Цифровой приемник многочастотных сигналов в системах с импульсно-кодовой модуляцией

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК О 1233 4 Н 04 О, 11/04 ОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСА ИЗОБРЕТЕ елекоммюни -1 ак Ак 69(54)(57) 1. ЦИФРОВОЙ ПРИЕМНИК МНОГОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ В СИСТЕМАХ С ИМПУЛЬСНО-КОДОВОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащий последовательно соединенные первый буферный регистр, корректор,второй буферный регистр, сумматор,блок запрограммированной памяти, третий буферный регистр, арифметическийблок и блок оперативной памяти, атакже четвертый буферный регистр,выход которого соединен с вторымвходом сумматора, и пятый буферныйрегистр, вход которого соединен с выходом блока оперативной памяти, авыход с вторым входом арифметического блока, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности приема путем распознавания панего введены поазитных ч о нные блок адой памяти, выдовательн ации и бл которого того буфе соедк буф сле с о ходом чета, при это нен с г и(71) Сосьете Аноним декасьон (ГН)(72) Ги Пьер КердонкюффПровандье (УН)(56) Патент франции Р 2кл, Н 04 Ь 5/22, 1978,второй вход блока буферной памятиявляется входом опорных сигналов,причем выход блока оперативной памяти соединен с узлом обработки сигналов, содержащим последовательно соединенные шестой буферный регистр,блок памяти, блок нормализации, блоквозведения в квадрат, блок сложения,седьмой буферный регистр, кодирующий блок и блок распознавания сигналов, а также блок определения порядка двоичного числа, вход которогосоединен с входом блока памяти, авыход - с вторьгя 1 входами блока нормализации и ь пока распознаваеп 1 я сиг"палов, при этом выход седьмого буферного регистра соединен с вторымвходом блока сложения.2. Цифровой приемпик по п, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что блокраспознавания сигналов содержит последовательно соединенные элементоперативной памяти, эчемент сложения,первый буферный регпстровьгй элемент,элемент сравнения и элемент памятипоследовательности, вьгход которогосоединен с входом элемента постоянной памяти и входом элемента оперативной памяти, выход кот рого черезвторой буферный регистровый элементсоединен с вторым входом элементасравпения, при этом выход элементапостоянной памяти соединен с вторымвходом элемента сложения, а второйвход элемента памяти последовательно соединен с выходом пороговогодетектора, 1 2Изобретение относится к многоканальной связи, в частности к приемникам сигналов в системах с импульсно-кодовой модуляциейЦель изобретения - повышение надежности приема путем распознаванияпаразитных частот,На фиг. 1 изображена Функциональная электрическая схема цифровогоприемника многочастотных сигналов всистемах с импульсно-кодовой модуля 7 цией; на Фиг. 2 - блок распознавания сигналов,Цифровой приемниК многочастотныхсигналов в системах с импульсно-кодовой модуляцией содержит первый буферный регистр 1, корректор 2, второй буферный регистр 3, сумматор 4блок 5 запрограммированной памяти,третий буферный регистр б, арифметический блок 7, блок 8 оперативнойпамяти, блок 9 адресации, блок Обуферной памяти, четвертый .11 и пятый 12 буфферные регистры, узел 13обработки сигналов, шестой буферныйрегистр 14, блок 15 памяти, блок 16нормализации, блок 17 возведения вквадрат, блок 18 сложения, седьмойбуферный регистр 19, кодирующийблок 20, блок 21 распознавания сигналов, блок 22 определения порядкедвоичного числа, элемент 23 оперативной памяти, элемент 24 сложения,первый буферный регистровый элемент 25, элемент 26 сравнения, элемент 27 памяти последовательности,элемент 28 постоянной памяти, второйбуферный регистровый элемент 29 ипороговый детектор 30.