Устройство асинхронного приема импульсных сигналов

(5)5 Н 04 В 1/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 617850, кл. Н 04 В 1/06, 1978.(54) УСТРОЙСТВО АСИНХРОННОГО ПРИЕМА ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ(57) Изобретение относится к технике передачи цифровой информации и может быть Изобретение относится к передаче цифровой информации и может быть использовано для асинхронного приема пачек импульсов.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема генератора тактовых импульсов; на фиг.3 - функциональная схема входного блока; на фиг.4- временные диаграммы сигналов на входе и выходах генератора тактовых импульсов; на фиг,5 - временная диаграмма отсчетов входного сигнала.Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, входной фильтр 2, первый. второй и третий счетчики 3, 4 и 5, первый и второй постоянные запоминающие блоки (ПЗБ) 6 и 7, первый и второй сумматоры 8 и 9, оперативный запоминающий блок (ОЗБ) 10, регистр 11 и блок 12 сравнения,Генератор 1 тактовых импульсов содержит опорный генератор 13, сдвигов ый регистр 14, первый, второй и третий инверторы 15, 16 и 17, первый, второй и третий БО 1684930 А 1 использовано для асинхронного приема пачек импульсов. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство асинхронного приема импульсных сигналов содержит сумматор 8, 9. оперативный запоминающий блок 10, входной фильтр 2, генератор 1 тактовых импульсов. Цель достигается введением счетчиков 3, 4. 5, постоянных запоминающих блоков 6, 7. регистра 11 и блока сравнения 12, что обеспечивает возможность органиэации алгоритма оптимального приема, 1 э.п.ф-лы, 5 ил,элементы НЕ-И 18,19 и 20, сумматор 21 по модулю два.Входной фильтр 2 содержит согласованный фильтр 22 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 23.Устройство работает следующим образом,Устройство служит для непрерывного поиска во входном сигнале кодовой комбинации, занимающей Й элементарных временных интервалов, т.е. содержащей й бит. Входной сигнал поступает на входной фильтр 2, состоящий из согласованного фильтра 22 и аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 23, который формирует цифровые значения отсчетов входного сигнала (М отсчетов на каждом битовом интервале). Таким образом, на выходе АЦП 23 получаем цифровые значения входного сигнала.Предварительно в ПЗБ б записывается двоичное значение каждого бита выделяемой кодовой комбинации, причем код адреса ПЗБ б определяет порядковый номер бита.В ПЗБ 7 записывзются значения логарифмов Обра 1 ных вероятностей правильного Обнаружения события, т.е. наличия импульса во временном интервале, соответствующем егО появлению, или отсутствия импульса во временном интервале, соответствующем паузе, Иными словами, код на выходе ПЗБ 67 определяет вероятность того, что считанное из ОЗБ 10 значение принятого на определенном временном интервале бита соответствует значению бита эталонной кодовой последовательности, считываемой из ПЗБ б. Код, поступающий на адресные входы ПЗБ 7, определяется величиной входного,сигнала. Получаемые на выходе АЦП Оцифрованные значения сигнала непрерывно записываются в ОЗБ 10 с частотой дискретизации, превышающей в М раз тактовую частоту формирования элементарных временных интервалов. Объем ОЗБ 10 равен количеству значений отфильтрованного входного сигнала на протяжении М элементарных временных интервалов, т,е. объем ОЗБ 10 должен быть достаточным для записи М М значений входного сигнала. Процесс записи в ОЗБ 10 изображен на временной диаграмме фиг.5, где в верхней строке показаны моменты записи в ОЗ Б 10, пронумерованные от То до 162, а в нижней строке - входной сигнал, отфильтрованный гогласованным фильтром, для пачки импульсов вида 11100010, причем 1 - соответствует наличию импульса, а 0 - паузе на элементарном временном интервале. После записи в ОЗБ 10 очередного значения входного сигнала производится считывание из него Й ранее записанных значений, отстоящих друг от