Приемник многочастотных сигналов

Приемник многочастотных сигналов

Реферат

 

Использование: в электросвязи при приеме многочастотных сигналов. Сущность изобретения: устройство содержит усилитель 1 с АРУ, узкополосные полосовые фильтры 2,3,4,5,6,7, детекторы 8,9,10,1,12,13, первый, второй дешифраторы 14,39, селекторы 15,16,17 сигналов" по длительности, элементы И 18,19,20,21, параллельный регистр 22, элемент неравнозначности 23, первый, второй коммутаторы 24,30, одновибратор 25, блок 26 оперативном памяти, формирователь 27, генератор 28, буферный регистр 29, триггер 31, блок 32 мажоритарной обработки, блок 33 индикации, блок 43 адресации, приемник 36 индуктивного вызова, блок 37 согласования, генератор 38 ответа, таймер 39, телефон 40. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости принимаемых сообщений. 2з.п.ф-лы, 3ил., 1 табл.

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано при приеме многочастотных сигналов.

Известен приемник многочастотных сигналов, содержащий усилитель с АРУ, выход которого подключен ко входам режекторных фильтров, выходы которых через соответствующие детекторы подключены ко входам дешифратора, а также элементы И, элемент ИЛИ и селектор сигналов по длительности, выход которого является первым выходом приемника и первым входом элементов И, к вторым входам которых и входам элемента ИЛИ подключены соответствующие выходы дешифратора, а выход элемента ИЛИ подключен ко входу селектора сигналов по длительности /1/.

Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость.

Технический результат- повышение помехоустойчивости принимаемых сообщений.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства, на фиг. 2 реализация блока адресации, на фиг. 3 реализация блока мажоритарной обработки.

Приемник многочастотных сигналов содержит усилитель 1 с автоматической регулировкой усилия /АРУ/, первый, второй, третий четвертый пятый и шестой узкополосные полосовые фильтры 2,3,4,5,6,7, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой детекторы 8,9,10,11,12,13, первый дешифратор 14, первый, второй и третий селекторы 15,16,17 сигнала по длительности, первый, второй, третий и четвертый элементы И 18,19,20,21, параллельный регистр 22, элемент неравнозначности 23, первый коммутатор 24, одновибратор 25, блок 26 оперативной памяти, формирователь 27, генератор 28, буферный регистр 29, второй коммутатор 30, триггер 31, блок 32 мажоритарной обработки, блок 33 индикации, блок 34 адресации, второй дешифратор 35, приемник 36 индукторного вызова блок 37 согласования, генератор 38 ответа, таймер 39, телефон 40, блок 34 адресации содержит первый и второй счетчики 41,42, коммутатор 43, блок 32 мажоритарной обработки содержит первый и второй элементы И 44,45, сумматор 46 по модулю два, элемент ИЛИ 47.

Приемник многочастотных сигналов работает следующим образом.

Можно выделить три основных этапа, происходящих в данном устройстве; определение в линии связи индукторного вызова; определение номера вызывающего абонента; имитация сигналов "контроль посылки вызова" и возврат всего устройства в исходное состояние.

Кратко поясним данные процессы, которые протекают последовательно. Как известно, при установлении соединения через автоматическую телефонную станцию /в дальнейшем АТС/ в сторону вызывающего абонента посылается индукторный вызов частотой 25 Гц. При автоматическом определении номера необходимо установить факт такого сигнала в линии связи. Это осуществляет приемник индукторного вызова 22. Как только факт наличия индукторного вызова установлен, то на выходе приемника 36 индукторного вызова появляется сигнал логической единицы. Данный сигнал запускает в работу таймер 39. Время работы таймера 39 выбрано равным 1,5-2 минуты. Если за это время вызываемый абонент не снимет трубку у телефонного аппарата, то устройство, выполнив последовательно вторую и третью операции по определению номера абонента, возвратится в исходное состояние. После этого в сторону вызывающего абонента поступит сигнал "занято". Рассмотрим, что будет за отведенное время работы таймера 39. Как только таймер 39 срабатывает, он выдает сигнал в блок 37 согласования с линией и разблокирует работу генератора 38 ответа. На этом первый процесс установления номера вызывающего абонента заканчивается.

