SU1099417A1 - Digital filter of telemetry signals - Google Patents

Abstract

ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР СИГНАЛОВ ТЕЛЕИНФОРМАЦИИ, содержащий демодул тор , вход которого  вл етс -входом устройства,, последовательно соединенные входной регистр, переключатель, вькодной регистр и вычитатель, се гаектор цифровых сигналов, включенный между выходом входного регистра и вторым информационным входом переключател , экстрапол тор, включенный между выходом входного регистра и третьим информационным входом переключател , триггер, выход которого соединен с первым управл ющим входом переключател , пороговый блок, выход которого соединен с вторым управл ющим входом переключател , а вход с выходом вычитател , второй вход которого подключен к выходу входногс регистра, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности фильтрации сигналов телеинформации , введены два решающих блока и генератор синхроимпульсов, при этом первые входы решакмцих блоков объедиS нены и подключены к выходу демодул тора , выход первого решающего блока соединен с входом входного регистра, выход второго решающего блока - с первым входом триггера, а выходы генератора синхроимпульсов подключены к входам синхронизации первого и второго решающих блоков и входного СО регистра и к второму входу триггера. DIGITAL FILTER OF TELEINFORMATION SIGNALS, containing a demodulator whose input is the device input, serially connected input register, switch, input code and subtractor, digital signal output switch connected between the output of the input register and the second information input of the switch, extrapolator switched on between the output of the input register and the third information input of the switch, the trigger whose output is connected to the first control input of the switch, the threshold block whose output connected to the second control input of the switch, and the input to the output of the subtractor, the second input of which is connected to the output of the input register, characterized in that, in order to improve the accuracy of filtering the teleinformation signals, two crucial blocks and a clock generator are introduced, with the first inputs of the solids block the unions are connected and connected to the output of the demodulator, the output of the first decision block is connected to the input of the input register, the output of the second decision block is connected to the first input of the trigger, and the outputs of the clock generator are Keys to the inputs of the first and second sync blocks, and deciding the input register and the CO to the second input flip-flop.

