Устройство фазоимпульсной модуляции

(5 р 4 Н 03 К 7/О САНИЕ ИЗОБРЕТЕН МОД ный пол ульсовано фаович СР12 83 х льство СС 7/04, 28. ство СССР 7/04, 24. ваемо т ген нты 2.85. ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ П 1 НТ СССР 8 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(57) Изобретение относится кной технике и может быть исполв системах передачи информацизоимпульсной модуляцией при нреверберационных помех в каналсвязи. Целью изобретения являповьппение достоверности перединФормации. Устройство содержиратор 1 опорной частоты, элем1458967 15 и 21 совпадений, элементы ИЛИ 3,5, 12, счетчик 4 импульсов, блок 6сравнения, дешифраторы 7, 16, коммутаторы 8, 11, амплитудно"импульсныйпреобразователь 9, пороговый блок 10,счетчик адреса 13, оперативное запоминающее устройство 14, делитель 17частоты, счетчик 18 данных, шину 19"Пуск", входную шину 20, ключи 24и 25, стабилизирующий блок 26; ИспольИзобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано всистемах передачи информации с Фазоимпульсной модуляцией при наличииреверберационных помех в канале связи,Целью изобретения является повышение достоверности передаваемой информации. 10На Фнг. 1 приведена Функциональнаясхема устройства Аазоимпульсной модуляции; на Фиг. 2 - временные диаграммы его работы в режиме записи информации; на Аиг. 3 - то же, в режимесчитывания инАормации.Устройство Фазоимпульсной модуляции содержит генератор 1 опорной частоты, элемент 2 совпадений, элементИЛИ 3, счетчик 4 импульсов, элементИЛИ 5, блок 6 сравнения, дешифратор 7,коммутатор 8, амплитудно-импульсныйпреобразователь 9, пороговый блок 10,коммутатор 11, элемент ИЛИ 12, счетчик 13 адреса, оперативное запоминающее устройство 14, элемент 15 совпадений, дешифратор 16, делитель 17 частоты, счетчик 18 данных, шину 19"Пуск", входную шину 20, элемент 21совпадений, конденсаторы 22 и 23,ключи 24 и 25 и стабилизирующийблок 26,Входная шина 20 соединена с пер-вым входом амплитудно-импульсногопреобразователя 9, второй вход которого соединен с выходной шиной инверсного сигнала и первым выходомкоммутатора 8; а выход - с входомпорогового блока 10 и первыми выводами конденсаторов 22 и 23 и стаби зование устройства в системах теле графно-телеАонной связи позволит повысить помехоустойчивость и достоверность передаваемого сообщения путем уменьшения влияния селективных замираний сигнала, связанных с фпуктуацией отдельных частотных составляющих сигнала. Уменьшение скорости передачи сообщейий приводит к повышению дальности связи. 3 ил.лизирующего блока 26. Вторые выводыстабилизирующего блока 26 непосредственно, а конденсаторов 22 и 23через соответствующие ключи 24 и 25соединены с общей шиной. Управляннций вход ключа 25 соединен с первымвходом элемента 21 совпадений и первым выходом коммутатора 11, первыйвход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 12 и выходом дешифратора 16, второй вход - с шиной 19"Пуск" и вторым входом элементаИЛИ 12, а второй выход - с управляющим входом ключа 24, первым входомэлемента 2 совпадений и первым входом элемента 15 совпадений. Выходпоследнего соединен с входом разрешения записи оперативного запоминающего устройства 14, инАормационныевходы которого соединены с выходамисчетчика 18 данных, а адресные входы - с первыми выходами счетчика 13адреса, вторые выходы которого соединены с входами дешиАратора 16, первый вход - с выходом элемента ИЛИ 12,а второй вход - с выходной, шиной прямого сигнала, вторым выходом коммутатора 8, вторым входом элемента 15совпадений, входом выбора кристаллаоперативного запоминающего устройства 14, вторым входом элемента 21совпадений и вторым входом элемента 2 совпадений, третий вход которого соединен с входом делителя 17 частоты, выходом генератора 1 опорнойчастоты и первым входом счетчика 18данных, а выход - с первым входомэлемента ИЛИ 3, второй вход которого соединен с выходом элемента 21С выхода генератора 1 опорной частоты сигнал в виде меандра поступает на первый вход элемента, который открывается на время= Т М, где Т- период следования импульсов опорной частоты; М - число импульсовС выхода элемента 2 импульсы подаются через элемент ИЛИ 3 на первый вход счетчика 4 импульсов, который срабатывает только в те.