Устройство для приема сигналов с импульсной модуляцией

09) 01) Ссаэ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 51)5 Н 04 В 1/06 РЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОЬРЕтаНИЯМ И ОТКЮТИЯМПРИ ГКНТ ССОР ПИСАНИЕ ИЗ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1019646, кл. Н 04 В 1/06, 1981.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЙРИЕМА СИГНАЛОВС ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ(57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение помехаустойчивостц, Устр-во содержитблокфильтрации входного сигнала,блок 2 формирования разности соседних значений сигнала, ключи 3 и 4,блок задержки 5, переключатель 6, пороговые решающие блоки 7 и 10, формирователь (Ф 8 управляющих импульсов,эл-т ИЛИ 9, инвертированный Ф 11 уп-з 2 равляющих импульсов, блок 12 предсказаний значений сигнала, фильтр 13 никних частот, Ф 14 и 5 порогового уровня сравнения, состоящие каждый из блока 18 формирования модуля текущей разности, накапливающего сумматора 19, блока 20 масштабирования и запоминающего блока 21, а также содержит Ф 16 синхрониэирующих импульсов и кгдоч 17 управления. При появлении в последовательности выборок входного сигнала выборок, искаженных произвольным числом следующих подряд аномальных оши- . бок, ключ 17 не пропускает сформированные в Ф 6 импульсы на тактовые входы сумматоров 19 и запоминающих сФ блоков 21, прекращая формирование новых значений пороговых уровней срав.".; нения в Ф 14 и 15 и сохраняя те последние значения, которые были до по- С явления аномадыых ошибок. Цель достигается введением Ф 14, 15 и 16 и Б ключа 17. 1 ил.56 4равляющих импульсов и формирователя 8 управляющих импульсов, Одновременно в формирователе 16 при поступлении на его вход сигналов с импульсной модуляцией формируются тактовые синхронизирующие импульсы стробирования, которые поступают на сигнальный вход ключа 17 управления, с выхода которого поступают на тактовые синхронизирующие входы накапливающих сумматоров 19 и запоминающих блоков 21, и синхронизирующие импульсы считывания, которые поступают на считывающие синхронизирующие входы запоминающих блоков 21.В отсутствие аномальных ошибок и,следовательно, сигналов на выходе формирователя 8 управляющих импульсов второй ключ 4 открыт и пропускает фильтрованный входной сигнал на вход первого порогового решающего блока 7, первый ключ 3 заперт и не пропускает сигнал разности соседних значений входного сигнала на вход второго.порогового решающего блока 1 О, а ключ 17 управления открыт, пропуская импульсы с выхода формирователя 16 на тактовые синхронизирующие входы накапливающих сумматоров 19 и запоминающих блоков 21, обеспечивая этим их функционирование.С выхода второго ключа 4 фильтрованный входной сигнал поступает на сигнальный вход первого порогового решающего блока 7, на установочный вход которого при поступлении синхронизирующих импульсов считывания с выхода формирователя 16 поступает текущее значение порогового уровня сравнения, сформированного в формирователе 14, Первый пороговый решающий блок 7 выдает на своем выходе импульсы прн превышении сигналом на его сигнальном входе порогового уровня на его установочном входе. Эти импульсные сигналы поступают на формирователь 8 управляющих импульсов, формирующий .в этом случае управляющие импульсы на своем выходе. Эти управляющие импульсы через элемент ИЛИ 9 поступают на управляющий вход пере"ключателя 6, устанавливая его в положение,.при котором он пропускает на на выход устройства предскаэываемые значения сигнала с выхода блока 12, который по поступающим на его вход., значениям сигнала формирует известным образом предсказанные значения 3 15382Изобретение относится к импульсным системам передачи и обработки сообщенийЦель изобретения - повышение помехоустойчивости.11 а чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства.Устройство содержит блок 1 филь", 10 трации входного сигнала, блок 2 формирования разности соседних значений сигнала, первый 3 и второй 4 ключиУ блок 5 задержки, переключатель 6, первый пороговый решающий блок 7, фор" 15 мирователь 8 управляющих. импульсов, элемент ИЛИ 9, второй пороговый решающий блок 10, инвертированный форМирователь 11 управляющих импульсов, блок 12 предоказаний значений сигнала, фильтр 13 нижних частот, первый 14 и второй 15 формирователи порогового уровня сравнения, формирователь 16 синхронизирующихимпульсов,ключ 17 правления, блок 18 формирования мо Дуля текущей разности, накапливающий сумматор 19, блок 20 масштабирования и запоминающий блок 21.