Description

110 Изобретение относитс  к области импульсной техники, в частности к системам передачи информации, и может быть использовано в устройствах цифровой обработки сигналов. Известен цифровой фильтр, содержащий входной регистр, выход которого через селектор цифровых сигналов подключен к первому входу управл емого переключател , второй вход .которого соединен с выходом регист/ра сдвига, а выход управл емого пере ключател  соединен с входом выходного регистра 1 . Однако такое устройство обладает невысокой точностью фильтрации. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  циф ровой фильтр сигналов телеинформации содержащий последовательно соединенные демодул тор, входной регистр, выход которого соединен с входами селектора цифровых сигналов, экстрапол тора и входом вычитател , выходы входного регистра селектора цифровых сигналов и экстрапол тора подключены соответственно к первому, второму и третьему информационным входам управл емого переключател , выход которого через выходной регистр соединен с другим входом вычитате л , первый управл ющий вход переключател  соединен через триггер с выходом вычитател , а второй управл ющий вход через пороговьй блок - с выходом вычитател  2j , Недостатком известного устройства  вл етс  невысока  точность фильтрации сигналов телеинформации при наличии информационных скачков. Цель изобретени  - повышение точности фильтрации сигналов телеинформации . Цель достигаетс  тем, что в цифро вой фильтр сигналов телеинформации, содержащий демодул тор, вход которого  вл етс  входам устройства, после довательно соединенные входной регистр переключатель, выходной регистр и вычитатель, селектор цифровых сигналов , включенный между выходом входного регистра и вторым информационны входом переключател , экстрапол тор, включенный между выходом входного регистра и третьим информационным .входом переключател , триггер, выход которого соединен с первымуправл юцим входом переключател , пороговый блок, выход которого соединен с вторым управл ющим входом переключател , а вход - с выходом вычитател , второй вход которого подключен к выходу входного регист ра, введены два решающих блока и генератор синхроимпульсов , при этом первые входы рещающих блоков объединены и подключены к выходу демодул тора, выход первого решающего блока соединен с входом входного регистра, выход второго решакнцего блока. - с первым входом триггера , а выходы генератора синхроимпульсов подключены к входам синхронизации первого и второго решающих блоков и входного регистра и к второму входу триггера. На чертеже изображена структурна  схема цифрового фильтра сигналов терт еинформации . ; Цифровой фильтр сигналов телеинформации содержит демодул тор 1, выход которого подключен к входам первого 2 и второго 3 решающих блоков, выходы которых соединены соответственно с входами входного регистра 4 и триггера 5. Генератор 6 синхроимпульсов соединен с входами синхронизации первого .2 и второго 3 решающих блоков, входного регистра 4 и триггера 5. Выход входного регистра 4 соединен с входами селектора 7 цифровых сигналов, экстрапол тора 8 и первьм входом вычитател  9. Выходы входного регистра 4, селектора 7 цифровьпс сигналов и экстрапол тора 8 подключены соответственно к первому, второму и третьему информационным входам переключател  10, выход которого через выходной регистр 11 соединен с входом вычитател  9, выход которого через пороговьш блок 12 подключен к управл ющему входу переключател  10, другой управл ющий вход которого соединен с выходом триггера 5. Устройство работает следующим образом. На вход демодул тора 1 поступает полезный модулированный сигнал телеинформации с аддитивным шумом. На выходе демодул тора 1 образуетс  низкочастотный сигнал телеинформации , искаженный помехой, который поступает на первый 2 и второй 3 решающие блоки. Первый решающий блок 2  вл етс  стандартным блоком с одним пороговы значением и состоит из последовательно соединенных интегрирующей цепочки и порогового блока с напр жением срабатывани  U. Врем  интегрировани  задаетс  генератором 6, синхроимпульсов . На выходе первого реша щего блока 2 формируетс  сигнал телеинформации , передаваемый по канал телемеханики и искаженный ошибками. Второй решающий блок 3 имеет два пороговых значени , отсто щих на + uU от значени  порога U в первом решающем блоке 2. На выходе второго решающего блока 3 формируетс  код ошибки стирани . Код ошибки стирани  образуетс  по синхроимпульсам от генератора 6 синхронизации и содержит значение, равное единице, если сигнал телеинформации на выходе демодул тора 1 находитс  в интервале и ± ли, т.е. внутри зоны настройки двух пороговых блоков, вход щих во второй решающий блок 3. В противном случае, когда сигнал телеинформации на выходе демодул тора 1 выходит за пределы UtuU, формируетс  нулевое значение кода ошибки стирани . : Формирование кода на выходе первого решающего блока 2 выполн етс  следующим образом. В момент времени t, t ,.. . по сигналу генератора 6 синхроимпульсов срабатывает пороговое устройство, вход щее в первыйрешающий блок 2. Причем, возникающий при этом импульс напр жени  (или тока), пол рность которого зависит от передаваемой информации , поступает во входной регистр выполненный по схеме регистра сдвига . Таким образом, кажда  элементар на  посылка информации к концу прие ма запоминаетс  во входном регистре , в предназначенной дл  этого позиции Формирование кода ошибки стирани происходит на выходе второго решающего блока 3, который выполнен по схеме интегратора, к выходу которог подключены два управл емых от генератора 6 синхроимпульсов триггера Шмидта с пороговыми напр жени ми срабатывани  U ли и U- и U соответственно . Причем первый триг- гер Шмидта должен сработать (т.