моменты времени, когда на втором и третьем входах элемента 2 присутствуют потенциалы "1". Сосчитав М импульсов, счетчик 4 импульсов через дешифратор 7 и элемент 5 устанавливает себя по второму входу в исходное состояние (импульсом сброса). Импульс сброса подается также на второй вход счетчика 18 данных и на первый вход коммутатора, 83 14589 совпадений, а выход " с первым входом счетчика 4 импульсов, второй вход которого соединен с вторым входом счетчика 18 данных выходом элею5 мента ИПИ 5 и первым входом коммутатора 8, а выходы - с входами дешифратора 7 и первыми входами блока 6 сравнения, вторые входы которого соединены с выходами оперативного запоминающего устройства 14, третий вход - с первым выходом коммутатора 11, а выход - с первым входом элемента ИЛИ 5, второй вход которого соединен с выходом дешифратора 7, второй вход которого соединен с вторым выходом коммутатора 11. Вход делителя 17 час-. тоты соединен с третьим входом элемента 21 совпадений. Третий вход счетчика 18 данных соединен с вторым выходом коммутатора 8, второй вход которого соединен с выходом порогового блока 10.Коммутатор 8 может быть выполнен на П-триггере, инверсный выход кото рого соединен с Р-входом, а синхронизирующий и К входы являются его первым и вторым входами соответственно.Коммутатор 11 может быть выполнен на КЯ-триггере, К и Я входы которого являются его первым и вторым входами соответственно.Стабилизирующий блок 26 может быть выполнен в виде генератора тока на транзисторе.Оперативное запоминающее уСтройство 14 может быть выполнено на микро" схемах памяти 155 и 565 серий.На Фиг. 2 а показан сигнал на выходе генератора 1 опорной частоты; на Фиг. 2 б - сигнал на входепорогового блока 10 в режиме записи; на фиг.2 всигнал на выходе порогового блока 10 в режиме записи; на фиг. 2 г " Фазбмодулированный сигнал на Втором Вы 45 ходе коммутатора 8; на фиг. 2 д - процесс преобразования интервала времени в количество импульсов, происходящий в счетчике 18 данных; на фиг.2 е " сигнал на выходе счетчика 18 данных на Фиг. 2 ж-м - сигналы на первых вы" ходах счетчика адреса в режиме записи.На Фиг. Зн показан сигнал на выходе делителя 17 частоты; на фиг.Зо - сигнал на первом выходе счетчика 4 импульсов в режиме считывания; на фйг. Зп - сигнал на входе порогового блока 10 в режиме считывания; на 674Фиг. Зр - сигнал на выходе порогового блока 1 О в режиме считывания; на Фиг. Зс " сигнал на втором выходе коммутатора 8 в режиме считывания; на Фиг. Зт, у - сигналы на шине адреса и выходной шине данных оперативного запоминающего устройства 14.Устройство фазоимпульсной модуляции работает следующим образом.По команде "Пуск" на шину 19 "Пуск" подается короткий пусковой импульсдлительностью несколько микросекунд,при этом коммутатор 11 устанавливается в такое положение, при котором наего первом выходе появляется потенциал "0", закрывающий блок 6 сравнения, элемент 21 совпадений и электронный ключ 25. По этой команде навходную шину 20 поступает входнойсигнал, при этом на втором (инверсном) выходе коммутатора 11 появляется потенциал "1", который открываетдешифратор 7, элемент 15 совпадений,элемент 2 совпадений и электронныйключ 24, замыкающий второй вывод конденсатора 22 на общую шину. Такимобразом, на обкладках конденсатора 22в начальный момент времени потенциалпо отношению к общей шине равен нулю. Поэтому на выходе порогового блока 10 образуется потенциал "0", который устанавливает коммутатор 8 в положение, при котором на его первом(прямом) выходе появляется потенциал"0", а на втором (инверсном) выходепотенциал "1", который открывает повторому входу элемент 2 совпадений.1частоты. Таким образом, в счетчике 18данных возникают серии импульсов,которые стробируются сигналами Фазо 5модулированной последовательности импульсов. В момент действия этих сигналов прекращается счет импульсовопорной частоты и в счетчике 18 зависают сигналы в виде параллельного10 кода. Сигналы в параллельном коде поступают на информационный выход счетчика 18 данных по действию стробирующих сигналов, которыми являются импульсы фазомодулированной импульсной1 В последовательности. По окончании действия стробирующего сигнала происходит сброс информации о интервале времени между соседними импульсами им"пульсом сброса, который воздействует20 на второй вход счетчика 18 данных.