Селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления

-КОДОВ 11 Х СИГМАТИЧЕСКОЙ сных 8.1 ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 613485, кл. Н 03 0 3/20, 1976.Авторское свидетельство СССРУ 1020984, кл. Н 03 К 5/00,Н 03 0 3/20, 1981(54) СЕЛЕКТОР К 1 ПУЛЬСНОНАЛОВ С ДИСКРЕТНОЙ АВТОРЕГУЛИРОВКОЙ УСИЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к импульной технике иможет быть использовандля селекции сигналов, принимаемыхв условиях воздействия импульпомех. Целью изобретения являетсяповышение помехозащищенности по отношению к импульсным помехам, ампли,ЯО 1370744 Н 03 К 5/00 Н 03 1 3/20 туда которых соизмерима с амплитудой сигнала. Устройство содержит амплитудный детектор 1, элемент 2 задержки, И усилителей 3,3, Б пороговых элементов 4,4, Б(К+1)-входовых элементов ИЛ 1 5,5 , усилитель-ограничитель 6, частотный детектор 7, К-входовой аналого-цифровой преобразователь 8, М блоков 9,9 частотно-временной селекции, каждый из которых содержит К двухвходовых элементов Ифф 10 ф К блоков 11временной селекции и К-нходовой элемент ИЛИ 12, Каждый блок временной селекции содержит дешифратор 13, формирователь 14 импульса, двухвходовой элемент И 15, 11-входовой элемент ИЛИ 16, входную 17 и выходную 18 шины, Защита от помех в данном устройстве основана на амплитудной и частотной дискриминации импульсов сигнала и помехи. 4 ил.Иэсретение относится к импульсОи технике и может быть использован., дя селекции сигналов, принимаеМЬ 1 Х Е УСЛОВИЯХ ВОЭДЕй СТНИЛ ЕМПУЛЕ Сных помех,Пель изобретения - повышение помехозащищенности пе отнощению к импульсным помехам, амплитуда которыхсоизмерима с амплитудой сигнала,Пд фиг. 1 приведена структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг. 2 - диаграммы напряжений, поясняющих работу устройства.Селектор импульсно-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиления содержит амплитудный детектор 1 элемент 2 задержки, Б усилителей 33 .3, Б поре оных элементов 44.4р Э."-1 К+1,-входовых элементов ИЛИ 555 усилитель-ограничитель6, частотный детектор 7, К-выходовойаалого-цифровой преобразователь 8,11 блоков 99 9 частотно-врем ной селекции, каждый из которыхсодержит К двухвходовых элементовИ 11 О,., 6 К блоков 1111,1 времепои , елекции и Квхеловей лемент И 11 И 1 , каждый б 1 оквреме:О 1 с.лек;1 ин содержит депи 1 раТгр , фрмнрснд-СЛ 1, 14 М;1 уЛЬСа ИВувх.1 й элемент И 15,:,-входоРг 1 элемент 1.И1 Вхо 1 ую еину7и Вых-.,ую гиу 18,Сепектр илЛу 11,С 1 О-кодовлх сина".с дискретной автомат ческой ре.прокоуги.ения работает седуюЩМГ, .: 1 Г 11,1.дси.;е:рехо 1 ение сгналарез .т; ".в гсу". ;твие помех,11,олово-имп,ль"о-модулированныйГ Г 1 ал ПОДДЕ . ЯД ЯХОДЫ ДЛПЛИТУДЕОдетектораи усе.ителя-ограни" ителя 6 фиг 2 д,), Импульсы си.".ала, пгоходв ч.рез у илитель-ограничитель 6, рисбретают ормальую амплитудун зав. Януь г.т аб.олютогодченев мглитуды ве Одн. го когебанияфиг. 2 б, . Вл 1 хедеЫе емгу:ьсы усили; е.я-огранеЧтел 6 детектируются чагт:гным детекгсрсм 7, нг выходе кото сго появляются демоду:ированные импульсы сигнд.".