е. перейти в состо ние 1) при сигнал на его входе ниже уровн  U f Д U, а второй триггер соответственно при сигнале Bbmie уровн  U - UU. Выходные сигналы триггеров Шмидт поступают,на схему совпадени , кото ра   вл етс  выходным элементом вто-, рого решающего блока 3 и фиксирует попадание сигнала на вход интегратора в интервал Ui . Выходной сигнал второго решающего блока 3 запоминаетс  в триггер 5 на все врем  передачи кодовой посьшки. - Сбрасывание триггеров в исходное состо ние осуществл етс  по сигналу генератора 6 синхроимпульсов в конце передачи кодовой посылки. Полученный код с первого решающего блока 2 запоминаетс  во входном регистре 4 по каждому синхроимпульсу , поступающему на вход синхронизации входного регистра 4 с генератора 6 синхроимпульсов. В соответствии с этим входной регистр 4 выполнен как регистр сдвига. Предположим, что за врем  передачи кодовой посылки происходит не более одной ошибки, следовательно, и код ошибки стирани  имеет не более одной единицы. Дл  запоминани  кода ошибки стирани  используетс  одноразр дный триггер 5, которьй устанавливаетс  в единичное состо ние при по влении единицы на первом входе триггера 5 от второго решающего блока 3 в течение поступлени  очередного байта (или слова) информации. Сброс триггера 5 в нулевое состо - . ние производитс  в конце приема кодовой посылки по сигналу от генератора 6 синхроимпульсов, поступающего на; вход, синхронизации триггера Каждый из поступающих на входной регистр 4 сигналов телеинформации поступает на селектор 7 цифровых сигналов, экстрапол тор 8 и вы итатель 9. На выходе селектора 7 цифровых сигналов формируетс  сглажен- на  оценка телеизмерени , на выходе экстрапол тора 8 - его прогнозируемое значение и на выходе вычитател  9 находитс  разность между прошлым отфильтрованным значением телеизмерени  и вновь пришедшим значением телеизмерени . Полученна  в результате разность провер етс  в пороговом блоке 12 на превышение по абсолютной величине порогового значени . В том случае, когда превьщ1ение порогового значени  не произошло, на управл ющий вход переключател  10 поступает нулевое значение. При этом переключатель 10 подключает выход селектора 7 цифровых сигналов на вход выходного регистра 11. Если произошло превьшение порогового значени , то на управл ющий вход переключател  10 поступает единичное значение .110 The invention relates to the field of pulsed technology, in particular, to information transmission systems, and can be used in digital signal processing devices. A digital filter is known that contains an input register, the output of which is connected via a digital signal selector to the first input of a controlled switch, the second input of which is connected to the output of the shift register / ra, and the output of the controlled switch is connected to the input of output register 1. However, such a device has a low filtration accuracy. The closest to the proposed technical entity is a digital filter of teleinformation signals containing a demodulator connected in series, an input register whose output is connected to the inputs of the digital signal selector, an extrapolator and a subtractor input, the outputs of the input register of the digital signal selector and extrapolator are connected respectively to the first, second and third information inputs of the controlled switch, the output of which is connected to another input through the output register, the first th control input is connected via a switch with the trigger output of the subtractor, and a second control input through threshold unit - yield subtractor 2j, disadvantage of the known apparatus is low filtration accuracy telecommunication information signals in the presence of jumps. The purpose of the invention is to improve the accuracy of filtering tele-information signals. The goal is achieved by the fact that a digital filter of teleinformation signals containing a demodulator whose input is device inputs, a sequentially connected input register switch, an output register and a subtractor, a digital signal selector connected between the input of the input register and the second information input of the switch, extrapolator connected between the output of the input register and the third information input of the switch, trigger, the output of which is connected to the first control of the switch, the threshold the block whose output is connected to the second control input of the switch, and the input to the output of the subtractor, the second input of which is connected to the output of the input register, has two decisive blocks and a clock generator, with the first inputs of the deciding blocks combined and connected to the output of the demodulator , the output of the first decision block is connected to the input of the input register, the output of the second declining block. - with the first trigger input, and the clock generator outputs are connected to the synchronization inputs of the first and second decision blocks and the input register and to the second trigger input. The drawing shows a block diagram of a digital filter of terrestrial signal signals. ; The digital filter of the teleinformation signals contains a demodulator 1, the output of which is connected to the inputs of the first 2 and second 3 decision