Устройство для приема сигналов с Импульсной модуляцией работает следу тощим образом.Регулярная последовательность вы-.борок входного сигнала с импульснойМодуляцией, содержащая информацию о Полезном непрерывно процессе и аноМальных ошибках, поступает одновременно на входы блока 2 формирования разности соседних значений сигнала, блока 1 фильтрации входного сигнала, блока 5 задержки и формирователя 16 синхрониэирующих импульсов. В блоке 2 формируется текущая разность соседНих значений входного сигнала (разность первого порядка), которая . затем поступает на сигнальные входы 45 Первого ключа 3 и блока 18 формирования модуля текущей разности второ" го формирователя 15 порогового уровня сравнения, а в блоке 1 входной сигнал Фильтруется известным способом (т.е.Формируется разность в общем случае50 и-го порядка) и затем поступает на сигнальные входы второго ключа 4 и блока 18 формирования модуля текущей разности первого формирователя 14 порогового уровня сравнения, На разре 55 шающие и запрещающие входы ключей 3, 4 и 17 поступают сигналы с выходов инвертированного формирователя 11 уп 5 5382 сигнала. Последние поступают на второй сигнальный вход переключателя 6, на первый сигнальный вход которого поступает сигнал с выхода блока 55 задержки, и на вход фильтра 13 нижних частот, с выхода которого снимается интерполированный непрерывный процесс.Таким образом, при отсутствии уп О равляющих импульсов на выходе формирователя 8 управляющих импульсов и на выходе элемента ИЛИ 9 переключатель б устанавливается и остается в положении, при котором он пропускает 15 на выход устройства для приема иобработки сигналов с импульсной модуляцией задержанную блоком 5 последовательность выборок входного сигнала. При этом на вход блока 18 первого 20 фдрмирователя 14 порогового уровня сравнения поступает с выхода блокафильтрации входного сигнала в общем случае разность и-го порядка входно.". го сигнала, а на вход блока 18 вто го формирователя 15 порогового уровня сравнения поступает с выхода блока 2 разность первого порядка входного сигнала. Формирование пороговых уровней сравнения при этом происходит счедующим образом.Блок 18 формирования модуля теку" щей разности второго формирователя 15 порогового уровня сравнения формирует иэ поступающих на его вход с вы- З 5 хода блока 2 разностей дс (с;) сосед- . них значений сигнала Е(с;) ийс;) модули текущих значений этих разнос-.:.". тей16(с.) =1 Е(с;)- Е (с,.) .Значения модулей разностей 1 дс,(с,.) суммируются затем в накапливающемсумматоре 9 на произвольном (наперед заданном) интервале суммирования длиной ш, а результат суммирования умножается затем в блоке 20 масштабирования на постоянный (также наперед заданный) коэффициент масштабирования К . В результате на выходе 5 О блока 20 масштабирования формируется сигнал равный1 сТ- +сВыбирая К- , где с - констант щта, можно представить 56 6И (с ) - р д (с)1 й-фИзвестно, что с точностью до нормирующего множителя величина Н(с .)3 равна среднеквадратическому отклонению(с;) процесса я(с) на момент с, т.е. Не(С,) = 6(С).Одновременно на вход блока 18 формирования модуля текущей разности первого формирователя 14 порогового уровня сравнения поступают в общем случае разности п-го (и = 1,2,3,) порядкад (с;), формируемые в блоке 1 фильтрации входного сигнала. Поскольку разразности п-го порядка можно представить в виде разности разностей (и)-го порядка, т.е.то на выходе блока 20 масштабироцания первого формирователя 4 порогового уровня сравнения аналогично описанному формируется величинад Укоторая с точностью до нормирующего множителя равна среднеквадоатическомчи отклонению процесса Д Е (с) на момент с . В то же время известно, что величйна порогового уровня сравнения задается в общем виде соотношениемкНр = К 6 -йсгде КР -коэффициент, задаваемый взависимости от типа распре"е е, сс (- )Еили Е(с) и требуемых вели-чин вероятностей пропуска недостоверных выборок и ложной отбраковки достоверных выборок.Таким образом, устанавливая в блоке 20 масштабирования формирователей 14 и 15 необходимые значения коэффициентов масштабирования К , формируют на их выходах текущие значения лороговых уровнейН "р(с ) КРЬдпропорциональные текущим значениям дисперсии сигналов на входе соответСтвующих формирователей порогового уровня сравнения.