а с некоторой задержкой О времеи , фг,2 в, обусловленной его и рциоиостю, причем амплиТУДа гОДОГС 1-ЫХОДОГО ИМПУЛЬСа ЧД- стотного цетектг 1 7 опезначно эави 10 15 20 25 ый устрой.тва тари 111 сралгель Код На К ВЫХО 1 ах К-Ыхг доз.ГЕ лого-цифрове: е преобрдзавдтеля Таких Образи, имп.ль сы гигдл час тотсйесуьтеи " 1 ро 1 Лу на которы "-и выход 1-Выходвого логофренпго греобразователя г Оответс ",еи э Ои частс т щеи н-л,1 (ег, 21, . Цг,э Г;му а знеана 40с - . мент прихода и на Время длительоСТИ К 1 жДЕГО ЕЛПУ 1 ЬСЯ СЕ Га 1 а Г ЧаТС"тойесуще " О крывактгя .;М 1 Векоторые;1 вух 1 ходовл с элеметы 1 10с Оцим 1 тем же но:.Гггл 1 кде Омбл; ке 9, деОн;смен с КО,1 О" -импульс.;"Л:ЛЕПНД 111 И С 1:1 ,С ГС К ИР-в тгв в д Г 1 -дпл.,1-1 екторе 1 45 50 ЧЕ. 1"Е 1 ЬЕ 1 Р гР1 Г КК С " В ЧДСТГТ 1 ОМ ДЕГЕКТ 1;Фе".1 постугдета в со; первгоСЕИТГ.;Я. СЕЛИ а ГЬ В У 1 ЛЕТЕлях 1 Рм 11 ульсь геГал,; прс.выг т1 РСВЕНЬ ПОРОЕД ПЕРО ОНОГ 1 ЛЕМЕНТД4 на Выходеек,торо. уситеся 3=1,2: 1:,г 1 аО пр; изойдет,дальейщее усилс 1 игал;. усилитеСИТ ; Г ЧаСтетЬ ЕСУЩЕй ЭТОГО ИМПУЛоса на его входе и не зависит от д 1- плитуды ГЕанного импульса а входе устройства, так как амплтупная зависимость устрднед посредгтвом введения усилитля-Ограичителя Г. выходной сигнал частотного детектора 7 в амплитуде каждого импульса которого заложена информация О частоте несущей данного импульса еа входе устройства, поступает на вход К-вьхоцо"- вого ана:1 ого-цифрового преобразователя 8, в котором он подвергается аналого-цифровому преобразованию, которое заключается й том, что каждый импульс некоторой амплитуды на его входе преобгазуется в К-разрядый унитарный пвоичый параллельный код, являющийся сигналом управления двухвходовыми элементами И 10, входящими в состав каждого блока 9 9,.11 ричем значению 1.-го (1.=1,2 К,) разряда 1,ноль или единица) этого кода соответствует зачение на -гом выходе ноль или едиица К-вьходового аналого-цифрового преобразователя 8. СледовательО, цепочка, сос- тоящая из :силителя-Ограничителя 6, чдстотнг.: О детектора 7 и К-выходового аналоге-цифровго преобразовате - ля 8, сВвит 1 гоотвстгтвие чд "тпте несущее 1;а;,ЕО о емульг.а н входе13707лями 3,ш, станет невозможным,так как импульсы сигнала, пройдя через пороговый элемент 4 , запрут последующий усилитель 3; через К+1 входовый элемент И;1 И 5 и вход запрета усилителя 3; Поэтому импульсы сигнала ня К+1-е входы последую.щих блоков 9(г,1) не пройдут. Таккак на выходах предыдущих усилителей 103п,1) амплитуда импульсов не превысит уровень порога порогового элемента 4, то импульсы сигнала на К+1-евходы предыдущих блоков 9(г.,1, не( (пройдут. 11 оэтому импульсы сигналапройдут на К+1-й вход лишь некоторого блока 9,. К моменту прихода и навремя длительности каждого импульсастартовой группы сигнала на первыевходы двухвходовых элементов И 10Юблока 9 некоторый двухвходовый элемент И 10;, соответствующий частотенесущей импульсов сигналя 1, открыт.