blocks, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the input register 4 and trigger 5. The clock generator 6 is connected to the synchronization inputs of the first .2 and second 3 decision blocks , input register 4 and trigger 5. The output of input register 4 is connected to the inputs of the selector 7 of the digital signals, the extrapolator 8 and the first input of the subtractor 9. The outputs of the input register 4, the selector 7 of the digital signals and the extrap Laters 8 are connected respectively to the first, second and third information inputs of switch 10, the output of which through output register 11 is connected to the input of subtractor 9, the output of which through the threshold unit 12 is connected to control input of switch 10, another control input of which is connected to output trigger 5. The device operates as follows. The input of the demodulator 1 receives a useful modulated teleinformation signal with additive noise. At the output of the demodulator 1, a low-frequency teleinformation signal is produced, distorted by interference, which is fed to the first 2 and second 3 decision blocks. The first decision block 2 is a standard block with one threshold value and consists of a series-connected integrating chain and a threshold block with a trigger voltage U. The integration time is set by generator 6, clock pulses. At the output of the first decisive block 2, a teleinformation signal is generated, transmitted via the remote control channel and distorted by errors. The second decision block 3 has two threshold values that are + uU away from the threshold value U in the first decision block 2. At the output of the second decision block 3, an erase error code is generated. The erase error code is generated by the sync pulses from the synchronization generator 6 and contains a value equal to one if the teleinformation signal at the output of demodulator 1 is in the interval and ±, i.e. inside the tuning zone of the two threshold blocks included in the second decision block 3. Otherwise, when the teleinformation signal at the output of demodulator 1 goes beyond the limits of UtuU, a zero erase error code value is generated. : The code generation at the output of the first decision block 2 is performed as follows. At time t, t, ... according to the signal of the generator 6 synchronous pulses, a threshold device is triggered, which enters the first resolving unit 2. Moreover, the voltage (or current) pulse arising in this case, the polarity of which depends on the transmitted information, enters the input register executed according to the shift register circuit. Thus, each elementary to send information to the end of the reception is stored in the input register, in its intended position. The formation of the erase error code occurs at the output of the second decision unit 3, which is made according to the integrator circuit, to the output of which two controlled from the generator 6 are connected sync pulses of the Schmidt trigger with threshold voltages of operation U li and U - and U, respectively. Moreover, the first Schmidt trigger should be triggered (i.e., go to state 1) with the signal at its input below the level U f D U U, and the second trigger, respectively, with the Bbmie signal of the level U - UU. The output signals of the Schmidt triggers arrive at the coincidence circuit, which is the output element of the second and decisive block 3 and captures the arrival of the signal at the integrator input in the interval Ui. The output of the second decision block 3 is remembered in trigger 5 for the entire duration of the code transfer. - The resetting of the flip-flops to the initial state is performed by the signal of the generator 6 clock pulses at the end of the transmission of the code message. The resulting code from the first decision block 2 is stored in the input register 4 for each clock pulse input to the synchronization input of the input register 4 from the generator 6 clock pulses. In accordance with this, the input register 4 is configured as a shift register. Suppose that during the transmission of a code message, no more than one error occurs, therefore, the erase error code has no more than one unit. To memorize the erase error code, a one-bit trigger 5 is used, which is set to one when the unit appears at the first input of trigger 5 from the second decision block 3 during the next byte (or word) of information. Reset trigger 5 to zero. the generation is performed at the end of the reception of a code parcel according to a signal from the generator 6 of clock pulses arriving at; trigger trigger input Each of the teleinformation signals incoming to the input register 4 is fed to a digital signal selector 7, an extrapolator 8 and an instructor 9. At the output of the digital signal selector 7, a flattening estimate of telemetry is formed, and an extrapolator 8 output is generated and at the output of the subtractor 9, there is a difference between the past filtered tele measurement value and the newly received tele measurement value. The resulting difference is checked in threshold block 12 for the absolute value of the threshold value. In the event that the threshold value has not exceeded, the control input of the switch 10 receives a zero value. In this case, the switch 10 connects the output of the digital signal selector 7 to the input of the output register 11. If the threshold value is exceeded, then the control input of the switch 10 receives a single value.

