Способ и устройство для задержки аналоговых сигналов

(5)М, Кл, Н 03 К 5/159 НОЗ Н 7/ЗО Рвуаврстеаеый квинтет СВСР аф аелак нзобретеннй н открытий(7) Заявитель 54) СПОСОБ ДЛЯ ЗАДЕРЖИЛ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к радиотех-нике.Известен цифровой способ для задержки аналоговых сигналов, основанный на преобразовании сигнала в цифровой код с помощью аналого-цифрового преобразователя, задержке кода н обратном преобразовании кода в аналоговый сигнал с помощью цифро-аналогового преобразователя 11 .Хотя этот способ отлнчастся простотой, однако аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи являются сложными и дорогостотццнмн узлами.Известны способ и устройство для задержки аналоговых элекфРжческих СИР палов, реализуккцие тактированную задержку частотно-модулированного (ЧМ)сигнала с помощью циФрового регистрасдвига, Этот способ отличается просто 2 ь той, высокой точностью, воэможностью выполнения устройства задержки только на интегральных микросхемах, экономичностью использования энергоресурса. 2Согласно данному способу аналоговый сигнал подвергается обработке, содержащей следуюшие операции: преобразование аналогового сигнала в ЧМ сигнал, тытированная задержка ЧМ сигнала путем подачи каждого периода ЧМ сигнала на вход тактируемого запоминаккцего усъройства, сдвиг каждого периода ЧМ сигнала в запоминающем устройстве, причем операция сдвига происходит в ответ на проход тактового импульса, преобразование задержанного ЧМ сигнала ваналоговый,21Устройство для осуществления данного способа содержит частотный моду лятор, вход которого образует вход устройства, а выход соединен с входом тактируемого иапомвнаккцего устройства, выход которого соединен с демодулятором, выход цоследнего образует выход устройствами щжчем шина щодвижития запоминаккцего устройства подключена к генератору тактовых импульсов. Тактируемое запоминатсецее устройство938383 3представляет собой цифровой регистрсдвига 121 .Известные способ и устройство необпадают достаточной точностью,11 ель изобретения - повышение точности обработки сигнала беэ существенного увеличения емкости запоминаюиегоустройства.Цель достигается тем, что согласноспособу дпя задержки аналоговых сигна- цлов, основанному на преобразованиианалогового сигнала в частотно-модулированный с прямоугольной несущей, тактируемой задержке частотно-модулирован,ного сигнала, преобразовании частотно-,модутдрованного сигнала в аналоговый,тактируемую задержку частотно-модулированного сигнала осуществляют по двумпараплельным канапам задержки, приэтом производят уанвку фазы тактовых импульсов в каждом канале с помощью двух синхрониэируквцих сигналов,первый иэ которых формируют по фронтам каждого периода несущей частотномодулированного сигнала, второй - посрезам каждого периода того же сигнала, а после задержки каждый период выходного частотно-модулированного сигнала формируют по фронтам первого исрезам второго задержанных частотномодулированных сигналов. В устройство дпя реализации указанного способа, содержещее пеобразоватепь аналогового сигнапа в частотно- модулированный, жод которого подкпю чен к входной клемме устройства, а выход соединен с входом цифрового регистра сдвига, генератор тактовых импульсов, преобразователь частотно-модулированного сигнапа в аналоговый, выход ф которого подключен к выходной клемме устройства введен второй регистр сдвига, вход которого соедннен с выходом преобразователя аналогового сигнала в частотно-модулированный, два управляе мых депитепя, четыре дифференцирующие цепи, й 5 -г 1:клер, ггрнчем генератор тактовых импульсов подипочен к шинам продвижения регистров через утгравляемые депитепи частоты, входы управления 50 которых через первую и вторую дифференцирующие цел подключены к входам регистров, выходы которых через третьютд 1 щИ тваключены к входам Йб-а 3 ииггера, гыход 55 которого соедпнен с входом преобразователя частотно-модулированного сигнала в аналоговый. фНа фиг. 1 представлена функциональная схема устройства задержки; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов.Предлагаемый способ включает преобразование аналогового сигнала в ЧМ сигнал, две операции тактированной задержки ЧМ сигнала путем подачи каждого периода ЧМ сигнала на вход тактируемых запоминающих устройств и сдвиг каждого периода ЧМ сигнала с входа на выход запоминающего устройства, причем операции сдвига происходит в ответ на приход тактовых импульсов, установку фазы тактовых импульсов в катодом канале с помощью двух яппрониэирующих сигналов, цервый из которых формируют по фронтам каждого периода несущей ЧМ сигнала, а второй - по срезам каждого периода того же сигнала, формирование выходного ЧМ сигнала по фронтам первого и срезам второго задержанных ЧМ сигналов и преобразование ЧМ сигнала в аналоговый.Практическая реализация предлагаемого способа может быть легко осущесгвлена с использованием известных и оч- работанных на практике узлов.Устройство дпя, осуществления предлагаемого спс соба содержит преобразователь 1 аналогового сигнала в ЧМ сигнап, вход которого образует вход устройства, а выход соединен с входами регистров 2 и 3 сдвига, выходы которых через дифференцирующие цепи 4 и 5 подключены к входам ЙЭ -триггера 6, выход триггера 6 соединен с входом преобразователя 7 ЧМ сигнала в анапоговый, выход которого образует выход устройства, При этом генератор 8 тактовых импульсов, подключен к шинам продвижения регистров 2 и Э через управляемые делители 9 и 10 частоты, управляющие входы которых через дифференцидющие цепи 11 и 12 подключены к входам регистров 2 и 3.