Поэтому импульсы стартовой группысигнала пройдут через этот двухвходовый элемент И 1, на вход дешифратора 13 блока 11,. На выходе этогодешифратора 13 после дешифрации имстартовой группы появится короткийимпульс (фиг. 2 е), который оясширится до длительности информяпионнои30группы сигналя в формирователе 4импульса блока 11 выходной импульсэтого формирователя 4 импульса(фиг. 2 ж) запирает на время ;пительности информационной группы последующий усилитель 3 через К+1-входовой элемент ИЛИ 5, и вход запретаусилителя 3 , что предотвратит дальнейшее усиление сигнала усилителями3(ш, на время длительности информационной группы и откроет на этоже время двухвходовой элемент И 15блок 11;. Поэтому импульсы информационной группы пройдут через тот жедвухвходовой элемент И 1 О блока 9 , 45второй вход двухвхоцового элементаИ 15 блока 11 К-входовой элементИЛИ 12 блока 9, и 1-входовой элементИЛИ 1 б на выход устройства (фиг. 2 з).Таким образом, на выход устройства 50пройдут лишь импульсы, имеющие вполне определенные амплитуду и частотунесущей,Рассмотрим некоторые ситуациивозникающие при приеме сигналов скодово-импульсной модуляцией на фоне импульсных помех.Защита сигнала от сильных и слабых помех, Этому случаю соответству 414ют соотношение 1. ,1 1 и диаграммы напряжений, приведеннйе на фиг.3, где 1.1, - амплитуда слабой помехи,амплитуда сильной помехи, 11, амплитуда сигнала. При этом соотношение частот несущих импульсов сигнала и помехи можно не учитывать, так как амплитудного различия между импульсами сигнала и помехи достаточ. но для подавления помехи.Импульсы сигнала (фиг. За) и помехи (фиг. Зб, подаются на входы усилителя-ограничителя 6 и амплитудного детектора 1 (фиг. Зв). Каждый импульс, проходя через цепочку иэ усилителя-ограничителя 6, частотного детектора 7 и К-выходовой аналогоцифровой преобразователь, преобразуется в унитарный параллельный код, однозначно определяющий частоту несущей данного импульса и открывающий на время его длительности соответствующие частоте несущей данного импульса двухвходовые элементы И 10 с одним и тем же номером в каждом блоке 9Одновременно импульсы стартовой группы сигнала детектируются в амплитудном детекторе 1 и через элемент 2 поступают на вход первого усилителя 3, фиг, Зг). Усиливаясь усилителями 3 на выходе некоторого усилителя 3 ,1=1,1К) выше уровня порога порогового элемента 4, импульсы стартовой группы проходят через пороговый элемент 4, на К+1-й вход блока 9 К+1-го входа которого1импульсы стартовой группы через соответствующий частоте несущей импульсов стартовой группы двухвходовой элемент И 10, (1=1,2, ,К) блока 9, проходят на вход дешифратора 13 блока 11;. После дешифрации стартовой группы сигнала этим дешифратором 13 на его выходе появляется короткий импульс (фиг, Зд), который затем расширяется до длительности информационной группы сигнала в формирователе 14 блока 11 , выходной импульс этого формирователя 14 (фиг, Зе) запирает на время длительности информационной группы усилитель 3 через К+1-входовой элемент 1 ПИ л, и вход запрета усилителя 3 и открывает двухвходовой элемент 11 15 блока временной селекции 11, на это же время. Импульсы стартовой группы на К+1-е входы блоков 9 (г;,1) не пройдут, так как усилитель 3,заперт этими же импульсами, прошед,з)гы сигналанекоторый )-й (ца некоторый шходового налог зоВРТРля 8 соот 10 15 20: ми, рез,Орогоный:1 лец Н 1К+1-нхс;.1,:Ьс "лемент Ж 1 И 5 на входзаиро.;,: .