На втором этапе, как указывалось выше, необходимо выдать сигнал запроса в станционное оборудование АТС / на чертеже не показано/. Станционное оборудование АТС по сигналу запроса выдает в сторону вызываемого абонента номер вызывающего абонента. Как известно, запрос на станционное оборудование АТС производится подачей частоты 500 Гц в течение 250 мс. Вслед за запросом станционное оборудование выдает информацию о номере вызывающего абонента. Эта информация строится блоками. В каждом блоке согласно рекомендации МККГТ имеется сигнал " Старт", сигналы номера /десятичные цифры с 0 до 9/, и сигнал "Повтор". На сети связи страны каждый блок информации содержит 8 последовательных сигналов. Первым из них является сигнал "Старта" и далее семизначный десятичный код абонента. Как указывалось выше, запрос на АТС для выдачи номера осуществляется частотой 500 Гц в течение 250 мс. Окончание первого этапа заканчивалось тогда, когда на выходе одновибратора 21 появлялась логическая единица в течение 1,5-2 минут, Данным сигналом на втором этапе подключался, во-первых, блок 37 согласования с линией к линии и, во-вторых, включался в работу генератор 38 ответа. Генератор 38 ответа может работать в двух режимах: в режиме запроса и в режиме "контроля посылки вызова. Для этих целей в генераторе 38 ответа есть второй таймер и генератор. При появлении сигнала логической единицы на выходе первого таймера в генераторе 38 ответа срабатывает второй таймер и устанавливается первый режим работы: генерирование частоты 500 Гц в течение 250 мс. Для обеспечения такого режима работы время работы второго таймера выбрано равным 250 мс. Данная частота с выхода генератора 38 ответа проходит блок 37 согласования с линией связи и далее поступает в сторону станционного оборудования АТС. Второй режим работы генератора 38 ответа необходим для реализации третьего этапа работы устройства. По сигналу запроса станционное оборудование выдает в сторону приемника многочастотных сигналов многочастотный код. Количество блоков, содержащих информацию о номере абонента, выбрано равным трем. Таким образом производится трехкратный повтор одного сигнала. Рассмотрим каким образом осуществляется прием такого сигнала и его обработка. Итак, после начала второго этапа со станционного оборудования передается сигнал о номере абонента. Этот сигнал, пройдя линию связи, блок 37 согласования с линией связи, поступает в усилитель 1 с автоматической регулировкой усилия /в дальнейшем с АРУ/. Уровень приема на выходе усилителя 1 с АРУ поддерживается постоянным. Далее сигнал фильтруется с помощью шести узкополосных полосовых фильтров 2, 3,4,5,6,7. Как известно, при обмене сигналами с помощью многочастотных посылок передается всегда две частоты из шести. Таким образом, при правильной работе приемника на выходе только двух узкополосных полосовых фильтров 2,3,4,5,6,7 появляется сигнал. На выходе оставшихся четырех фильтров сигнал отсутствует. Сигнал с выхода узкополосных полосовых фильтров 2,3,4,5, 6,7 поступает на шесть детекторов 8,9,10,11,12,13. Задача детекторов 8,9,10,112,13 обнаружить принимаемый сигнал и выдать сигнал логической единицы на вход дешифратора 14. Если детектор 8,9,10,11,12,13 не обнаруживает сигнал то на его выходе сохраняется логический нуль. Так как разрешены только две частоты из шести, то только две логические единицы с выходов детекторов 8,9,10,11,12,13 поступают на вход дешифратора 14.

