Устройство для приема сигналов с минимальной частотной манипуляцией

(51)5 0 1. 27 14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА СИГНАЛОВ С К 4 НИМАЛЬНОЙ ЧАСТОТНОЙ МАНИПУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к электросвязи, Цель изобретения - повышение помехоустойчивости, Устр-во содержит амплитудный ограничитель 1, выдели- тель 2 фронтов импульсов, дискретный трансверсальный фильтр 3, различи- тель 4 символов и г-р 5 тактовых имяож 5897 А 1 2 пульсов. Повышение помехоустойчивости обеспечивается за счет устранения зависимости качества приема сигналов с минимальной частотной манипуляцией от времени их прихода и снижения искажений формы выходного сигнала вследствие использования выделителя 2, а также за счет синхронизации различителя 4 тактовыми импульсами и согласования структуры Фильтра 3 со структурой сигнала с минимальной частотной манипуляцией. Ероме того, использование различителя 4 позволяет выделить цифровой видеосигнал на выходе устр-ва. Устр-во по пп.2 и 3 ф"лы отличается выполнением аЖ фильтра 3 и различителя 4. 2 з.п .Ф-лы, " 4 ил.Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано всистемах передачи сигналов с минимальной частотной манипуляцией.Цель изобретения - повьппение помехоустойчивости.На Фиг, 1 изображена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства, на Фиг. 2 - структурная Оэлектрическая схема дискретного трансверсального Фильтра, на фиг. 3структурная электрическая схема различителя символов, на Фиг. 4 - временная диаграмма. 15Устройство для приема сигналов сминимальной частотной манипуляциейсодержит амплитудный ограничитель 1,выделитель 2 Фронтов импульсов, дискретный трансверсальный фильтр 3, раз личитель 4 символов и генератор 5тактовых импульсов,Дискретный трансверсальный Фильтрсодержит регистр 6 сдвига, первый 7,второй 8, третий 9, четвертый 10, 25пятый 11, шестой 12, седьмой 13,восьмой 1 4 и девятый 1 5 элементы И ипервый 16 и второй 17 элементы ИЛИ,Различитель символов содержит первый 18 и второй 19 элементы И и триггер 20.Устройство работает следующим образом.На вход амплитудного ограничителя1 поступает частотно-манипулирован 35ныи сигнал (фиг.5 б), частота которого изменяется по закону видеосигнала( фиг,5 а), представляющего собойи и и ипоследовательнаств символов 1 и ОТак как используется минимальная час Ототная манипуляция, то частоты, со 7ответствующие передаче скпв алови "О" в о входном сигнале , связанысоотношениямииаси 1 2 и+1Е +Т 2 Т 2 Т50 где Е - частота сигнала при переои 11.даче символа Очастота сигнала при пере 1 пдаче символаТ - длительность информационс ,55ного символа видеосигнала;и - целое положительное число.Амплитудный ограничитель 1 осуществляет ограничение входного сигнала по амплитуде и на его выходе имеет место сигнал в виде последовательности прямогоугольных импульсов (Фиг.5 в) . С выхода амплитудного ограничителя 1 сигнал (фиг.5 в) поступает на вход выделителя 2 Фронтов импульсов, на тактовый вход которого поступают тактовые импульсы с выхода генератора 5 тактовых импульсов.Частота следования тактовых импульсов. Е равнаЕ = - )т Тсгде ш - целое положительное число,причем щ больше и.Частота следования тактовых импульсов должна быть кратна Е и Е,о частотно-манипулированного сигнала и удовлетворять условиямЕт ш2 Е 2 игде 1 с- число тактовых импульсов,содержащихся в полупериодесигнала частоты Еофт2 Е 2 и+1где 1 - число тактовых импульсов,содержащихся в полупериодесигнала частоты Е .Разность чисел Е и 1 обозначим2 и(2 и+1)Тактовые импульсы, удовлетворяющиеэтим условиям, показаны на (Фиг.5 г).Выделитель 2 Фронтов импульсовосуществляет , преобразование входного сигнала (Фиг.5 б) в последовательность импульсов, соответствующих передним и задним Фронтам импульсов,из которых состоит входной сигнал, исинхронизирует каждый импульс фронтас импульсом тактовой частоты, поступающим с выхода генератора 5 тактовыхимпульсов, Последовательность импульсов на выходе выделителя 2 фронтовимпульсов (Фиг .5 д) поступает на входдискретного трансверсального фильтра3, на тактовый ьход которого приходяттактовые импульсы с выхода генератора5 тактовых импульсов (фиг.5 г) .