с,ть)1 н 3 Импульсыст зГ 1 ОГО,1 ру 1 Пы н К+1-Р ВхОДы блоков 9,Г ,)не прои;1 ут, так как навыходах усилителей 31 п .) амплитуда импульсов не превысит уровняпорога порогового элемента 4. Поэтому дешифрация стартовой группы произойдет лишь внутри блок 9 , а именно в блоке 11 . Импульсы информационной группы сигнала по той же причине пройдут на К+1-й вход лишь блока 9, . Импульсы информационной группы пройдут через тот же двухвходовойэлемент И 1 О, блока 9 , двухвходовойэлемент И 15 блока 111, К-входовойэлемент ИЛИ 12 блока 9 и 11-нходовойэлемент ИЛИ б на выход устройствафиг, 3 ж). Импульсы слабой помехине пройдут через пороговый элемент4 , так как их амплитуда не превысит1уровень порога порогового элемента4;, а потому не пройдут и на выходустройства. Импульсы сильной помехипревышают уровень порога пороговогоэлемента 4на выходе некоторогоусилнелл 3:, , и пройдут на К+ -вход )Иска 9 и не 1 пойдут на К+1-йнхсд 0: эх 1 9так как усилитель 3пПГ 1С 1 ПЬ 1.1 УЛЬ С 01 1)МР ХНиро 111 ед.111 чсрг; 1.г ., эго)1 ый элементК 1 - нходг.; "1; Рн 1 ИЛИ ) на)Оц зг)111 Сч у:,.;:" .Лла черезб;1 ок .:Ильцая помых 11 пройдет,так как с - ды)хьх,)до 1 ые элементы И 15,нх)ля 1 аие 11 1 ег 1., зскр ты. Поэтомусильна 1 о ех, ца ньход усто)йстна1;Е ПР( 111 Р. ГЗа 1 иа и нз 1 а О Омех амплитуда кот,)рых с:11 зерима с ам 11 литу 11 ОЙси 1 нал ) при )ззличии частот 1 Рсупц 1 хиНу)Всов сиг 11111 а и по ехи, -томуг;у 1 аю ОотВРтстнют соотношенияи диаграммы напряъен)Гй,Г 1 рин 1;,е;1 Гые нз фиг. 4, где 1. - ам 11 литуда си 1 нала11 - амплитуда пс,1 Р ХИ - Ч 1 СО Т а Н 1. С "Ш Е Й СИ Г Н 1.1 ЭЧПСТО а НЕСУЩР:1 ПОМРХИ,1 мпульсь сигнал 1фи.". Ча, и по мехи ф)1 Г, 40 Г 1 О,1 аются 11 а входы амт)лнтуднсто д тектора 1 и ус)шителяограничнтРчч б 1,)ц -, 4 н), Так как чаэть 11 ес,т 1 их импульсе н сигнала и по Рхи Отлнчны одна ат др го 1, с Гыхэ,1 а усилителя-ОГ 1 аничи Р:1 я б чер-.;3 час Готцы детектср 7 и К-выходонои а ". - у."го-цифровг)1; 1)1 г 1)разыатРль 8 им 25 30 10 ,15и и помехи;1 рой 11 у .а=-1,", . ,выход ий 11 Г 11) выход К-вью-цифрового иреобранетствеццо, Такое разделение импульсов сигнала и помехи произойдет в силу их амплитудного различил на Выходе частотного детектора 7 ,фиг, 4 г), А зто значит,что импульсы сигнала и помехи пройдут на различные по номеру ньмоды К-выходового аналого-цифрового преобразователя 8 ,фиг, 4 д. Поэтому к моменту прихода и на время длительности каждого импульса сигнала или помехи открываются двухвходоные элементы И 10 или д)ухнходг)вые элемен 1 ты И 10соответственно с одними и теми же номерами в каждом блоке чаСтотно-временной се 1 екции 9, Одновременно импульсы сигнала и помехи детектирую;ся амплитудным детектором 1 и через элемент . постуг.