Текущие значения сигналов порого-. вого уровня сравнения с выхода блоков 20 масштабирования формирователей )5 и 14 запоминаются в запоминающих волоках 21, и с выхода первого формиователя 14 порогового уровня сравнея сформированный в нем описанным браэом .сигнал поступает на устаноочный вход первого порогового решающего блока 7, а с выхода второго фор рователя порогового уровня сравения сформированный в нем описанным бразом сигнал поступает на устаноочный вход второго порогового решаюцего блока,10.20Управление работой накапливающих сумматоров 19 и запоминающих блоков 1 осуществляется синхронизирующими мпульсами, Формируемыми Формироватеем 16, который при поступлении на 25 Вго вход передних фронтов .сигналов с импульсной модуляцией Формирует такговые синхронизирующие импульсы, пос 1 упающие через ключ 17 управления на соответствующие синхронизирующие вхо.3 О 1 ы накапливающих сумматоров 19 и заоминающих блоков 21, а также синхрозирующие импульсы считывания, посупающие на считывающие синхронизиру 1 ощие входы запоминающих блоков 21. При этом управляющие импульсы с выхо"., да инвертированного Формирователя 11 управляющих импульсов поступают на разрешающий управляющий вход ключа 17 управления, который остается открытым, пропуская тактовые синхронизирующие импульсы с выхода формирователя 16 на тактовые синхронизирующие входы накапливающих сумматоров 19 и запоминающих блоков 2145Поскольку текущие значения дисперсий сигналов на входах формирователей 14 и 15 порогового уровня сравнения пропорциональны дисперсии сигнала на входе устройства для приема и обработки сигналов с импульсной модуляцией, то в формирователях 14 и 15 осуществляется адаптация пороговых уровней сравнения к дисперсии входного сигнала при его нестационарности . и происходит снижение вероятностей пропуска недостоверных выборок и ложной отбраковки достоверных выборок. При появлении в последовательности выборок входного сигнала выборок, искаженных произвольным числом следующих подряд аномальных ошибок, и, следовательно, появлении управля 1 ощих импульсов на выходе формирователя 8 эти импульсы поступают на запрещающий управляющий вход вторбго ключа 4 и на разрешающий управляющий вход первого ключа 3, устанавливая известным образом переключатель 6 в положение, при котором он пропускает на выход устройства для приема и обработки предсказанные значения сигнала с выхода блока 12. Одновременно управляющие импульсы с выхода формирователя 8 поступают на запрещающий управляющий вход ключа 17 управления, который при этом не пропускает сформированные в Формирователе 16 тактовые синхрониэирующие импульсы на тактовые синхрониэирующие входы накапливающих сумматоров 19 и запоминающих блоков 21, тем самым прекращается формирование новых значений пороговых уровней сравнения в формирователях 14 и 15 ив запоми- . нающих устройствах 21 формирователей 14 и 15 сохраняются последние значения пороговых уровней сравнения, сформированные до появления аномальных ошибок на входе устройства для приема и обработки сигналов с импульсной модуляцией.Таким образом, при появлении в по" следовательности выборок входного .сигнала аномальных ошибок формирование пороговых уровней сравнения в формирователях 14 и 15 не производится, и при поступлении с выхода Формирователя 16 синхронизирующих импульсов на установочный вход второго порогового решающего блока 1 О считывается сформированная из предшествующих неискаженных выборок входного процесса величина порогового уровня сравнения, хранящаяся в запоминающем блоке 21 второго Формирователя 15 порогового уровня сравнения. Эта величина известным образом сравнивается в пороговом блоке 1 О с сигналом на выходе первого ключа 3.