Устройство для приема сигналов контроля

Устройство для приема сигналов контроля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА СИГНАЛОВ КОНТРОЛЯ, содержащее последовательно соединенные первый элемент 1-1, вход которого является входом устройсува, расширитель импульсов и регистр сдвига, прямой выход первого разряда которого соединен с BXiuAOM распределителя приема, выходы которого подключены через дешифратор к приемнику, а инвертированный выход второго разряда и прямые выходы остадьных раз|зядов соединены с входами второго элемента И, делитель импульсов, тактовый вход которого соединен с тактовым входом регистра сдвига и с вторым входом первого элемента И, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения помехозаш щеннрсти приема, введены блок . поразрядного сравнения, два D -триггера, элемент задержки, Диффере1Щйрующая цепочка, инвертор , третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, при этом первый и второй входы блока поразрядного сравнения соединены сосгветственно с прямым выходом первого разряда регистра сдвига и с выходом последнего разряда распределителя приема, а выход 0лока поразрядного сравнения соединен с первым входом шестого элемента И, выход которого через инвертор подключен к первому входу второго D -триггера, причем выход второго элемента И соединен с первыми входами третьего и четвертого эпеменгов И, выход и второй вход которого соединен с вторыми входами первого и второго) - . триггеров и с объединенными входом элемента задержки и выходом делителя импульсов , второй вход которого через дпф 4зеренцирукмцую цепочку соединен с выходом третьего элемента И, вторЫ1 вход i которого соединен с переым выходом вгорого D-триггера, второй выход и та1|то (Л С вый вход которого соединен соответственно с первым входом седьмого элемента И и с тактовым входом первого.D-триггера и выходом элемента задержки, а второй вход и первый и второй выходы первого и-триггера соединены соответственно й выходом последнего разряда решстра сдвига, с вторыми входами пятого и шестого элементов И и с втога 1М входом седьмого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом дешифратора, выход пятого элемента И соединен с тактовым входом распределителя приема, а первый вход соединен с вторым входокг nepBoio элемента И и является /фугим входом устройства.

„„ЯЦ ÄÄ 1021001

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИА ЛИСТИК ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК «;п Н 04 В 17/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ б :: —:,:-- -, -";-;...,. ?

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3347215/18-09 (22) 13.10б81 (46) 30.05,83. Бюп. No 20 (72) В. В. Щеколдин, С. М, Картушин, Н. И. Кононенко и В, И. Шереметов . (53) 621.395.664(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 743215, кл. Н 0 4 В 17/02, 1979 (прототип), (54}(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА

СИГНАЛОВ КОНТРОЛЯ, содержашее последовательно соединенные первый элемент И, вход которого является входом устройсбва, расширитель импульсов и регистр сдвига, прямой выход первого разряда которого соединен с входом распределителя приема, выходы которого подключены через дешифратор к приемнику, а инвертированный выход второго разряда и прямые выходы остальных разрядов соединены с входами второго элемента И, б делитель импульсов, тактовый вход которого соединен с тактовым входом регистра сдвига и с вторым входом первого элемента И, о т-л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью повышения помехозаш.щенности приема, введены блок. поразрядного сравнения, два D-триггера, элемент задержки, дифференцируюшая цепочка, инвертор, третий, четвертый, пятый, шестой н седьмой элементы И, при этом первый и второй входы блока поразрядного срав-. нения соединены соответственно с прямым выходом первого разряда регистра сдвига и с выходом последнего разряда распределителя приема, а выход «пока поразрядного сравнения соединен с первым входом шестого элемента И, выход которого через инвертор подключен к первому входу второго Il -триггера, причем выход второго элемента И соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход и второй вход которого соединен с вторыми входами первого и второгоВ - . триггеров и с объединенными входом элемента задержки и выходом делителя импульсов, второй вход которого через диф ференцирующую цепочку соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом второго I}-триггера, второй, выход и тарто- g вый вход которого соединен соответственно с первым входом седьмого элемента И С и с тактовым входом первого.D триггера и выходом элемента задержки, а второй р

Ф

sxoa и первый и второй выходы первого )-триггера соединены соответственно с выходом последнего разряда регистра. сдвига, с вторыми входами пятого и шестого элементов И и с вторым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом дешифратора, выход пятого элемента И соединен с тактовым входом распределителя приема,а первый вход соединен с вторым входом первого элемента И и является другим входом устройства.

