Устройство для передачи и приема аналоговых сигналов

(19) ( ),АЗ ЗОБРЕ ОПИСАНК ПАТЕНТУ Й):1 г:. 2(54) УСТРОЙСТВО ДЛ ЕМА АНАЛОГОВЫХ С (57) Изобретение отно и может использовать метрической информа шенного уровня и Введение блоков 9 - 22 из входной последова(55 Н 04 В 3/00, 6 08 С 19/ импульсы помехи; пропуская на вход демодулятора 23 только информативные импульсы, а введение одновибратора 8 устраняет влияние на работу устройства шумов канала 5 связи, уровень которых не достиг порогового значения, что повышает помехоустойчивость устройства. Устройство содержит передающейстороне 1 входной усилитель 2, частотно-импульсный модулятор 3 и импульсный усилитель 4, канал связи 5, на приемной стороне 6 - . импульсный усилитель 7, одновибратор 8, четыре элемента И-НЕ 9,11,18,22, фазовый компаратор 10, фильтр нижних частот 12, управляемый генератор импульсов 13, счетчик импульсов 14, дешифратор 15, выполненный в виде элемента И-НЕ 16, два элемента НЕ 17,19, два триггера 20,21, частотно-импульсный демодулятор 23, усилитель низкой частоты 24 и шину нулевого потенциала 25. 4 ил.50 55 Изобретение относится к электросвязи и может использоваться для передачи телеметрической информации в условиях повышен ного уровня им пульс н ых помех.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - 4 - временные диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства,Устройство содержит (фиг.1) на передающей стороне входной усилитель 2, частотно-импульсный модулятор 3, импульсный усилитель 4, канал 5 связи, а на приемной стороне 6 - импульсный усилитель 7, одно- вибратор 8, первый элемент И-НЕ 9, фазовый компаратор 10, четвертый элемент И-НЕ 11, фильтр 12 нижних частот, управляемый генератор 13 импульсов, счетчик 14 импульсов, дешифратор 15, выполненный на элементе И-НЕ 16, второй элемент НЕ 17, третий элемент И-НЕ 18, первый элемент НЕ 19, первый 20 и второй 21 триггеры, второй элемент И-НЕ 22, частотно-импульсный демодулятор 23, усилитель 24 низкой частоты и шину 25 нулевого потенциала.Фазовый компаратор 10, фильтр 12 нижних частот и управляемый генератор 13 импульсов могут быть выполнены на микросхеме К 564 ГГ 1.Устройство работает следующим образом,Информационный аналоговый сигнал поступает на вход усилителя 2 (фиг.2 а), где усиливается до уровня (фиг.2 б), достаточного для работы модулятора 3, Модулятор 3 формирует на выходе короткие импульсы (фиг,2 в), период следования которых пропорционален амплитуде входного аналогового сигнала, После усиления в усилителе 4 (фиг,2 г) импульсы поступают в канал 5 связи, при прохождении через который в импульсной последовательности появляются импульсы помехи (фиг,2 д). Усиленные в уси-,лителе 7 импульсы (фиг,2 е) поступают на одновибратор 8, Порог срабатывания одно. вибратора 8 устанавливается таким образом, чтобы он срабатывал только от импульсов определенной амплитуды и не срабатывал от шума. На выходе одновибратора 8 формируется последовательность импульсов (фиг,2 ж), которая. содержит как информативные импульсы, так и импульсы (фиг.2 ж, импульсы 5,7,9,11), обусловленные импульсными помехами в канале 5 связи Блоки 9 - 22 обеспечивают прохождение на вход демодулятора 23 только информативных импульсов и исключают из входной последовательности импульсы помехи. На фиг.За приведен фрагмент импульсной по 5 10 15 20 25 30 35 40 следовательности на выходе одновибратора 8, содержащей информативные импульсы (импульсы 1,3,4,6,8) и импульсы помехи (импульсы 2,5,7), Роль ключа, пропускающего сигнал и не пропускающего помехи, выполняет элемент И-НЕ 22, который управляется сигналами с выхода дешифратора 15 через элемент НЕ 17 и с выхода триггера 21, На выходе дешифратора 15 (фиг.Зг), который в простейшем случае может быть выполнен в виде трехвходового элемента И-НЕ 16, входы которого соединены со старшими разрядами четырехразрядного двоичного счетчика 14. формируются отрицательные импульсы (окна), открывающие элемент И-НЕ 25 несколько раньше прихода информативного импульса (ширина окна определяется типом счетчика 14 и дешифратора 15 и при указанном варианте реализации равна 1/8 периода входного сигнала).На фиг.4 приведены временные диаграммы, поясняющие работу счетчика 14, дешифратора 15 и фазового компаратора 10, Счетчик 14 выполняет функции делителя частоты. На его вход поступают импульсы с выхода управляемого генератора 13 импульсов (фиг,4 а). С выходов трех старших разрядов счетчика 14 (фиг.4 б,в,г) сигналы поступают на дешифратор 15, на выходе которого (фиг.4 д) формируются отрицательные импульсы (окна), Инвертированные в элементе НЕ 17 (фиг.4 е) импульсы открывают элемент И-НЕ 22, а также элемент И-НЕ 18, который пропускает импульсы с выхода генератора 13 на второй вход фазового компаратора (фиг.