Порядок работы дешифратора 14 приведен в таблице 1. Из особенностей работы дешифратора 14 следует отметить следующее. Выходными сигналами дешифратора 14 являются четыре служебных сигнала "Разрешенная комбинация", "Старт", "Повтор" и "Цифра или Повтор", а также информационный выход, несущий и информацию о принятой цифре в коде 1-2-4-8. У дешифратора 14 7 входов, из которых шесть входов являются выходами детекторов 8,9,1Л,11,12,13 и седьмой вход-вход принудительного сброса. Количество комбинаций при передаче информации с помощью двух частот из шести возможно равно 15. Требуется только 12 комбинаций: десять цифр /0-9/, сигнал "старта" и сигнал "Повтора". Следовательно, три комбинации являются запрещенными. Кроме того, запрещенным является появление одной частоты из шести. Анализ этих сигналов и осуществляет дешифратор 6. Так при появлении сигнала "Старт" на его одноименном служебном выходе появляется логическая единица, а на информационном выходе комбинация llll₂ / здесь и далее подстрочный индекс означает систему счисления/. На остальных выходах дешифратора 14 согласно таблице 1 будут следующие сигналы: на выходе "Разрешенная комбинация логическая единица", а на выходе "Повтор"- логический нуль, на выходе "цифра/повтор" логический нуль. Служебные сигналы подаются на селекторы 8 сигналов по длительности. Задача селекторов 15,16,17 сигнала по длительности распознать сигнал. Если длительность принимаемого сигнала больше наперед заданной длительности, то приемник принимает его. Если же принимаемый сигнал меньше заданной длительности, то он воспринимает как помеха. Так как на выходе "Разрешенная комбинация" и "Старт" в случае начала приема блока сигналов формируются логические единицы, то на выходе селекторов 15 и 16 по длительности также логические единицы. В И 18 производится совпадение сигналов, с выхода элемента И 18 сигнал поступает на вход триггера 31 и вход параллельного регистра 22 и принудительно их приводит в исходное состояние. На выходе триггера 31 /прямой выход/ формируется логический нуль, тем самым коммутатор 30 подключает выход формирователя 27 ко входу блока 34 адресации. В параллельный регистр 22 записывается информация IIII₂. Блок 34 адресации в это время находится в исходном состоянии, устройство готово к приему сигналов со станционного оборудования. Пусть к примеру необходимо принять номер 766-11-29. Первым сигналом после приема сигнала "Старт" является цифра 7₁₀ Она принимается частотами /см. таблицу 1/F_o= 700Гц и F 1500Гц на выходе "Старт"- логический нуль, на выход с "РК" логическая единица", на выходе "повтор"- логический нуль и на выходе. Цифра/повтор логическая единица. На информационном выходе сформирован код 0111₂. По данным сигналам элемент И18 закрыт, элемент И 20 закрыт. На выходе формирователя 27 формируется короткий импульс. Так как триггер 31 находится в нулевом /исходном /состоянии, то на его инверсном выходе сформирована логическая единица. Таким образом, элемент И10 открывается, так как в нем происходит совпадение трех сигналов сигнала с выхода первого селектора 15 до длительности, сигнала с выхода формирователя 27 и сигнала с выхода инверсного выхода триггера 31. Следовательно, на выходе четвертого элемента И 20 появляется сигнал логической единицы, который переводит блок 26 оперативной памяти в режим записи. Так как блок 34 адресации находится в исходном состоянии, то в блоке 26 оперативной памяти сформирован адрес нулевой ячейки, в параллельном регистре 22 записана при приеме сигнала "старт" комбинация llll₂, а на информационном выходе из дешифратора 14 комбинация, соответствующая приему первой цифры 7₁₀, или Olll₂ в двоичной форме. Комбинация на входе и выходе параллельного регистра 22 не совпадает, следовательно срабатывает элемент неравнозначности 23 и через открытый второй элемент И 19 запускается одновибратор 25. Одновибратор 25 формирует импульс записи для параллельного регистра 22, тем самым в последний записывается информация с информационного выхода дешифратора 14, т.е. О111₂. Так как третий элемент И 20 закрыт, то тем самым первый коммутатор 24 подключает информационный выход дешифратора 14 к информационному входу блока оперативной памяти. В блоке 26 оперативной памяти производится запись первой двоичной цифры / в нашем случае O111₂.

По окончании импульса с выхода формирователя 27 блок 34 адресации увеличивает свое состояние на единицу, тем самым подготавливает запись в очередную ячейку памяти следующей цифры. Следующая цифра в нашем примере 6₁₀. При ее приеме происходят аналогичные процессы. Так как представление предыдущей цифры /7₁₀/ и последующей цифры 6₁₀ различно, то вновь срабатывает элемент неравнозначности 23 и через второй элемент И 19 запускается одновибратор 25. Следовательно, в параллельный регистр 22 записывается цифра 6₁₀. Одновременно, через замкнутый первый 1 коммутатор 24 сигнал двоичной шестерке переписывается в блок 26 оперативной памяти. По окончании приема сигнала второй цифры, блок 34 адресации увеличивает свое состояние еще на одну единицу.

По-иному обстоит дело при приеме третьей по счету цифры. Данная цифра таже что и на предыдущем такте приема, а именно 6₁₀. В данном случае порядок ее приема несколько отличен. Во-первых, согласно таблицы 1, если очередная цифра совпадает с предыдущей, то принимается сигнал "повтор". Следовательно, на служебных выходах будут следующие сигналы: на выходе "старт"- 0;на выходе "РК"-1, на выходе "Повтор" -1:1 на выходе цифра/повтор-1. На информационном выходе формируется сигнал 1111₂. Согласно таблицы 1, срабатывает третий элемент И20 и переключает ко входу блока 26 оперативной памяти выход параллельного регистра 22 через первый коммутатор 24. Следовательно, на информационные входы блока 26 оперативной памяти поступает сигнал предыдущей цифры, т.е. 6₁₀ в блоке оперативной памяти, таким образом осуществляется запись также 6₁₀ Так как сигнал, хранящийся в параллельном регистре 22 и информационный сигнал дешифратора 14 различны в третьем такте приема, то через открытый элемент И10 вновь запускается одновибратор 25 и в параллельный регистр 22 записывается сигнал с выхода дешифратора 14, т.е. 1111₂.