:Ь» ми входами первого и второго Q -тригге ров и с объединенными входом элемента задержки и выходом делитепя импульсов, второй вход которого через днфференциру5 юшую цепочку соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом второго Ilтриггера, второй выход и тактовый вход которого соединены соответственно с пер10 BbIM входом седьмого элемента И и с тактовым входом первого 3 -триггера и выходом элемента задержки, а второй вход и первый и второй выходы первого Э -триггера соединены соответственно

15 с выходом последнего разряда регистра сдвига, с вторыми входами пятого и шестого эпементов И и с вторым входом седьмого эпемента И, выход которого соеигнен с управляющим входом дешифратора, 20 выход пятого эпемента И соединен с тактовым входом распредепитепя приема, а первый вход соединен с вторым входом первого элемента И и является другим входом устройства.

25 На чертеже представлена структур ная схема предпагаемого устройства.

Устройство дпя приема сигналов контроля содержит первый элемент И 1, рас» ширитепь 2 импупьсов, регистр 3 сдвига, 5g второй и третий эпементы И 4 и 5 соот, ветственно, дифференцируюшую цепочку 6, . делитель 7 импупьсов, четвертый элемент

И 8, элемент 9 задержки, пятый элемент

И 10, распредепитель 11 приема, блок

12 поразрядного сравнения, шестой элемент И 13> инвертор 14, первый и второйс -триггеры 15 и 16 соответственно, седьмой элемент И 17, дешифратор 1S и приемник 19, Изобретение относится к технике многоканапьной связи и может использоваться дпя приема сигналов контроля о состоянии радиорелейных станций, работающих на принципе временного разделения канапов с модуляцией параметров импульсов аналоговым сигналом

Известно устройство дпя приема сигналов контропя, содержащее поспедовательно соединенные первый элемент И, вход которого является входом устройства, расширитепь импупьсов и регистр сдвига, прямой выход первого разряда которого соединен с входом распределителя приема, выходы которого подключены через дешифратор к приемнику, а инвертированный выход второго разряда и прямые вы- ходы остальных разрядов соединены с входами второго эпемента И, депитель импупьсов, тактовый. вход которого coel3Mнен с тактовым входом регистра сдвига и с вторым входом первого элемента H(l1

Однако известное устройство имеет низкую помехозащищенность приема.

Бель изобретения - повышение помехозащишенности приема. для достижения поставленной цели в устройство дпя, приема сигналов контроля, содержащее поспедовательно соединенные первый элемент И, вход которого явпяется входом устройства, расширитель импульсов и регистр сдвига, прямой выход первого разряда которого соединен с входом распределителя приема, выходы которого подключены через дешифратор к при емнику, а инвертированный выход второго разряда и прямые выходы остальных; разрядов соединены с входами второго эпемента И, усилитепь импульсов, тактовый вход которого соединен с тактовым входом регистра сдвига и с вторим входом первого элемента И, введены бпок поразрядного сравнения, два Я -триггера, элемент задержки, дифференцирукщая цепочка, инвертор, третий, четвертый, asтый, шестой и седьмой элементы И,при этом первый и второй входы бпока поразрядного сравнения соединены соответственно с прямым выходом первого разряда сдвига и с выходом последнего разряда распределителя приема, а выход бпока поразрядного сравнения соединен с первым входом шестого эпемента И, выход которого через инвертор подключен к первому вход второго 3 -триггера, причем выход второго эпемента И соединен с первыми входами третьего и четвертого эпементов И, выход и второй вход которого соединены соответственно с вторы40, Устройство работает спедующим образом.

Работа устройства приеме сигналов контропя рассматривается на примере ис-, .

45 пользования его в радиорепейной 24-канальной станции с фазоимпульсной модуляцией в двух случаях: при отсутствии сигнепов контропя в составе импульсов спужебного канапа, т. е. когда импульсы служебного канада „спедуют непрерывно

50 и (исходное состояние), и цри наличии в составе импупьсов служебного канапа сигнапов контропя, которые следуют через тт тактов и состоят из стартовой посылки (отсутствие импульса) и r» тактов

55,информационных, 0 которых передается отсутствием импульса служебного канапе, а 1" - наличием импульса спужебного канапе.

1021001

001

3 1021

Положительные импульсы всех каналов подаются на первый июд первого элемента И 1, на второй вход которого подаются импульсы подставки служебного канала.