Используемые узлы известны разработчикам и легко выпопнимы на основе серийно выпускаемых интегральных микросхем (ИМС). Преобразователь 1 аналогового сигнала в ЧМ может быть реализован, например, в виде управляемого мультивибратора. Регистры сдвига можно выпсцвить на основе одной ИМС К 505 ИР 2, содеряиицей четыре регистра ло 256 разрядов. Дифференцирующие цепи 11 и 12 из тувптера 6 и преобразователя 7 можно выполнить на основей С-элементов. Однако в ряде случаев ьифференцирукицие цепи предпочтительно5 М 83заменить формирователями фронтов, дпяреализации которых потребуется всегодва корпуса ИМС 1 ЛБ 341 А. Реали/зация делителей 9 и 10 частоты н Й 5 триггера тривиальна, ПреобразовательМЧ сигнала в аналоговый в простейшемслучае представляет собой фильтр нижних частот,Предлагаемое устройство работаетслерующим образом,У1 ЯАналоговый сигнал преобразуется вЧМ, который поступает на входы регистров 2 и 3. Этот же ЧМ сигнал(фиг. 2 а) дифферениируется у 0 сфферена- рующими цепями 11 и 12 (аког. 26) и 1 зположительными фронтами синхронизирует тактовые импульсы одного иэ каналов (фиг. 2 г), а отроцатепьными - тактовые импульсы другого канала (фиг. 2 е).На фиг, 2 в показан сигнал с выхода гечнератора 8 тактовых импульсов Легкозаметить, что в первом канале к передним фронтам ЧМ сигнала жестко привязаны передние фронты тактовых импульсов, в то время как задние фронты ЧМ 25сигнала будут смещены (фиг. 2 д). Вовтором канале прсозводится жесткаясинхрошзация по задним фронтам ЧМсигнала, а передние фронты будут фдрожаящми" (фиг, 2 ж), Эфяект дрожания Эопоказан стрепками на грачжках (фиг. 2 ди ж). Заметим, что подобному дрожаниюподвержены оба фронта в известныхспособе и устройстве. Выходной ЧМсигнал формируется Р 5 -григгером 6 посинхронизирс ванным фронтам (фиг. 2 з)и, следовательно, не имеет искажений.Введение второй операции тактированной задржки и установка фазы тактовыхимпульсов позволяют выбирать Я частоту тактового спгнала в 1,5-2 разабольше верхней частоты 8 ЧМ сигналаи производить обработку сигнала теоретически без искажений.Введение второго канала задержки непроводит к усложнению устройства. Деиствигельно регистры сдвига в настоящеевремя выпускаются серийно в интегральном исполнении и допускают выполнениедвух каналов задеркки в одном корпусеИМС, например, К 505 ИР 2, Обеспече 50ние такой же товсости в известном устройстве потребовало бы выбора с премапающей Е 0 в 50-100 раз, т.е, притом же времщи задержки потребовалосьбы 2550 раз больше объема памятиЯрегистров, Кроме того, выбор большой6 ограничен быстродействием ИМС иопопьзуемой серии.83 6Технико-вкономическая эффективность що использовании предлагаемого способа задержки состоит в повышении точности обработки сигнала ипи при заданной точности к существенному упрощению ашсаратурных затрат на реализацию требуемого времени задериски, а также в возможиооти использования эаноминакзцих устройств с меньшим быстродейстмем и, следова- . тельно, более деаевого.Предлагаемый способ может быть широко использован дпя задержки аналоговых сигналов в тех случаях, когда требуется большое время задеркки и высокая точность обработки исходного сигнала. Формула изобретения 1. Способ для эадериски аналоговых3а аналогового сигнала в частотно-модулированный с прямоугольной несущей, тытируемой задержке частотно-мощрпсрованного сигнала, преобразования частотно-модулированного сигнала в аналоговый, о т л. и ч а ю щ и й с я тем, чтоф с целью повышения точности, тактируемую задержку частотно-модулированного сигнала осуществляют по двум паРадлепьным каналам задержки, про этом производят установку фазы тактовых импульсов в какдом канале с цомскцью двух сиюсронизирукицих сигналов, первый иэ которых формуют по фронтам каждого периода несущей частотно мощ , ,., эам каждого,периода того же сигнала, а после задержки каждый период выходиэешрформируют по фронтам первого и срезам второго .зщщйканных частотноМодули роваиных сигнассп 2. Устройство дпя осу 3 песпысеша сато;"гель аналогового сигнаса в частогиоц р ет,чен к входной клемме устройства, а выход соединен с входом цифрового Регистра сдвига, генератор тактовыс импульсов, преобразователь частотно-мо-, дулированного сигнала в апаса овый, выход которого псдюпочен к высодиой клемме устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с цепью псаваамияточности, в него введен второй Рщистрсдвига, щсод которого соединен с выходом преобраэоватеюя сигнала в ча й два Ж 7 М 83 раащемых деатетя частоты, четыре щцщщщщщщщщщ щ щ щщ пщ, щачем гонератор тактовых импупьсоа подключен к шинам продвижении регистрса че 3 ме управляемые дещтепи часто- % ты, входы управления которых через щщщщщ щйщщщюпа подавочены к входам регистров, выходы которых через третью и четвертую дифМщщщщщ щщщ щ 6 Жм Вэ -фгрптера, выход которож со 83Д 3 аж с зходом преобразователя частоъвыЯ. Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе 1. Патент США М 34899,96,кл. 328-55, Н 03 К 5/159, 1969,2. Патент США М 3760280,ел. 328 ф, Н 03 К 5/159 е 18.09.73Составитеь А. Тимофееведактор Н. Лазаренко Техред С, Мигунова КорректорЗаказ 4479/78 Тираж 959 Йеапионое ВНИИПИ Государственного комитета СССР по датам иэобретеввй а оифеаавй 113035, Москва, Ж, Раушсаае заб.,