друга на один элементарный временной интервал, Таким образом, частота считывания ОЗБ 10 в й раз выше частоты записи. Например, согласно временной диаграмме на фиг.5 после записив ОЗБ 10 очередного значения входного Сигнала в момент времени 159 будут считаны значения входного сигнала, записанные в ОЗБ 10 ранее, в моменты времени 1 гт, Тз 1, Т 35, 143, 147, 151 И 155, ЧТО СООТВЕТСТВУЕТ ОПТИ- мальному приему пачки импульсов, изображенной нэ нижней строке, ПЗБ 7 эти й значений сравниваются с эталонными значениями анализируемой комбинации, записанными в ПЗБ 6,Синхронно со считыванием из ОЗБ 10 совокупности Й значений входного сигнала из ПЗБ б считываются по биту символы кода, соответствующего временной структуре принимаемой пачки импульсов, для пачки изображенной на фиг,5- код 11100010. Считанный из ПЗБ б бит используется в качест 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ве старшего разряда адреса ПЗБ 7 устройства, в качестве остальных разрядов адресов которого используются считываемые из ОЗБ 10 значения входного сигнала. Содержимое ПЗБ 7 представляет собой значения логарифмов вероятностей:- наличия импульса - в половине ячеек со старшими адресами, когда из ПЗБ б поступает символ "1",- паузы - в половине ячеек с младшими адресами, когда из ПЗБ б поступает символ фф 0Таким образом, В ПЗБ 7 каждому возможному значению входного сигнала, поступающему из ОЗБ 10, соответствуют два значения логарифма вероятности: одно для вероятности наличия импульса (символа "1") при данном значении входного сигнала, другое для вероятности паузы (символа "0") при том же самом значении входного сигнала. Какое иэ двух значений входного сигнала будет выбрано из ПЗБ 7 для дальнейшего анализа, определяется битом, считываемым в анализируемый момент времени из ПЗ 6 6, определяющим, чего ждет устройство в анализируемый момент - импульс или паузу, После записи в ОЗБ 10 очередного значения входного сигнала считанные из ПЗБ 7 й значений логарифмов вероятностей правильного приема пачки импульсов на М элементарных временных интервалах суммируются в накапливающем сумматоре, состоящам иэ сумматора 9 и регистра 11. Полученная сумма логарифмов в блоке 12 сравнения сравнивается с порогом, который равен логарифму заданной вероятности правильного приема всей пачки импульсов.Для синхронизации работы всех составных частей устройства и задания адресных кодов ОЗБ 10 и ПЗБ 6 и 7 служат генератор 1 тактовых импульсов, счетчики 3,4 и 5, а также сумматор 8, Временная диаграмма сигналов на выходах генератора 1 для одного цикла опроса входного сигнала дана на фиг.4. Интервал опроса меньше длительности элементарного временного интервала (бита) в М раэ.Генератор 1 работает синхронно со счетчиком 3 и имеет с ним одинаковый период, равный периоду записи значений входного сигнала в ОЗБ 10. Генератор 1 задает сигналы, определяющие моменты записи, считывания, суммирования и сравнения, а счетчик 3 определяет адреса при считывании значений входного сигнала из ОЗ 6 10 и эталонной кодовой комбинации из ПЗБ 6. Поскольку ячейки ОЗБ 10 заполняются подряд, а считывать необходимо ячейки, содержащие значения входного сигнала, от 1 ГЧ 493030 35 40 45 50 55 стоящие друг от друга на длителг ле ментарного воеменного иввова.-л с выходов счетчика 3 поступаии на с.-ршие разряды адресов ОЗБ 10 Запись в ОЗ: 10 всегда происходит при одном и том же состоянии счетчика 3, а записываемая ячейка определяется состоянием счетчика 4, код с выходов котсоого поступает на младшие разряды адреса ОЗБ 10;тот код изменяется на единицу после кл;доге периода первого счетчика 3. Сост.1 яии., счегчика 5 изменяется после каждог-:.с спада счетчика 4, и код с его выходггл сум,ируется первым сумматором с код м на выходе счетчика 3, после чего поступает н.