Первый элемент И .1 обеспечивает выделение из последовательности всех импульсов, только импульсов служебного канала дпительностью 0,5-0,6 мкс, которые поступают на вход расширителя 2, обеспечивающего увеличение длительности импульсов до 6-7 .мкс дая того, чтобы он своим задним фронтом нерэкрывал импульс подставки. Выход расширителя 2 подключен к входу регистра 3 сдвига, состоя,щего из р.+2 разрядов, на второй вход которого подаются тактовые импульсы.

При отсутствии сигналов - контроля в составе импульсов служебного канааа новсем разрядам регистра 3 сдвига будет

ttocTo5IttHo подвигат,ься "1». Так 1GRK K 20 входам второго элемента И 4 подключен инвертированный выход второго разряда регистра 3 сдвига и прямые выходы остальных г разрядов, то на первом входе второго элемента И 4 будет постоянно логический уровень 0, а на остальных . Входах "1 . Вследствие этого на его выходе будет, постоянно логический уровень "0", Ввиду того, что .выход второгэ элемента И 4 подключен к первым вхо- .30 дам третьего элемента И 5 и четвертого элемента И 8, то и на их выходах независимо от уровня сигнала на остальных входах будет постоянно логический уровень "0 который с выхода четвертого 35 элемента И 8 подается íà 3) -входы обоих )-триггеров 15 и 16. Так как на выходе третьего элемента И 5 будет постоян= но логический уровень 0, т.е. будут отсутствовать перепады напряжения, то 4О дифференцирующая цепочка 6 не будет формировать импульсов., которые должны подаваться на вход установки в 0 делителя 7 импульсов, и делитель 7 импульсов будет производить деление импульсов 45 подставки на ь поступающих на его второй вход, с произвольной фазой. . Импульсы подставки в рассматриваемой радиорелейной станции следуют с частотой 8 кГц, поэтому на выходе ре-5О ливмя 7 импульсов будут .появляться импульсы с частотой 8/и кГц, которые через элемент 9 задержки устанавливают

Q-триггеры 15 и 16 в состояние О, так как на .их Э-входах присутствовал. логический уровень 0 . Логический уро- . вень 0" с прямого выхода первого 3>триггера 15 подается на первый вход пятого элемента И 10 и не пронускает на его выход .тактовые импульсы подставки, вследствие чего запись- информации в распределитель 11. приема, поступающей с выхода первого разряда регистра 3 сдвига, производиться не будет. Зтот же логический уровень "0" с прямого выхо» да первого D -триггера 15, поступая на первый ахоп шестого элемента И 13, закрывает прохождение информации с блока

12 поразрядного сравнения на его выход.

Логический уровень "1 с инвертированного выхода ttepaoro D -триггера 15 и логический уровень 0 с прямого Выхода второго D -триггера 16, поступая на вхо- . ,ды седьмого элемента И 17, сформируют на его выходе логический уровень 0 ., который поступит на вход гашения дешнфpampa 18 и э им отключит его Выход от приемника сообщения.

Теперь рассмотрим работу устройства приема при поступлении на ere Вход сигнилОВ хонтроляр. Следующих В состаВе им

: пульсов саужебного канала с частотой ,8/и кГц. и состоящий из стартовой посыл-ки (отсутствие.импульса манана) н r ин формационных посылок, 0 или 1 которых передается отсутствием иаи наличием импульса канапе.

Первый элемент И 1 и расширитель 2 работают так же, как было описано в первом случае. Импульсы служебного канала, пройдя через эти элементы на вход регистра 3 сдвига, будут продвигаться по нему с помощью импульсов подставки, и первое же отсутствие импульса (старто. вая посылка) запишет s регистр 3 сдвнга 0 . Как только этот "0 попадет Во второй разряд регистра 3 сдвига, ro на выходе второго элемента И 4 появится логический уровень, 1", так нак к перво му. его входу подключен инвертированный выход второго разряда регистра 3 сдвига, а к остальным 1 входам «прямые выходы остальных разрядов, а они были в состоянии 1" до прихода стартового сигнала, т.е. произойдет выделение стартовой посылки. На логические уровни

:"0" и составе г. информационных.посылок второго элемента И 4 реагировать не будет, так как стартовая нулевая посылка, подвигаясь далее по r разрядам регистра 3 сдвига, будет посаедоватжьно подавать логича.ский уровень 0 на остальные г входы второго элемента И