После окончания пакета искаженных выборок входного сигнала и, соответственно, при появлении управляющего импульса на выходе инвертированного формирователя 11 управляющих импульсов переключатель 6 известным образом устанавливается в положение, при котором он пропускает на выход уст9 1538256 ройства для приема и обработки задержан- . с ную блоком 5 последовательность выборок р входного сигнала, при этом второй в ключ 4 отпирается и пропускает от;5 фильтрованный в блоке 1 входной сиг- о нал на сигнальный вход первого поро- х гового решающего блока 7, а первый п ключ 3 запирается, не пропуская раз- л ность соседних значений сигнала с вы хода. блока 2 на сигнальный вход вто- и рого порогового решающего блока 10в Одновременно управляющий импульс с н выхода инвертированного формировате- п ля 11 управляющих импульсов поступа" 15 л ет на решающий управляющий вход,клю- ш ча 17 управления, который при этом к отпирается, пропуская формируемые вч Формирователе 16 тактовые синхронизи- в рующие импульсы на тактовые синхро п низирующие входы накапливающих сумма- Ф торов 19 и запоминающих блоков 21 . не формирователей 14 и 15 пороговых и уровней сравнения. Таким образом, к после окончания пакета искаженных вы у борок входного сигнала в формировате- т лях 14 и 15 продолжается описанным мо образом формирование текущих вели- щи чин пороговых уровней сравнения, ко- и торые поступают на установочные вхо бл ды пороговых решающих блоков 7 и 10 блПри поступлении на вход устройства з для приема и обработки сигналов с им- ве пульсной модуляцией последующих выборок входного сигнала оно работает З 5 вь описанным образом. щи 10 Формула изобретения Устройство для приема сигналов с 40 импульсной модуляцией, содержащее блок фильтрации входного сигнала блок формирования разности соседних значений сигнала, первый и второй .ключи, блок задержки, вход которого 45 является входом устройства, а выход подключен к первому сигнальному входу переключателя, последовательно соединенные первый пороговый решающий блок и Формирователь управляющих им пульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, последовательно соединенные второй пороговый решающий блок и инвертированный формирователь управляющих импульсов, вы ход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом переключателя, выход которого соединен с входом предкаэания значений сигнала, выход кото"ого подключен к второму сигнальномуходу переключателя и к входу фильтра нижних частот, выход которого являетсядним выходом устройства, другим выодом является выход переключателя,ри этом выход формирователя управяющих импульсов соединен с разрешающим управляющим входом первого ключас запрещающим управляющим входомторого ключа, а выход инвертированого формирователя управляющих имульсов соединен с запрещающим управяющим входом первого ключа и с разреающим управляющим входом второголюча, о т л и ч а ю щ е е с я .тем,то, с целью повышения помехоустойчиости, введены первый формировательорогового уровня сравнения, второйормирователь порогового уровня сравния, формирователь синхронизирующихмпульсов и ключ управления, причемаждый из формирователей порогового ровня сравнения содержит последоваельно соединенные блок формированиядуля текущей разности, накапливаюй сумматор, блок масштабированиязапоминающий блок, при этом входыока фильтрации входного сигнала иока формирования разности соседних начений сигнала соединены соответстнно с входами блока задержки и Форрователя синхронизирующих импульсов,иод которого соединен со считываюми синхронизирующими входами запоминающих блоков и сигнальным входом1ключа управления, разрешающий управляющий вход которого соединен с выходом формирователя управляющих импуЛьсов, запрещающий управляющий вход - с выходом инвертированного формирова- теля управляющих импульсов, а вь,ход - с тактовыми синхронизирующими входами накапливающих сумматоров и запоминающих блоков, при этом выход блока фильтрации входного сигнала соединен с сигнальным входом второго ключа, выход которого соединен с сигнальным входом первого порогового решающего блока, и с входом блока формирования модуля текущей разности первого формирователя порогового уровня сравнения, выход запоминающего блока кото" рого соединен с установочным входом первого порогового решающего блока, выход блока формирования разности со-. седних значений сигнала соединЕн с сигнальным входом первого ключа, вы"..1538256, 2ход которого соединен с сигнальным мирователя порогового уровня сравне",входом второго порогового решаощего ния, выход запоминающего блока котоблока, и с входом блока. Формирования рого соединен с установочным входоммодуля текущей разности второго фор- второго порогового решаецего блока.Составитель Н.ЛазареваРедактор О.Юрконецкая Техред Л,Олийнык Корректор С,ЧерниТираж 527ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская иаб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101