Дискретный трансверсальный Фильтр3 работает следующим образом.Например, пусть п равно 2, а Ч равно 1, тогда получаем2,Е с =5Т 112,53Т20ХТ,1 = 4,На первый вход (вход последователь. ной записи) регистра 6 сдвига, являющийся первым входом дискретного трансверсального Фильтра 3, поступают импульсы Фронтов с выхода выделителя 2 Фронтов импульсов (Фиг5 д), на второй вход (тактовыР вход) регистра 6 сдвига, являющийся вторым входом дискретного трансверсального Фильтра 3, поступают тактовые импульсы (фиг.5 г) с выхода генератора 5 тактовых импульсов. В исходном состоянии во всех разрядах регистра 6 сдвига записаны О и соответственнос выходов его разрядов на входы элементов И 7-15 поступают сигналы "О, т.е. потенциалы низкого уровня, которые через элементы ИЛИ 16 и 17 поступают соответственно на первый и второй выходы дискретного трансверсального Фильтра 3.В момент времени 1, (Фиг.5 д) на первый вход регистра б сдвига поступает первый импульс с Фронта сигнала частоты Г, под воздействием тактового импульса, одновременно поступившего на второй вход регистра 6 сдвига, этот импульс Фронта записывается в первый разряд регисТра 6 сдвига в виде "1, а при поступлении на второй вход регистра 6 сдвига в моменты времени С -1 следукщих тактовых имг фпульсов сигнал 1 из первого разряда последовательно сдвигается во второй, третиР и четвертый разряды. Так как в других разрядах регистра б сдвига в моменты времени ,- записаны О, то на выходах элементов И 7-15 также О, В момент С на5 первый вход регистра б сдвига поступает второй импульс фронта (Фит .5 д) сигнала частоты Е, а под воздействием тактового импульса, одновременно пришедшего на его второй вход, в первый разряд регистра 6 сдвига записывается 1, а 1" четвертого разряда сдвигается в пятый разряд, Однако с выходов первого и пятого разрядов регистра б сдвига сигналы "1" не поступают одновременно на первый и второй входы какого-либо элемента И 7-15, следовательно, на выходах элементов И -15 "О. Задержка появ 55897 6ления сигналов "1 на выходах элементов И 7-5 при поступлении на первыйвход регистра 6 сдвига в момент вре 5мени 15 Второго импульса Фронтасигнала частоты Г, обусловлена необходимостью выравнять задержки появления единичных сигналов на выходахдискретного трансверсального Фильтра3 при поступлении на его вход Фронтов импульсов сигналов с частотамиГ и Г так как полупериод сигналачастоты Г больше полупериода сигнала частоты Г на величину периодатактовой частоты Тт. Следовательно,независимо от сигнала частоты Гили К поступающего на вход дискретного трансверсального Фильтра 3, задержка появления сигналов 1 на2 п одном из его выходов равна 1 с периодам тактовоР частоты, а в конкретномслучае - 5 Т , что реализуется выбором величины о и построением дискретного трансверсального Фильтра 3.25 В момент времени С под воздейст 6вием тактового импульса 1, записанные в первый и пятый разряды регистра 6 сдвига в предшествующий момент времени, сдвигаются соответстЗО венно на второй и шестой разряды.При этом на первый и второй входыэлемента И 12 с выходов шестого ивторого разрядов регистра б сдвигасоответственно поступают "1",следовательно, на выходе элементаИ 12 также 1, которая через элементИЛИ 17 поступает на второР выходФильтра 3. В моменты времени С. -Спод воздействием тактовых импульсов40 сигналы 1", записанные во второй ишестой разряды регистра 6 сдвига,сдвигаются соответственно в третийи седьмой, четвертый и восьмой, нятый и девятый разряды, причем в момент времени 1 в первый разряд Регистра 6 сдвига записывается "1"1следующего импульса фронта сигналачастоты К при этом на первые ивторые входы элементов И 13-1 5 соответственно поступают сигналы "1",которые через элемент ИЛИ 17 проходят на второй выход фильтра 3 в ви-.