в элементе памяти каждой следующей по порядку цепи вдвое отличается от времени задержки в элементе памяти предыдущей цепи. На выходе фазовых детекторов получают сигналы, которые зависят от разности фаз сигналов, действующих на входах и выходах элементов памяти. Такая зависимость для случая балансного фазового детектора представлена на фиг. 2 (У 1 в хдет в зависимости от р), Если на входах элементов памяти присутствует частотно-модулированный сигнал, соответствующий входному сигналу, то сигналы на выходах фазовых детекторов характеризуют кодовую комбинацию, соответствующую преобразуемому сигналу. Эти сигналы регистрируют, например, с помощью элементов совпадения 9, на вторые входы 10 которых поочередно подаются импульсы от генератора тактовых импульсов через интервал времени, равный в , причем на элемент сонипадения самого старшего разряда импульс подают через - от начала цикла кодироваиния, а на элемент памяти самого младшего разряда импульс подают через т от начала цикла кодирования; (здесь т - время запоминания сигнала в элементе памяти самого младшего разряда, п - степень получаемого кода). При поступлении на элемент совпадения тактового импульса на его выходе 11 импульс будет лишь в том случае, если на второй вход 12 с фазового детектора поступает напряжение определенной полярности, например положительной. На выходах 11 элементов совпадения, которые объединены в общий выход преобразователя 13, получают двоичный код в последовательном, развернутом во времени виде. Вес каждого знака кода связан с временем задержки в элементе па 5 1055 60 65 15 20 25 30 35 40 45 50 мяти соответствующей цепи - самый стар. ший разряд соответствует элементу памяти с самон малой задержкой,Время запоминания сигнала в элементе памяти самого младшего разряда т, максимальная девиация частоты частотного модулятора Ь и степень получаемого кода (для случая циклического кода) связана между собой соотношением:.д - 1 2 п - 2Ц а Процесс получения кодовой комбинациирассмотрен на конкретном примере, иллюстрируемый фиг. 3. На ней представлены графики отрезков частотно-модулированногосигнала за интервал времени в 1 мсек. Восемьграфиков соответствуют восьми различнымзначениям сигналов на входе 1 квантователя, 1 о оси времени отложены значения времен задержки в элементах памяти; 0,25 мксек,0,5 мксек, 1,0 лксек. 11 о графикам можно проследить величину сдвига фазы, который получают соответствующие частотно-модулированные сигналы в элементах памяти, Так какэлементы совпадения будут пропускать импульсы лишь в том случае, когда на выходахфазовых детекторов будет положительное напряжение то на их выходах в соответствующих случаях будут зафиксированы кодовыекомбинации циклического кода (см. столбецА на фиг. 3) .Однако полученный код не является натуральным. С целью получения натуральногодвоичного кода определение разности фазпроизводят между сдвинутым на четверть периода, например, путем дифференцирования,и задержанным в элементах памяти п цепейчастотно - модулированным сигналом (см.фиг. 1 - ключ б размокнут). Сдвиг частотно в модулированно сигнала в элементесдвига 14 на четверть периода будет соответствовать сдвигу вертикальной оси в характеристике фазового детектора на - (ось2-гвы дет на фиг. 2) .При этом на выходе преобразователя регистрируют натуральный код (столбец Б нафиг, 3), а Л окажется вдвое больше, чем дляслучая А,Предмет изобретения Способ преобразования аналогового сигна. ла в сигнал-аналог знака кодовой комбинации циклического кода, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени преобразования, частотно-модулированный сигнал задерживают в параллельных цепях на интервалы времени, возрастающие в два раза для каждой последующей цепи относительно предыдущей, сравнивают фазы сигнала в каждой цепи до и после задержки и по результатам сравнения в каждой цепи определяют сигнал знака кодовой комбинации циклического кода,1 л 71 гг 1 1 О гм гггю,ги 75 мгц 10 мгц 1,мг ги 17 гмги Ом Омги Составитель А, Площинедактор Е. Гончар Техред А. А, Камышникова ектор А. П. Васильева Типография, пр, Сапунова аказ 2191/3 Изд. М 968 Тираж 473 ПодписноЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5