Кодовая комбинация, образующаяся наинформационных выходах счетчика 18данных, поступает на информационныевходы оперативного запоминающего уст-2 Б ройства 14По команде "Пуск" пусковой импульс поступает на второй вход элемента 12, с выхода которого подаетсяна первый вход счетчика 13 адресаЗО и обнуляет его. С второго выхода коммутатора 8 последовательность Фазомодулированных импульсов поступаетна второй вход счетчика 13 адреса,который преобразует последовательф 35ность импульсов в двоичный код, т.е.десятичное выражение числа импульсов, пришедших на второй вход счетчика 13 адреса, преобразуется в двоичное число. Таким образом, кодоваякомбинация, образующаяся на первыхвыходах счетчика 13 адреса, поступает на адресные входы оперативногозапоминающего устройства 14.По команде "Пуск" на втором входеэлемента 15 появляется сигнал разре- шения "1", который позволяет осуществить прохождение через элемент 15Фазомодулированной импульсной последовательности, являющейся сигналом разрешения записи. Этот сигнал снимается с второго выхода коммутатора 8 и подается через элемент 15 на устройство 14.С второго выхода коммутатора 8 снимается последовательность Фазомодулированных импульсов положительной полярности, которая является одновременно сигналом выбора кристалла и подается на вход выбора кристалла 5 1458967 6Коммутатор 8 управляет работойэлементов 2 и 21 и амплитудно-импульсного преобразователя 9.Импульс сброса, поступающий с выхода элемента 5, воздействует накоммутатор 8 так, что на его первомвыходе появляется потенциал "1", ана втором (инверсном) выходе - "0".Последний закрывает по вторым входам элементы 2 и 21.Амплитудно-импульсный преобразователь 9 вырабатывает постоянное напряжение, на которое накладываетсяпеременное напряжение, поступающеепо входной шине 20, Это происходит1только в те моменты времени, когдана первом выходе коммутатора 8 появляется потенциал "0". В это время происходит заряд конденсатора 22 через открытый электронный ключ 24. При появлении потенциала "1" на первом выходекоммутатора 8 прекращается заряд иначинается разряд конденсатора 22 через стабилизирующий блок 26 до определенного (нулевого) уровня, при котором на выходе порогового блока 10образуется перепад напряжения от потенциала "1" до потенциала "0". Этотперепад напряжения подается на второйвход (вход установки нуля) коммутатора 8 и управляет его работой. Например, при подаче на второй входкоммутатора 8 потенциала "О" на егопервом выходе возникает потенциал "0"а на втором (инверсном) выходе - "1",Потенциал "1" от коммутатора 8 подается иа вторые входы элементов 2 и 21и открывает их. В результате на втором входе элемента 2 появляется последовательность фазомодулированныхимпульсов положительной полярности.Фазомодулированная последовательность импульсов поступает на третийвход счетчика 18 данных, на второйвход которого подаются короткие импульсы сброса длительностью несколько микросекунд, передний Фронт которых совпадает с задним фронтом импульсов Фазомодулированной последовательности. На первый вход счетчика 18данных поступает сигнал опорной частоты, например, 10 мГц с генератора 1опорной частоты. В счетчике 18 данныхпроисходит заполнение интервала времени между задним Фронтом импульсови передним Фронтом следующего импульса Фазомодулированной последовательности .ямпульсов сигналами опорной7 14589оперативного запоминающего устройства 14. Этот сигнал выбирает из ряда микросхем требуемую микросхемупамяти. Подачей управляющего сигнала5на вход разрешения записи при наличии сигнала выбора кристалла осуществляется операция записи. Таким образом происходит преобразование интервалов времени между импульсами фазомодулированной импульсной последовательности в двоичный код и запись.