Если.на п тый вход переключател  10 также поступает единичное значение , то управл емый переключатель соедин ет выход экстрапол тора 8с входом выходного регистра 11. Если же на п том входе управл емого переключател  10 будет нулевое значение, то он соедин ет выход входного регистра А с входом выходного регистра 11.If the fifth input of the switch 10 also receives a single value, then the controlled switch connects the output of the extrapolator 8 with the input of the output register 11. If the fifth input of the controlled switch 10 has a zero value, then it connects the output of the input register A with the input of the output register 11.

Таким образом, при отсутствии превьшени  порогового значени  устройство работает как цифровой линейный фильтр. При превышении разностью прошлого отфильтрованного значени  телеинформации и текздцей величины телеинформации порогового значени в пороговом блоке 12 с одновременным по влением признака ошибки стирани  (т.е. на выходе триггера 5 единичное значение) устройство работает как экстрапол тор. При тех же услови х, но в отсутствии ошибки стирани , принимаетс  решение о наличии информационного скачка в полезном сообщении .Thus, in the absence of exceeding the threshold value, the device operates as a digital linear filter. When the difference between the past filtered value of the teleinformation and the current information of the teleinformation value of the threshold value in the threshold block 12 with the simultaneous occurrence of the erase error sign (i.e., the output value of the trigger 5 is a single value), the device works as an extrapolator. Under the same conditions, but in the absence of an erase error, it is decided that there is an information jump in the useful message.

Цифровой фильтр сигналов телеинформации позвол ет уменьшить запаздывание и повысить точность фильтрации сигналов телеинформации в оперативно-информационных и управл ющих вычислительных комплексах.A digital filter of teleinformation signals reduces latency and improves the accuracy of filtering teleinformation signals in operational information and control computing complexes.

аbut

- / -- / -

ГгГYy

Claims (1)

ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР СИГНАЛОВ ТЕЛЕИНФОРМАЦИИ, содержащий демодулятор, вход которого является·входом устройства,, последовательно соединенные входной регистр, переключатель, выходной регистр и вычитатель, селектор цифровых сигналов, включенный между выходом входного регистра и вторым информационным входом переклю- чателя, экстраполятор, включенный между выходом входного регистра и третьим информационным входом переключателя, триггер, выход которого соединен с первым управляющим входом переключателя, пороговый блок, выход которого соединен с вторым управляющим входом переключателя, а вход с выходом вычитателя, второй вход которого подключен к выходу входногс регистра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации сигналов телеинформации, введены два решающих блока и генератор синхроимпульсов, при этом первые входы решающих блоков объединены и подключены к выходу демодулятора, выход первого решающего блока соединен с входом входного регистра, выход второго решающего блока - с первым входом триггера, а выходы генератора синхроимпульсов подключены к входам синхронизации первого и второго решающих блоков и входного регистра и к второму входу триггера.DIGITAL FILTER OF SIGNALS OF TELEVISION INFORMATION, containing a demodulator, the input of which is the · device input, serially connected input register, switch, output register and subtractor, a digital signal selector connected between the output of the input register and the second information input of the switch, an extrapolator connected between the output the input register and the third information input of the switch, a trigger whose output is connected to the first control input of the switch, a threshold unit, the output of which is connected is connected with the second control input of the switch, and the input with the output of the subtractor, the second input of which is connected to the output of the input register, characterized in that, in order to improve the accuracy of filtering the teleinformation signals, two decision blocks and a clock generator are introduced, while the first inputs of the decision blocks are combined and connected to the output of the demodulator, the output of the first decision block is connected to the input of the input register, the output of the second decision block is connected to the first input of the trigger, and the outputs of the clock generator are connected to the inputs synchronization of the first and second decision blocks and the input register and to the second input of the trigger. SU ..„1099417 >SU .. „1099417> содеркотосигнаподключены второму входам упвыход ко10signal content connected to the second inputs output ko10