4, Выделившийся положительный старто вый импульс подается с выхода второго элемента И. 4 на первый Вход четвертого элемента И 8 и на первый вход тре5 1021 тьего элемента И 5. ТретИй элемент И

5 открыт, так как на его Второй вход подается погический уровень 1" с инвертированного выхода второго 2 -триггера 16, который иаходипся в этом состоянии до прихода сигнапов контроля, поэтому стартовый импульс проходит на вход дифференцирующей цепочки 6, где из его заднего фронта формируется короткий импульс, Этот импульс, перепадая, 10 на вход установки в "0 делителя 7 импупьсов, устанавливает. все его разряды s состояние "О, т.е. фазирует его работу таким образом, что спедующий импульс иа его выходе появится только через тактов одновременно с выделенной стартовой посылкой следующего сигнала. Еспи депитепь 7 находится не в фазе с при шедшим стартовым импульсом, то на выходе четвертого элемента И 8 будет по- 20 гический уровень "О и работа остальной части устройства будет происходить как быпо описано выше, т.е. первый пришедший сигнап контропя топько пишь íðó ет депитепь 7 импульсов. После выдепения второго стартового сигнапа через и тактов на входах четвертого элемента

И 8 появился одновременно импупьс выдепенного сигнала и ймпупьс с выхода уже сфаэированного делителя 7. На вре- 30 мя их совпадения на выходе четвертого эпемента И 8 появится логический уровень "1", который поступает на Э -входы обоих D-триггеров 15 и 16,-на тактовые входы которых, пройдя элемент 9 эадерж- ки поступает импульс с выхода делителя

7, Этот импульс своим передним фронтом переводит Q -триггеры 15 и 16 в состояние "l . Эпемент 9 задержки производит задержку фронта импупьса с вы- 40 хола делителя 7 на 0,1-0,2 мкс дпя обеспечения записи логической "1 с выхода четвертого элемента И 8 в 2 -триггеры 15 и 16. Логический уровень «1" с выхода первого 3 -триггера 15 посту-4 гает на первые входьг пятого эпемента

И 10 и шестого эпемента И 13, в резупьтате чего импупьсы подставки проходят через пятый эпемент И 10, поступают на тактовый вход распредепитепя 11 приема, состоящего иэ разрядов, и производят запись в него информационного сиг« нала контропя, который подается с выхода первого разряда регистра 3 сдвига.

Запись сигнапа начнется именно с первого информационного разряда, так как пятый элемент И 10 открывается в момент, выделения стартового сигнала, который выдепяется тогда, когда стартовая посып001 6 ка находится во втором разряде регистра 3 сдвига 4, а в перво:.. его разряде находится первая информационная посыпка сигнала контроля, Таким образом, сигнап контроля будет записываться одновременно в регистр 3 сдвига и в распределитель 11 приема.

При этом на входы блока 12 поразрядного сравнения подаются сигналы с выхода первого разряда регистра 3 сдвига и с выхода последнего разряда распредепитепя 11 приема. В бпоке 12 поразрядного сравнения происходит поразрядное сравнение пришедшего сигнала с сигнапом, хранинившимся в распределителе приема.

Блок поразрядного сравнения работает таким образом, что на его выходе будет погический уровень "0 при совпадении сигналов и логический уровень 1 при их несовпадении. При несовпадении сигналов логический уровень 1 пройдя шестой элемент И 13, инвертируется инвертором 14 в логический уровень "0 попадает Н8 вход установки в "0 второго 37 -триггера 16 и переводит его в

"0". Логический уровень 0 с прямого

:выхода второго D -триггера 16 через седьмой эпемент И 17 попадает на вход гашения дешифратора 18, чем отключает

его выходы от приемника 19, Несовпадение пришедшего и записанного в распределитель 11 приема сигиапов может быть в спедующих случаях: в начальный момент времени (так как до прихода сигнапов контропя разряды распредепитепя 11 приема могут находиться в гроиэвопьиом состоянии, которое установилось в момент ! включения) ипи если произошла ошибка вспедствие воздействия помехи в пришедшем сигнале, ипи если сменился сигнал контропя. Как только стартовый импульс (погический уровень "0 ) дойдет до поспеднего разряда регистра 3 сдвига и одновременно запишется весь сигнал из симвопов в распредепитепь 11 приема, этот логический уровень О, попадая с выхода поспеднего разряда регистра 3 сдвига на вход установки в "0 первого ф» триггера 15, переведет его в состояние 0". Логический уровень 0 с прямого выхода первого Z) -триггера 15, попадая на вход пятого эпемента И 10, закроет прохождение через него импульсов подставки на тактовый вход распределителя приема. Таким образом, в распределитель 11 приема будет записан сигнал контропя и:.оставлен в нем до прихода следующего сигнапа. Дапее этот сигнал через дешифратор 18 подается к прием7 10210 нику 19, который производит визуальное и акустическое отображение принятой информации. Этот же логический уровень