-: старшие разряды адресов ОЗЬ 10 Сче-чик 5 нужен для изменения кода с 1 аоших разоядов О Б 10 при зап си и для обе;и;чения циклического сдвига адресов ОЗБ 10 г,ои гчитывании, когда заканчивается период работы счетчика 4, Периоды счета счетчиков 3 и 5, а также количество ячеек ОЗБ 6 равны М и определяются количеством элементарных временных интервалов занимаемых анализируемой пачкой импульсов, Период счета счетчика 4 равен М и опоедсляегся тем, сколько раз за длительноеь одного элементарного временного 1 н. ереал, производится запись в ОЗ Б значений входного си нала,Предложенное устройство обеспечивает по сравнению с прототипом более высокую помехоустойчивость приема пачек импульсов на фоне помех эа счет возможности организации алгоригм: оптимального приема.Формула изобоетения 1. Устройство асинхронного приема импульсных сигналое, содержащее первый и второй сумматоры, оперативный зап минающий блок (ОЗБ), информационные входы которого соединены с соответствующими выходами входного фильтра, тактовый вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импуль .ое, о т и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения помеха. устойчивости, в него введены три счетчика, два постоянных запоминающих блока (ПЗБ), регистр и блок сравнения, при этом тактовый вход первого счетчика соединен с вторым входом генератора тактовых импульсов, вход которого соединен с выходом переноса первого счетчика и с тактовым входом второго счетчика, выход переноса которого подключен к гактовому входу третьего счетчика, выходь разрядов которого подключены к первой ф рупие ,одоя пер 10 15 20 25 впго сумматора, к второй группе входов кот.;г.,1,. подключены выходы рац.ячое о"летчика и адресный вход пг реп;о ". 1. дыло которого подключен к входу стаг" н"о разряда второго ПЗБ, входы других ра ": дов которого соединены с соотеетстеу,.; - ми выходами ОЗБ, адресные входы старших разрядов которого соединены с выходами первого сумматора, адресные входы младших разрядов ОЗБ соединены с соотеетст. вующими выходами разрядов второго счетчика, вход "Запись - чтение" ОЗ Б сгди нен с третьим выходом генератора такт. в к импульсов, чете".ртый, пятый и шестой выходы которого подключены соответственно к тактовому входу ОЗБ, к тактовому входу регистра и к входу разрешения работы блока сравнения первые входы котс рого спединены с выходами разрядов рестра и с первой группой входов второо сум ла 1 ора, вторая группа входов которогс соединена с выходами втооого ПЗ Б, выходы втг рого суьматора подключены к входам соотвегстную щих разрядов регистра. вход сброса которого соединен с первым выходом гене ратора тактовых импульсов, вторые елоды блока сравнения являются входилкод порога устройства,2, Устройство по п.1, о т л и ц а о щ е ес я тем, что генератор тактовых импульсов содержит сдвиговый регистр три инеертора, три элемента НЕ-И, сумматор по моду ю два и опорный генератор, выход которого подключен к тактовому входу сдеи оеого регистра, информационный вход когороо подключен к выходу первого инвертора и к первому входу первого элемента НЕ-И, выход которого через второй инеертор подключен к первым входам второо и трг:тьего элементов НЕ-И, первый выход сдвиоеоо регистра подключен к входу третьего инвертора через сумматор по модулю два, второй вход которого соединен с вторым выходом сдвигового регистра и с вторым еходом второго элемента НЕ-И, выход которого соединен с вторым входом третьео злеч-нт НЕ-И, а третий выход сдвигоеого регистра соединен с входом первого инвертора, причем второй вход первого элемента НЕ-И является входом генератора тактовых импульсов, первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым выходами ко горого являются соответственно выходы етооого элемента НЕ-И, первого инеертора, второго инвертора, третьего инеертора, второй выход сдвигового регистра и третьего злелента НЕ-И,1684930 ,Вых.б Вых.2 6 ьх. Ч Вых, У Вых.бй 27 йЗ 7 Е 35 йЗ 9 ЕЧЗ 1 Ч 7 157 й 5 У 159 СИ1 11 1 1 11,Составитель В.МикуцкийРедактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши Заказ 3515 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва,Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101