де потенциалов высокого уровня, дли- тельность которых равна Т (Фиг.5 е).55 В последующие моменты времени-й дискретный трансверсальныйФйльтр 3 работает аналогично.Таким образом, при поступлении напервый вход дискретного трансверсаль 1555897ного фильтра 3 импульсов Фронтов сигнала частоты Г а на его второй вход тактовых импульсов частоты Й на втором выходе Фильтра 3 имеет5 мес то единич ный сигнал длительнос тьк Т (Фиг.5 е) после задержки ., равной 5 ТВ момент времени 1 на первый вход регистра 6 сдвига поступает первый импульс фронта сигнала частоты (фиг.5 д), и под воздействием тактового импульса, поступившего на его второй вход, в первый разряд регистра 6 сдвига записывается "1", а сигналы "1, записанные в момент време - нив пятый и девятый разряды, сдвигаются соответственно в шестой и десятый разряды, при этом на первый и второй входы элемента И 7 с выходов первого и шестого разряда поступают "1, следовательно,на его выходе, также сигнал , который через элемент ИЛИ 16 поступает на первый выход Фильтра 3 в виде потенциала высокого 25 уровня длительностью Т. В моменты времени 1 - йз под воздействием тактовых импульсов 1", записанная в первый разряд в момент временисдвигается последовательно во второй, 30 третий, четвертый и пятый разряды, а 1",записанная в момент времени 1 в шестой разряд - соответственно в седьмой, восьмой, девятый и десятый разряды, при этом на первые и вторые входы элементов И 8-11 соответственно с выходов второго и седьмого, третьего и восьмого, четвертого и девятого, пятого и десятого разрядов поступают 1, следовательно с выходов элементов И 8-11 сигналы 1" через элемент ИЛИ 16.поступают на первый выход дискретного трансверсального фильтра 3. При поступлении на первый вход регистра 6 сдвига последующих импульсов фронтов сигнала частоты Г (Фиг .5 д) и тактовых импульсов на его второй вход (Фиг.5 г) работа Фильтра 3 аналогична и показана на фиг.б, следовательно, на первом выходе Фильтра 3 имеет место единичный сигнал длительностью Т (Фиг.5 ж) .Таким образом, если на первый вход дискретного трансверсального фильтра 3 поступают импульсы Фрон 55 тов сигнала частоты Го, а на его второй вход - тактовые импульсы, то на его первом выходе имеет место единич ный сигнал (Фиг.5 ж) длительностью Т, а если на его первый вход поступают импульсы Фронтов сигнала частоты Г , то единичный сигнал имеетУместо на втором выходе (фиг.5 е),С первого и второго выходов дискретного трансверсального Фильтра 3 на первый и второй входы различителя 4 символов поступают единичные сигнал, (Фиг.5 ж и е соответственно). На третий вход различителя 4 символов поступают тактовые импульсы (фиг.5 г) . Если единичный сигнал поступает на второй вход различителя 4 символов, который является первым входом элемента И 19, на второй вход которого поступают тактовые импульсы с треть - его входа различителя 4 символов, то элемент И 19 пропускает на единичный вход триггера 20 последовательность тактовых импульсов в течение времени ь- , равного То, триггер 20 переходит в единичное состояние и на его единичном выходе имеет место сигнал (Фиг,5 з), В момент времени С с первого выхода фильтра 3 на первый вход различителя 4 символов поступает единичный сигнал (Фиг,5 ж), который проходит на первый вход элемента И 18, на второй вход которого поступают тактовые импульсы с третьего входа различителя 4 символов, при этом с выхода элемента И 18 на нулевой вход триггера 20 проходит последовательность тактовых импульсов в течение времени-1, триггер 20 переходит в нулевое состояние и на его единичном выходе нулевой сигнал (фиг.5 з), в момент времени с на второй вход различителя 4 символов поступает единичный сигнал (Фиг,5 е) и на его выходе анало- гично имеет место единичный сигнал