Цифровой приемник многочастотныхсигналов в системах с импульсно-кодовой модуляцией работает следующимобразом.Поступающий цифровой сигнал сформированный из выборочных значений Е,вводят в первый буферный регистр 1,Затем преобразуют в логарифмическийкод с помощью корректора 2, которыйвыдает на выходе амплитуду кодированного сигнала по линейному законуЬэр Е. Эти выборочные значения с,(Е) = Ьоо Е, выходящие из корректора 2, подают на вход второго буферного регистра 3 и Формируют интегра лы взаимной корреляции между поступающей последовательностью Е,иопорными сигналами, рассчитаннымипо конечному числу выборочных значений. 33821 2Выборочные значения временного ограничения ь" и опорного сигнала 11Ьзависят с-. обрабатываемого кода иявляются, следовательно, даннымисистемы. Произведение 1, = д Взакодированное в логарифмическом виде, вводят в блок 10, Блок 9 адресации, содержащий информацию распределения каналов, адресует блок 10, т,е,указывает код сигнализации, присутствующий ь канале,Следовательно, функции взаимнойкорреляции выражаются;К:=Х К, == Е,(И, В =) ЕЬПроизведение Е.(Ы Я ) вь 1 ражаетсятакже с применением логарифмичесихи экспоненпиальных фунций:Е Ь = ехо(Ьод Е + Ьс 1. - , 1 ),следсвательно, Ьс К = С(Е )+Ьсд 1,Выборочные значения Ьод Ь иэвле 70каются из блока 10 разверткой адресов и подаются на вход четвертого буферного регистра 11,Сумматор 4 в каждый момент Ь суммирует выборочные значения С(Е ) иЬсд 1,., вьядедшие иэ второго 3 и четвертсго 11 буферных регистров, и выцает на выходе Х = С(Е ) + ЬсБлок 5 получает это выборочное значение Х, и выдает на выходе выборочноеозначение 1(, например К = ехр (Х ).Выходящий "игнал К в соответствии1с изобретением кодируется по 11 двоичным единицам, Действительно, орректор 2 получает 7 двоичных единицЧсигнала кодово-импульсной модуляцииЕ представляющих абсолютное значение амплитуды, Логарифмическая аппроксимация требует 8 двоичных единиц, Опорные выборочные значения, содержащиеся в блоке 10, .также кодируют с помощью 8 цвоичных единиц, Емкость накопителя, необходимая длясистемы, обрабатывающей 4 типа кодов,и интегрирующая функции по 128 вы 45борочным значениям, составляет 8 Кслов иэ 8 двоичных единиц.Сумматор 4 выдает,погарифм произведения поступающего и опорного сигналов и сдированногс по 9 двоичнымединицам Так как произведение выражается Р = 2это позволяет ограничить память блока 5, которая реализует операцию ехр = 2 2 ,. и одировать линейно экспоненциальную фунцию по 11,цвоичным единицам. Зтаэкспоненциация реализуется с помощьюпрограммированного накопителя на 512снов из 11 двоичных единиц, Реэуль 3 1233таты К подаются ца вход третьегобуферного регистра 6.Функции взаимной корреляции 1,для каждой синусоидальной, косинусоидальной функций осуществляются с5помощью арифметического блока 7,который подает результат, кодированный по 16 двоичным единицам, в блок 8с частотой тактовых импульсов. Этотблок 8 имеет емкость 512 слов из 16двоичных единиц, соответствующих 16функциям взаимной корреляции, рассчитанным по 1 б двоичным единицамдля 32 каналов, обрабатываемьгх последовательно. Пятый буферный ре 5гистр 12 хранит промежуточные результаты, извлеченные из блока 8, и снова подает их на вход арифметическогоблока 7,Вычисленные значения извлекают изблока 8 и подают на узел 13.Характеристические значения 7( Г)выражаются как квадрат функций А иВ взаимной корреляции, связанных счастотой. Узел 13 содержит шестойбуферный регистр 14, содержащий значения А, и В., выдаваемые памятьюдля каждого канала, Значения А и Впретерпевают операцгпо нормализации,позволяющу 1 о сократить количество дво 30ичных единиц, представляоших каждаяфункции взаимной корреляции.