Зб, 4 ж), на первый вход которого поступают импульсы с выхода элемента И-ХЕ 9 (фиг,Зе, 4 з). Триггеры 20 и 21 и элемент НЕ 19 служат для формирования сигнала, закрывающего элемент И-НЕ 22 сразу после прихода информативного импульса (фиг,Зж, з).Для синхронизации информативных импульсов и окон дешифратора 15 используется система фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), реализованная на фазовом компараторе 10, фильтре 12 нижних частот и управляемом генераторе 13, Система ФАПЧ работает в двух режимах: в режиме захвата, когда нет синхронизации входных импульсов и импульсов с выхода элемента И-НЕ 18, и в режиме слежения.В первом случае на втором выходе фазового компаратора 10 (фиг,Зв, 4 и) формируется низкий уровень. а во втором - высокий. На выходе элемента И-НЕ 11 (фиг.Зд) в режиме захвата всегда присутствует высокий уровень напряжения, и все импульсы с выхода одновибратора 8 через элемент И-НЕ1718742 59 поступают на фазовый компаратор 10, на ходам канала связи, частотно-импульсный демодулятор и шину нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью первом выходе которого появляется максимальное положительное напряжение(фиг.4 к), за счет чего увеличивается напряжение на выходе фильтре 12 нижних частот Б повышения помехоустойчивости устройства, в него на передающей стороне введен входной усилитель, вход которого является и, соответственно, увеличивается частота генератора 13, Когда синхронизация достигнута, положительные импульсы с выхо.входом устройства, выход входного усилителя соединен с входом частотно-импульсного модулятора, на приемной стороне да элемента И-НЕ 11 открывают элемент введены одновибратор, элементы И-НЕ, фазовый компаратор, фильтр нижних частот,И-НЕ 9 только на то время, когда должны 10прийти информативные импульсы, Импуль.-. управляемый генератор импульсов, счетчик сы, не попадающие в окна, определяемые дешифратор, элементы НЕ, триггеры и усилитель низкой частоты, выход импульсного дешифратором 15; не проходят на первый вход. фазового компаратора 10 (фиг,Зе). Таким образом, за счет формирования узкого. 15 усилителя соединен через одновибратор с окна, синхронизированного с входной им-. первыми входами первого, второго элеменпульсной последовательностью, на выход- тов И-НЕ и входом первого элемента НЕ,элемента И-НЕ 22 (фиг.Зи) проходят только выход которого соединен .с тактовым вхоинформативные импульсы и не проходятдом первого триггера, выход которого соеимпульсы помехи. Поскольку длительность 20 динен с входом установки в единицу информативного импульса строго задана второго триггера,.выход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ,(определяется постоянной времени одно-.,вибратора 8), то при соответствующей реа.- выход которого соединен через частотнолизации дешифратора 15 время, на которое . импульсный демодулятор с входом усилитеоткрывается элемент И-НЕ 22, может быть 25, ля низкой частоты, выход которого является уменьшено до длительности информатиВ- выходом устройства, информационные вхоного импульса, Следовательно, вероятность ды первого и второго триггеров подключены прохождения на выход элемента И-НЕ:22 к шине нулевого потенциала, выходы первого и третьего элементов И-НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами импульсов помехи близка к нулю. На выходе демодулятора 23 восстанав-,:.ЗО фазового компаратора, первый выход которого подключен через последовательно соливается входной аналоговый сигнал (фиг.2 з), который дополнительно усиливает-. ся и сглаживается усилителем 24 низкойчастоты (фиг.2 и). единенные фильтр нижних частот и управляемый генератор импульсов к входу Таким образом, изобретение позволяет: 35 счетчика и первому входу третьего элемента И-НЕ, выходы счетчика соединены с соотповысить помехоустойчивость устройства за счет исключения влияния в приемной, ветствующими входами дешифратора, вытракте шумов и импульсных помех. ход которого соединен непосредственно сФоомчла изобретения . . первымвходомчетвертогоэлементаИ-НЕи Устройство для передачи и приема : 40 через второй элемент НЕ с вторым входом аналоговыхсигналов,содержащеенапере;третьего элемента- И-НЕ, третьим входом дающей стороне последовательно соеди- второго элемента И-НЕ, входом установки в ненные частотно-импульсный модулятори .единицу первого триггера и тактовым вхо; четвертого элемента И-НЕ, выход которого щим входам канала связи, на приемной,соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ. стороне - импульсный усилитель, входы ко-: торого подключены к соответствующим вм импульсный усилитель, выходы импульсно-.: дом второго триггера, второй выход фазово-,- го усилителя подключены к соответствую-: 45,го компаратора соединен с вторым входом1718742 ю Ф1 Р Я Ф Х б 7 Ю Составитель М.НикуленковТехред М.Моргентал Корректор Редактор С;Пе ксим ищи Заказ 893 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 475 ГКНТ СС а,1