Аналогично происходит запись оставшихся цифр. После записи последней седьмой по счету цифры состояние блока 34 адресации дешифрируется дешифратором 35. Дешифрация 1 производится трех младших разрядов блока 34 адресации. Дешифратор 35, сработав, принудительно переводит триггер 31 в единичное состояние. Следовательно, закрывается четвертыми элемент И21 и второй коммутатор 30 переключает выход генератора 28 ко входу блока 34 адресации. Если принят всего один блок информации / семизначный /номер, то данное состояние перечисленных выше блоков остается тем же. Однако, как было сказано выше, на сети связи страны принято трехкратное повторение одной и той же информации. Таким образом появляется новый блок информации. Как указывалось выше, каждый блок информации начинается с сигнала "Старт". Все перечисленные выше процессы повторяются.

Таким образом в блоке 26 оперативной памяти хранится сигнал, повторяемый три раза /766-11-29/ -/766-11-29/-/766- -1 -29/, начиная с нулевой и кончая 20 ячейкой памяти.

Рассмотрим, как данный сигнал обрабатывается в блоке 32 мажоритарной обработки после приема последней цифры третьего блока. Как указывалось выше, после приема очередного блока информации триггер 31 принудительно переводится в единичное состояние. Этим самым второй коммутатор 30 подключает вход генератора 28 ко входу блока 34 адресации. Помимо этого триггер 31 переводит блок 34 адресации во второй режим. Данный режим заключается в том, что информация считывается из блока 26 оперативной памяти не последовательно, а произвольно, по заданному закону. Итак, при поступлении сигнала с выхода триггера 31 коммутатор 42 в блоке 34 адресации переключается, тем самым первый и второй счетчики 41 и 42 блока 34 адресации работают автономно. При этом первый и второй счетчики 41 и 42 блока 34 адресации настроены соответственно на семь и три состояния. Таким образом счетчик 41 работает с 000₂ до 0110₂, а счетчик 42 с 00₂ до 10₂.

Такой порядок работы блока 34 адресации позволяет последовательно считать из блока 26 оперативной памяти повторяющуюся информацию. Поясним это более конкретно. Вначале считывается из второго блока первая цифра / 7₁₀/, затем из второго блока считывается вновь первая цифра 7₁₀. Наконец из третьего блока вновь считывается также первая цифра 7₁₀. Для такой работы необходимо, чтобы тактовые частоты, подаваемые на вторые счетчики 41 и 42 отличались в три раза. Это достигается сигналами с выхода генератора 28 и автоматически в нем поддерживаются.

Сигнал с выхода блока 26 оперативной памяти записывается затем в буферный регистр 29 и далее обрабатывается по большинству голосов в блоке хранения на первой позиции число 7₁₀, на выходе блока 32 маожоритарной обработки будет число 7₁₀ Если же по какой-то причине в одной из позиций будет ошибочно принят символ, то ошибка исправляется. Пусть к примеру приняты три блока информации / 766-11-29/, /766-11-29/ и /766-11-29/. Как видно в первой позиции третьего блока, произошла ошибка. В буферном регистре 29 при считывании из блока 26 оперативной памяти будут хранится сигналы нулевой позиции соответственно 7,7 и 5. Так как сигналы 7₁₀ повторены дважды то блок 32 мажоритарной обработки принимает решение, что принята цифра 7₁₀.

В таблице приведен порядок работы блока 32 мажоритарной обработки. При поступлении на входы X1, Х2 и ХЗ сигналов в соответствии с таблицей, на его выходе Y будет сигнал, соответствующий обработке по большинству голосов. Сигнал с выхода блока 32 мажоритарной обработки далее поступает в блок 3 индикации, высвечивая номер абонента противоположной стороны.