С этой целью определяют самуюбольшую степець из 2, присутствующую в комплексе значений А и Вн1Пусть эта степень И равна 2 , тогдаИ называют степенью нормализации,Блок 22 определяет самуо большуастепень 2 на основе значений А. и1В, происходяших из шестого буферного регистра 14, и выдает этот результат на вход блока 16 собственно цормализацьп. Этот блок 16 получаеттакже значения А. и В ,выдаваемые1шестым буферным регистром 14, и выдает на выходе значения Ы и45кодированные по восьми двоичным единицам и вычтенные из А и В.; на соотношенияА ВсА2 мР, 2 н. 7 50Предположим, что,. и р А, иВ, нормализованы. Блок 17 получаетэти нормализованные значения, вьппедшие из блока б, и выдает на выходецх квадрат, Это преобразование можетпроизвести программированный накопигель с емкостью 256 слов по восемьдвоичных епиниц. Эти квадраты пода 82 4отся на вход блока 18 в сочетанииг гпо два на каждый канал т(А + В ),Тем самым операция суммирования осуществляется в два этапа: на первомэтапе осуществляют операцию О+А результат которой помещают в седьмойбуферный регистр 19, затем на второмэтапе осуществляют операцию А. + Впомещая результат в седьмой буферныйрегистр 19 до конца момента вычисления. Этот седьмой буферный регисгр 19 хранит в памяти одну характеристическую величину 7, котораязатем подается на вход кодирующегоблока 20, преобразуощего это значе -цие в логарифмический код.Логарифмическое кодирование припоследующей обработке позволяет сравнить между собой характеристическиезначения ",(Г , путем простого вкчпслеция, Затем хрктеристцческпе зца -чеция 7(Г ) цз блока 20 пода.отсяа,. б, .- 2Этот блок 21 содержит элемент 23,прццимаюп 1 ий зцченпя (Г) элеме. т 28, содержп 1 цй постояннгпе О,К (Г), К(Г), 1( (Г) и К, (Г), цспользуемь,е во время прохождения алгоритма решегцн, элемент 27, уцравлл 1 ощийблоком в зависимости от результатов,полученных ца выходе элемента 26выдст адрес элементам 28 и 23.Первая серия срвценпйр осущест -пленных элементом 26, определяет самое большое зцпеппе иэ всех характеристических зцлений, выдавемых элементом 23, С этой це.п,ю последцгпподает зцчецп , Г 1 ца вход элемента 26 посредством второго буферного регистрового элемент 29. Знченця 7(Г ), тапоке вЪдавемые эле -мснтоь 1 23, под 1 отсл и вход элемен -та 24, которь.й прпцимег постоянную0 из элемента 28 в течение этой первой фазы сравнения, Элемецт 24 подсоединен с элементом 26 посредствомпервого буферного регистрового элемента 25.Как только элемент 26 определяетсамое большое характеристическоезначение К(., ), это значецие вводится в первый буферный регцстровьпэлемент 25, Величины ,( Г -1),7(Г 1 +1),",(-., -2,: и 1,(т" +2 извлеченные из первого буферного регпстрового элемент 25, подвергютсл1сравнению с ,"(: . Разности измеряют и сравнивюп с постоянными К (Г,),1К (Г; ), К,(.", , и К (Г, ), выдаваемыми1 элементом 28. Если разности больще и соответствуют описанному критери 1 о распознавания, то элемент 26 выдает результат на вход элемента 27, который указывает подтверждение обнаруженной частоты Г , соответствуощей максимальному 7( ГЭтот результат подтверждается псроговым детектором 30, который при чз 8 о пинает пень 2 ролиру соотве данной в ержда та 27 наруже р/ р 63 а входе самую больщую сте -Пороговьй детектор 30 контет присутствующие уровни Ч(Г ),:1 тствуют ли они динамике, затехническим заданием, и подтт результат на входе элеменкоторый выдает на выходе обннуо частоту, соответствуощую1233821Составитель В. Грачев Редактор И. Дербак Техред Л.Олейник Корректор Т, Колб Заказ 2790/бО Тираж 624 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4