длительностью ТТаким образом, на выходе. различителя 4 символов, являющимся выходом устройства, имеет место сигнал (фиг.5 з), аналогичный передаваемому сообщению в виде последовательности символов "1 и "0" (Фиг.5 а), но задержанный относительно входного сигнала Фильтра на время 5 ТПредлагаемое устройство по сравнению с известным обеспечивает повышение помехоустойчивости за счет устранения зависимости качества приема сигналов с минимальнсй частотной манипуляцией от времени их прихода и снижения искажений Формы выходногосигнала вследствие использования выделителя 2 фронтов импульсов, синхронизации различителя 4 символов тактовыми импульсами и согласования струк-.5 туры дискретного трянсверсального фильтря 3 со структурой сигнала с минимальной частотной манипуляцией, а также позволяет выделить цифровой видеосигнал на выходе Фильтра симво лов для последующей обработки цифро- выми устройствами за счет использования различителя 4 символов . Формула из об ретения 151. Устройство для приема сигналовс минимальной частотной манипуляцией,содержащее амплитудный ограничитель,генератор тактовых импульсов, выходкоторого соединен с тактовым входом 20дискретного трансверсального фильтра,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелъю повьппения помехоустойчивости,введены различитель символов и выделитель Фронтов импульсов, выход которого соединен с сигнальным входомдискретного трансверсального филътра,первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому ивторому сигнальным входам различите- ЗОля символов, тактовый вход которогоподключен к выходу генератора тактовых импульсов и к тактовому входу выделителя фронтов импульсов, сигнальный вход которого пбдключен к выхоДУамплитудного ограничителя,2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что дискретный трансверсальный фильтр содержитдва элемента ИЛИ, девять элементовИ и регистр сдвига, первый - девятыйвыходы которого соединены с первымивходами соответственно первого - девятого элементов И, выходы первого,второго, третьего, четвертого и пятого элементов И соединены соответс гвенно с первым, вторым, третьим,четвертым и пятым входами первогоэлемента ИЛИ, выходы шестого, седьмого, восьмого и девятого элементовИ соединены соответственно с первым,вторым, третьим и четвертым входамивторого элемента ИЛИ, десятый выходрегистра сдвига соединен с вторьпчвходом пятого элемента И, первыйвход которого соединен с вторым входом девятого элемента И, первый входкоторого соединен с вторым входомчетвертого элемента И, первьй входкотврого соединен с вторым входомвосьмого элемента И, первьй вход которого соединен с вторым входомтретьего элемента И, первый вход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И, первый вход которогосоединен с втОрым входом второго элемента И, первьпЪ вход которого соеди-,Фнен с вторым входом п 1 ес того элемента Ивпервый вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, приэтом сигнальный и тактовый входырегистра сдвига являются сигнальными тактовым входами дискретного трансверсального фильтра, первы и вторымвыходами которого являются соответственного выходы первого и второгоэлементов ИЛИ.3. Устройство по п, 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что различитель символов содержит триггер ипервый и второй элементы И, выходыкоторых подключены соответственно кнулевому и единичному входам триггера, выход которого является вьгходомразличителя символов, первым и вторым сигнальными входами которого являются первые входы соответственнопервого и второго элементов И, вторые входы которых объединены и являются тактовым входом различителясимволов, 1555897б 11 1 ь мио жбаЬАммою12. Составитель О. Геллер Тех ред М. Дидьис Корректор Э.Лончаков Редакт Тираж 52 Заказ 56 одпис венного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 НИИПИ Гос Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10