ают на вход усилителя 3 1,фцт, 4 е), Усиливаясь в усилителях 3, на выходе некоторото усилителя 3 амплитуда импульсов сигнала и помехи превысят уровень порога псрггоного элемента 4, Поэтому на К+1-й вход блока 9 черезпорогозый элемент 4 прсйдут импульсы старт.)ной группы сигнала, которые через соотнетст.;уюши частоте несуг)ей ; 1",1 х импул.,сов двухвхоцовой элемент 16, поступят на вход деп 111 фратора 13 блока 11 , После дешифрации стартовОГ группы зти; де 1 ифратором 3 на его 11 ьглоде появляется короткий импульс фиг. 4 ж),: Оорый затем расширяется В формирователе 1- блока 11 г до длительности инфэрмац:1 снной группы сигнала, .ыхсдной импульс зтог; формиронател)1 4 1,фи, -з запирает усилитель ., чере., К+1-нходонойф:лемсцт ИЛИ 5, и :ход запрета усилителя 1 цз Время длительности )и;1)грмациг)ной группь: сигнала и 1 ткрое 1 на зто же время двухнходг 1;)Й элемент ,. 15 6;1 ска, 11 мпульсь. Ннформгццончой 1 р)1 п 1. синала пройдут с ы: Ода по о:с,ог- лемента ), чг.реэ Тот ыухвхдоной элемент1 О, 11 с,.; 9, 1;Вухнходоной эпемелт 11 ока1 К входоной )лемент И 11 И 12 1к; :,"1" Вхг)д;)во.;1 е)ент И 1 Ы 1 бныхо)1 устройства фи . 4 ц), ИмиЛ 1 сы помехи на Выход усч рОЙстна не к;Ойдут, так как оци с Выхода порсго,ГО элемента 4 1 ройдут через1утГ 1;1 Вук 11 ходоОЙ:.)1 ЕМЕНТ И 10, 7137074ггФ 1на ернии нхоп закр 1 лтог дг ухвхсдового элемента И 15 блока 11а потому а выход устройства не пройдут, Импульсы сигнала и помехи пройдут на К+1-й вход лишь некоторогоблока 9, .Таким образом осущестцляется защита сигнала от сильных, слабых помех и помех амплитуда которых соизмерима с амплитудой сигала,В предлагаемом селекторе импульсно-кодоих сигналов с дискретной автоматической регулировкой усиленияиспользуется защита от помех, осно 15ванная на амплитудном и частотномразличиях импульсов сигнала и помехи. За амплитуд; и частоту несущейсигнала принимаются соответственноамплитуда и частота несущей импуль-.20сов стартовой группь 1 сигнал. Поэтому после дешиАрации стартовой группы сигнала селекции импульсов ведется по амплитудному и частотному значениям параметров этих импульсов срав-нительно с теми же параметрами импульсов стартовой группы сигналаТакая схема защити от помех оправдана тем, что длительность стартовойгр;ппы Т,мала по с.равнению с д:ги 30тельностг,ю информ ц оцггой группы Ттле 1 1, , следс атРльнс и нероятцссть гго-, ажеция помехой стартовой;руппы сигнала Рмала цо сравнециюс нерсятцостью псражеция информационной группы сигнала Р , т,е, РР , 35потому такая схема защиты от помехЯВлЯ ГсЯ зфАектцннОЙ,Ф е. р м у л а и э о б р е т е и я40Сегектор импульсо-кодовых сигналов с дискретной автоматической регулиронк й усиления, содержащий с первого пс 11-й усилители, с первого лс 1-й порог овне элементы, 1-входо вой эдемет АИ 11 блоков временной . елекцци, каж,ый цз кеторн . содержит двух;.