этого кода в оперативное запомина"ющее устройство 14,Емкость оперативного запоминающего устройства определяется по формуле С = Т/Т , где Т - время цикла записи; Тр,р - среднее времямежду соседнимй импульсами фазомодулированной импульсной последовательности. Например, чтобы записать звуковой сигнал с граничной верхней частотой 2,5 кГц в течение цикла записи,например, 10 с, необходимо о еративное запоминающее устройство емкостью 2550 кбайт.Сосчитав, например, 50000 импульсов фазомодулированной импульсной последовательности, счетчик 13 адресаформирует на выходе дешифратора 16 30сигнал, который через элемент 12 подается на первый вход счетчика 13 адреса и обнуляет его. Кроме того, этотсигнал подается на первый вход коммутатора 11 и устанавливает его в такое положение, при котором на егопервом выходе появляется сигнал "1",а на.втором выходе - сигнал "0". Сигнал "0" закрывает электронный ключ24 отключая при этом от общей шины 4 Оконденсатор 22, создает запрет длядешифрации сигналов дешифратором.7,создает запрет для прохождения сигналов опорной частоты с выхода генера- .тора 1 опорной частоты через элемент 453 на первый вход счетчика 4 импульсов,создает запрет по второму входу элементу 15 для записи в оперативноезапоминающее устройство 14. Сигнал"1" создает разрешение для сравнения 5 Есигналов в блоке 6 сравнения и открывает электронный ключ 25, замыкаяпри этом второй вывод конденсатора23 на общую шину.При замыкании второго вывода конденсатора 23 на общую шину на второмвыходе коммутатора 8 появляется сигнал "1", который поступает на второйвход элемента 21. Одновременное воз 67 8действие двух разрешающих сигналов"1", пришедших на второй и третийвходы элемента 21, обеапечивает прохождение сигнала опорной частотычерез делитель 17 частоты, элемент 21и элемент 3 на первый вход счетчика4 импульсов, В первом такте на вторыхвходах блока 6 сравнения устанавливается неопределенная кодовая комбинация. По мере прихода на первый входсчетчика 4 импульса на его выходеформируются комбинации двоичных чисел. При совпадении кода, которыйпоступает на первый вход блока 6 сравнения с выхода счетчика 4 импульсов,с кодом, который подается на второйвход блока 6 сравнения, на его выходе формируется импульс сброса, который поступает через элемент 5 на второй вход счетчика 4 импульсов и первый вход коммутатора 8. Импульс сброса устанавливает счетчик 4 импульсовв исходное положение, а коммутатор 8в такое положение, при котором наего первом выходе устанавливается сиг"нал "1", а на втором (инверсном) выходе - сигнал "О". Таким образом,на втором выходе коммутатора 8 формируется импульс, который устанавливает счетчик 13 адреса в такое положение, при котором на адресных входах устройства 14 появляется адресвторой ячейки памяти. Воздействиемсигнала выбора кристалла выбираютданные из второй ячейки памяти. Этиданные поступают на второй вход блока 6 сравнения. В момент воздействияимпульса сброса, на первый вход коммутатора 8 на его первом выходе устанавливается сигнал "1", которыйвоздействует на первый вход амплитудно-импульсного преобразователя 9так, что его выход переходит в высо.коимпедансное состояние и конденсатор 23 разряжается через открытыйэлектронный ключ 25 и стабилизирующий блок 26 до определенного нулевого уровня "О". Сигнал "0" воздействует на пороговый блок 10 так, чтона его выходе появляется "О". Сигнал "0" поступает на второй входкоммутатора 8 и переводит его в состояние, когда на его втором выходепоявляется сигнал "1", Сигналсоздает разрешение для прохождениясигналов опорной частоты через делитель 17 частоты, элемент 21 и элемент 3 на первый вход счетчика 4 им9 1458967опульсов. Процесс формирования фазо- ды стаб изир щегмодулированной импульсной последова- ственно, а конденстельности продолжается до тех пор, ветствующие ключипока не будет подана команда "Пуск". шиной при этом уп5ЭПри сближении. двух соседних им- рого ключа соединепульсов в процессе формированияфа- второго коммутаторзоимпульсного модулированного сигна- торого соединен сла при считывании информации с опе- цого элемента ИЛИративного запоминающего устройства 14 10 дешифратора, второ"интервал времени может бытьдоведен "Пуск" и вторым вхпрактически до нуля. Этопроисходит, а второй