0 с прямого выхода первого 9 --триггера 15 подается на первый вход шестого элемента И 13.и закрывает прохождение информации с выхода блока 12 поразрядного сравнения через инвертор 14 на второй Э -триггер 16. Это необходимо для того, чтобы в период между сигнала- 4 ми контроля: исключить влияние сигналов с выхода блока 12 поразрядного сравнения на второй Э -триггер 16, так как на первый вход блока l 2 подве,тся сигнал с регистра 3 сдвига, по которому все вре- мя продвигаются импульсы, а нв второй вход — сигнал с выхода последнего разряда распределителя 11 йриемв и в зависимости от вида сигнала KOHTpGTIH в нем может находиться или 0 или 1,, поэтому щ на выходе блока 12 возможны различные уровни как "0" так и 1 . Логический . уровень 1. с -инвертированного выхода первого Э.-триггера 15 подается на пер. вый, вход седьмого элемента И 17, íà 25 второй вход которого также подается логический уровень 1» с первого прямого . выхода второго 3)-триггера 16 (если на блоке 12 произошло совпадение ранее записанного.и принимаемого сигнала), в ре-Зв зультвте чего на выходе седьмого элемента И 17. сформируется логический уровень "1-", который, воздействуя нв вход гашения дещифратора 1S, разрешит выдачу информации с него на приемник

19. Второй 33-триггер 16, кроме того, И что он запрещает выдачу информации че.. рез седьмой элемент И 17 в случае несовпадения сигналов на блоке 12 пораз. рядного сравнения, он также после фази40 рования делителя 7 запрещает прохожде:ние сигналов через третий элемент И 5 тем выдачи логического уровня "0 с ертированного выхода на второй вход

"претьего элемента И 5. Это необходимо

4$ для того, чтобы не нарушалась фазировка делителя 7 случайными пропаданиями импульсов. служебного канала (например, вследствие воздействия помехи) в период между сигналами контроля, так как эти пропадания могут быть восприняты квк

SO стартовая посылка, и выделены вторым элементом И 4.

Таким образом, предлагаемое устрой . ство приема сигналов контроля не толь01 В ко обеспечивает прием сигнаноЬ, которые следуют с определенным периодом сле-" дования и не реагируют иа пропадание импульсов между сигналами контроля„но . и предотвращает выдачу ложной информа- . ции на приемник сообщения при воздействии помехи на свм сигнал контроля.

Этим повышается достоверность отображаемой информации приемным устройст-. вом.

Используя известные соотношения теории вероятности, можно определить -hit- игрыш от применения нредпагаемого уст" ройства. При независимом потоке ощибо», возникающих вследствие воздействий по мех, вероятность регистрации ложной информации в блоке иэ сиьаищов дпя известного устройства, описанного и авт, св.

Ж 743215, определится по формуле где Ро - вероятность япиб»и цри приеме одиночного сигнала../ дпя цредлагаемого устройства приема при посимвольном сравнении двух блоков. . вероятность регистрации ложной информа; ции будет равна

Р 1- (1-Р2)г .о

Приближенные численные значения Q н Р - и зависимос ти от Ро приведены ниже (r = 9), о

1410-3 1 - 10- 2 1 10 Б

1 10+ 1- 10 1 1.0

1 10-Ю l. 10-+ 1- 10-9

Лля радиорелейной станции о фазоимр ульсной модуляцией . (ФИМ) при нор,мальной работе величина Ро обычно меньше .1 -10 (при, Ро=1 10 3-1. 10-4 район порога ФИМ).

Таким образом приведенные -цифры показывают, что предлагаемое . устройство для приема сигналов контроля значительно эффективнее известного.:Даже в районе порога ФИМ его применение уменьшает

:вероятность ложной информации иа 3-4 порядка по сравнению с прототипом.

1021001

Составитель Е. Голуб

Редактор С. Пекарь TexpenK, Кастелевич Корректор,в Гирник

Заказ 3921/50 Тираж 677" .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4