Третий этап в работе устройства начинается после определения номера вызывающего абонента. Порядок работы третьего этапа зависит от того, поднята ли трубка телефонного аппарата или нет. Но в любом случае после окончания работы таймера 28, генератор ответа переходит в режим "Контроль посылки вызова". Данный сигнал с выхода генератора 32 ответа проходит через блок 37 согласования с линией связи, линию связи, станционное оборудование АТС и далее в сторону вызывающего абонента. Вызывающий абонент служит сигнал "контроль посылки вызова" и воспринимает его как ответ станционного оборудования. Если в течение 1,5-2 минут вызываемый абонент не поднимет трубку телефонного аппарата, то по его окончании одновибратор 25 возвращается в исходное состояние. По данному сигналу отключается от линии блока 37 согласования с линией связи 2. Это воспринимается станционным оборудованием АТС как сигнал "сбоя" и в сторону вызывающего абонента поступает сигнал "занято". Однако при этом номер вызывающего абонента будет хранится в оперативной памяти устройства. По-иному обстоит дело, если абонент поднимает трубку телефонного аппарата. Сразу же после этого факта блок 37 согласования с линией связи принудительно блокирует работу генератора 24 ответа. Помимо этого в блоке 37 согласования с линией связи принудительно на все время ведения разговора устанавливается шлейф для пиков разговорной частоты. Эта операция необходима для того, чтобы избежать разрыва цепи по истечении работы одновибратора 25. Возврат в исходное состояние осуществляется теперь после того, как вызываемый абонент положит телефонную трубку.

Формула изобретения

1. Приемник многочастотных сигналов, содержащий первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой узкополосные полосовые фильтры, выходы которых через соответствующие детекторы подключены ко входам дешифратора, а также усилитель с автоматической регулировкой усиления /АРУ/, первый, второй, третий и четвертый элементы И и первый селектор сигнала по длительности, отличающийся тем, что введены второй и третий селекторы по длительности, таймер, приемник индукторного вызова блок согласования с линией связи, телефонный аппарат, генератор ответа, первый и второй коммутаторы, второй дешифратор, блок адресации, одновибратор, триггер, параллельный регистр, элемент неравнозначности, генератор, формирователь и последовательно соединенные блок оперативной памяти, буферный регистр, блок мажоритарной обработки и блок индикации, при этом линия связи соединена с линейным входом блока согласования с линией связи и первым входом приемника индукторного вызова, выход которого подключен ко входу таймера, а первый, второй и третий выходы блока согласования с линией связи соединены соответственно с телефонным аппаратом, первым входом генератора ответа и входом усилителя с АРУ, выход которого подключен ко входам узкополосных полосовых фильтров, причем выход таймера подключен к вторым входам приемника индукторного вызова и генератора ответа, к первому входу блока согласования с линией связи, к второму входу которого подключен выход генератора ответа, при этом первый, второй, третий и четвертый выходы первого дешифратора подключены ко входам соответственно первого, второго и третьего селекторов по длительности и первому входу формирователя, к второму входу которого и первому входу первого элемента И подключен выход первого селектора по длительности, а к второму входу первого элемента И подключен выход второго селектора по длительности, при этом выход параллельного регистра подключен к первым входам элемента неравнозначности и первого коммутатора, к второму входу которого и к второму входу элемента неравнозначности подключен пятый выход первого дешифратора, а к третьему входу первого коммутатора подключен выход третьего элемента И, к первому и второму входам которого подключены выходы соответственно третьего и первого селекторов по длительности, выход элемента неравнозначности подключен к первому входу второго элемента И, выход которого через одновибратор подключен к второму входу параллельного регистра, к третьему входу которого подключен выход первого элемента И, а выход первого коммутатора подключен к первому входу блока оперативной памяти, к третьему входу которого подключен выход четвертого элемента И, к первому входу которого подключен инверсный выход триггера, к первому входу которого и второму входу блока оперативной памяти подключен выход первого элемента И, первый вход которого соединен со вторым входом второго элемента И и третьим входом четвертого элемента И, к второму входу которого и первому входу второго коммутатора подключен выход формирователя, при этом выход генератора подключен к второму входу второго коммутатора, выход которого подключен к первому входу блока адресации, а к третьему входу второго коммутатора и к вторым входам блока адресации и блока индикации подключен прямой выход триггера, к второму входу которого подключен выход второго дешифратора, вход которого соединен с генераторным входом блока оперативной памяти, вторым входом буферного регистра и выходами блока адресации и блока индикации.

2. Приемник по п.1, отличающийся тем, что блок адресации выполнен в виде последовательно соединенных первого счетчика, коммутатора и второго счетчика, при этом вход первого счетчика соединен со вторым входом коммутатора и является первым входом блока адресации, вторым входом которого является третий вход коммутатора, а выходы первого и второго счетчиков являются выходами блока адресации.

3. Приемник по п.1, отличающийся тем, что блок мажоритарной обработки выполнен в виде первого и второго элементов И, элемента ИЛИ и сумматора по модулю два, при этом выход первого элемента И непосредственно, а выход второго элемента И через сумматор по модулю два подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока мажоритарной обработки, при этом первый и второй входы первого элемента И соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента И и являются первым входом блока мажоритарной обработки, вторым входом которого является второй вход сумматора по модулю два.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4