выход - с4когда глубина модуляции в цикле за- первого ключа и пеписи близка к 1. С целью увеличения элемента совпаденинтервала времени между импульсами 15 соединен с входомпри их сближении в устройстве пре- оперативного запомдусмотрен защитный интервал времени, ства, информационнкоторой определяется величиной емкос- соединены с выходати конденсатора 23, а адресные входыКоэффициент деления делителя 17 20 счетчика адреса, вчастоты определяет скорость передачи рого соединены с винформации, При коэффициенте деле- шифратора, первый вния частоты больше единицы происхо" первого элементадит замедленная передача информации , с выходной шиной.прчерез канал связи. При коэффицненте 25 вторым выходом первделения частоты меньше единицы дели- первым входом второтель 17 частоты автоматически преоб" падений, входом выбразуется в умножитель частоты и про- ративного запоминаисходит ускоренная передача информа- и первым входом счеции через канал связи. 30 рой вход которогоТаким образом, уменьшение скорос- входом счетчика ити передаваемого сообщения при фор- входом первого комнровании фазоимпульсного сигнала при вход которого соедИспользовании предлагаемого устрой- порогового блока, гства в системах телефонно-телеграфной частоты выход кото35связи позволяет повысцть помехоустой- вторым входом второчивость и достоверность передаваемого падений, и третий эсообщения путем уменьшения влияния о т л и ч а ю щ е еселективных замираний сигнала, связан- с целью повышения дных с флуктуацией отдельных частот- редаваемой информаных составляющих сигнала, и уменьше- нительно введены втния реверберационных помех.элементы ИЛИ, второКроме того, уменьшение скорости блок сравнения и депередачи сообщения при телефонно-вход которого соедителеграфной связи приводит кувеличе- генератора опорнойнию дальности связи. входом счетчика дан,Формула изобретения Устройство,фазоимпульсной модуляции, содержащее амплитудно-импульс" ный преобразователь, первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход - с выходной шиной инверсного сигнала и первым выходом перво 55 го коммутатора, а выход - с входом порогового блока и первымн выводами первого и второго конденсаторов и стабилизирующего блока, вторые вывоо блока непосредаторов через соотсоединены с общейравляющий вход вто"н с первым выходома, первый вход копервым входом пери выходом первогои вход " с шинойодом элемента ИЛИ,управляющим входоирвым входом первогоий, выход которогоразрешения записиинающего устройые входы которогоми счетчика данных,с первыми выходамиторые выходы котоходамн первого деход - с выходомИЛИ, а второй входямого сигнала,ого коммутатора,го элемента совора кристалла опеющего устройстватчика данных, втосоединен с первыммпульсов и первымммутатора, второйинен с выходоменератор опорнойрого соединен сго элемента совлемент совпадений,с я тем, что,остоверности пеции, в него допол"орой и третийй дешифратор,литель частоты,нен с выходомчастоты и третьимных, а выход -.с первым входом третьего элементасовпадений, второй вход которого соединен с вторым входом первогоэлемента совпадений и вторым выходомпервогО коммутатора, третий вход "с первым выходом второго коммутатора, а выход - с первым входом второ"го элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго злемен"та совпадений, а выход - с вторымвходом счетчика импульсов, выходыкоторого соединены с входами второгодешифратора и первыми входами блокасравнения, вторые входы которого соединены с выходами оперативного запоминающего устройства, третий вход - с первым выходом второго коммутато 5 ра, а выход - с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соедппен с первым входом первого коммутатора, а второй вход - с выходамвторого дешиАратора, второй вход которого соединен с вторым выходомвторого коммутатора и третьим входомвторого элемента совпадений,1458967 Составитель Е, БорзоА, Лежнина Техред М.Дидык ектор Г. Решетни еда одпис но и ГКНТ СССР онзводс;енно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро роектная, 4 аказ 378/58 Тираж 879 ВНИИПИ ;осударственного комитета113035, Москва, Ж о иэобрет 35, Раушс иям и открытия я наб., д. 4/5