ходовой элеьецт И, первый вход которого является входом блока времени;и селекции, последонательцс сое диценные дешиАратор и формирователь импульса, выход которого соединен с вторым входом двухнхопов;с элемента И, первый нход которого соединен с нхо. и дешиАрзтора выход является 55 н 1 гфсрциоцгь 1 м Быхгдом блока временнси селекции, ; Бы;.д формирователя цгу,;ьс ЯБ.:ЯР;ся Выходом запрета блока временц й селекиц при этом с 8и рного по П-й усилители еоедицени последовательно, причем выход каждого из цих соединен с нходом соотнетстнуюп 1 его порогового элемента, а ныход ,1-входоного элемента ПИ соединен с выходной шиной о т л и ч а- ю щ и й с я тем, что, с целью повышения по.1 ехоэашцшеццссти, г цего введены амплитудций петгкаср, элемент задержки, усцлитс 1 Ь-ограггичитель, частотцыи детектор, К-Биходоной аналого-цифровой преобразователь, с первого по -1 -й К+1-нходоние элементы И 11 И Гц 1 1 бло,оц временной селекции, 1;К дополнительих днухвходових элементов И, 1 "-Бходоной элемент ИЛИ причем Входи амплитудного детектора и усиди.еля-ограничителя соединены между собой и с входной шиной, выход амплиту;ц г го детектора через элемцт задержки под. ключен к входу первого усилителя, выход каждого цз дополнительных днухнходових элементов И соЛиец с входом соответствующего блока временно селекции, информаццоп,с и 1 ходь 1 кажд 1 х К из которых соединены с входами соответствующего К-нходоного элемента Иг 1 И, при этом каждгие К дополнительных цвухнходсних лемецтов И, К блоков временной селекции и Е- нходоной элемент И:11 Образуют блок частотно-временной селекцгг, гмющий К+ Выходов 1, К+1 г хогг 1.-ми ,1=12 Бходамц которого .:БляЮТСЯ ПЕрНЫЕ ГХОЛЬ 1 К;ОПОЯцтдг ИХ двухнходоных элементов И соответственно, а К+1-м входом блс: а частотно-временной селекции являются соединенные между собой вторые нходь 1 К дополнительных днухнхопоных элементов И, 1-ми (1=1,2, ,Кьиходами блока частотно-Време.ои сел кццц ЯВлЯютсЯ Выходи зап 1 Гт К блоков БгР - менной селекции соответственно, а К+1-м выходом блока часто 1 но-врменцой селекции является гиход К-входоного элемента И 11 И, каждый К+1-входовой элемент 1"И соедц Рц .-ми =1,21. ) Бхопамц согТБтст 1 е 1 гцос 1-ми ,=1,2,:":Б,гхслаг: соответствующего блока частотно-Временной селекции, а К 1-й нхоп каждого К+1-нходоного элемента И.1 И еоедццен с выхопом соответствующего псрогсво. го элемента, выход квждго,-го (= =1,2П-) К+1,-нходоного элемента ИПИ подключен к входу запрета ,+1-го усилителя выход каждого поЙЫ рогового элемента с К+1-м входомсоответствующего блока частотно-временной селекции, К+1-й выход которого соединен с соответствуищим входом11-входового элемента ИЛИ, 1-е (==1,2К) входы Б блоков частотноОИ 1 1 О временной селекции соединены с соответствующим -м выходом К-выходового аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с выходом чаг, стотного детектора, вход которого подкличен к выходу усилителя-ограничителя.Уй,хФ Юая Рие Ф Сост ав ит ель Арод 1 1 ит тирно, Недолуя.ен 1 акт оррек мокосо акая ч 2653 928 п твенного комитета ССС етений и открытий 35, Раушская наб., д. дписное финеское Огхсия Кодс тифн фо - т ол 1 тирад 1;11 1. сударс делам изобр 1 .кв