SU805379A1 - Многоканальный коммутатор пере-МЕННОгО TOKA - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к технике электросв зи и может быть использовано в системах передачи аналоговой информации по групповому каналу с временным уплотнением, преимущественно в низкочастотных узкополосных системах.

Известны многоканальные коммутаторы , используемые в системах передачи информации по групповому каналу с временньлм уплотнением. В этих устройствах сигнал поступает на коммутатор на несущей частоте .

Однако устройства характеризуютс низкой пропускной способностью, так как дл  получени  в них информации об огибающей входных сигналов при неизвестной начальной фазе несущей, частоты длительность контакта С ц (врем  замкнутого состо ни  одного ключа) должна быть более одного периода TQ несущей частоты f, а практически выбираетс 

г (5 - 10) TO Это ограничивает максимальное число

каналов N , ° которых может передаватьс  по одному групповому каналу при заданной несущей частоте fg, так как период коммутации Тц, т.е. врем  между подключеними к одноименному каналу спектром Д f сигнала и не больше

1

К М№С- д

отсюда

т к МАКС ffl

N тг

МАКС

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническо0 му решению  вл етс  многоканальный коммутатор переменного тока, представл ющее собо-й 100-канальный коммутатор и состоит из временных селекторов, выходы которых соединены

5 с квадратором, и блока управлени  2

Сигналы , подаваемые на коммутатор , представл ют собой модулированные колебани  с несущей частотой.

20 На общем выходе коммутатора по вл ютс  распределенные во времени видеоимпульсы одной пол рности, пропорциональные амплитуде несущей частоты, или, что то же самое, напр жению огибающей в каждом канале.

Данный коммутатор характеризуетс  низкой пропускной способностью.

Цель изобретени  - повышение пропускной способности коммутатора.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в коммутатор, содержащий входные времен,ные селекторы, входы которых соединены со входом коммутатора , выходы подключены |,ко входу квадратора, и блок управлени , введены блок временной задерЖ1 и, формирователь парных импульсов, сумматор и временной селектор считывани , выход квадратора соединен с первьами входами блока временной задержки и сумматора, выход которого подключен к первому входу временного селектор считывани , один выход блока-уй ййб лени  соединен со вторым Bxoaow временного селектора счктывапи ,- ДРгой через формирователь парных ИМпульсов подключен ко второму входу блока временной задержки, выход которого соединен со вторым входом суматора . Блок временной задержки в. коммутаторе выполнен на временном селекторе записи и на параллельно соединенных цеп х из последовательн подключенных временного селектора и конденсатора, перва  обща  точка соединени  цепей подключена к шине нулевого потенциала, втора  - к выходу блока временной задержки и через временной селектор записи подключен ко входу блока временной за .держки.

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что в нем исполь зуетс  спосо представлени  информацией в виде 5 -выборок из самого процесса и процесса преобразованного по Гильберту , при этом выборки из процесса , преобразованного по Гильберту, получены путем смешени  моментов дискретизации (коммутации) на врем  f , где TO - период нес,ущей частоты входного сигнала.

Использование б -выборок, длительность которых определ етс  т олькй техническими возможност ми временных селекторов, повышает пропускную способность многоканального коммутатора.

На фиг. 1 изображена структурма   схема многоканального коммутатора;на фиг. 2 - блок временной задержки пример конкретного выполнени ; на ,фиг, 3 - графики напр жений в различных точках многоканального коммутатора .

Многоканальный коммутатор (фиг. состоит из последовательно соединенных входных временных селекторов 1, квадратора 2, блока 3 временной задержки, сумматора 4, двухвходО-йЬг временного селектора 5 считываний . Второй вход сумматора 4 соединен с выходом квадратора 2. Необходимый пор док работы входных временных селекторов 1, блока 3 временной задержки и временного селектора 5 считывани  обеспечиваетс  блоком б управлени  и формирователем 7 парных выборок. При этом управл ющий вход временного селектора 5 считывани  непосредственно соединен с выходом блока 6.

Блок 3 временной задержки аналоговой информации на врем , равное четверти периода несущей частоты, выполнен в виде набора конденсаторов 8. (фиг. 2) одинаковой емкости, число KOTopbix определ етс  количеством запоминаемых выборок. Одна обкладка , каждого из конденсаторов соединена через временной селектор 9; с общей точкой,  вл ющейс  выходом блока 3 задержки, а втора  - с шиной нулевого потенциала. Вход блока 3 задержки соединен с его выходом через временной селектор 10 записи,

РабЬта коммутатора рассматриваетс  на примере 8-канального коммутатора .

Дл  циклической работы многоканального коммутатора вз тие первой из двух выборок (подлежащей запоминанию ) чередуетс  со считыванием суммы квадратов выборок из другого канала. Вследствие этого число выборок , размещаемых в четверти периода несущей, должно быть нечетным.

В приведенном примере цикл коммутации разбит на 16 тактов, а в четверти периода несущей размещаетс  7 выборок (тактов).

Формирователь 7 парных импульсов формирует дл  каждого входного временного селектора последовательность парных управл ющих импульсов, длительность которых значительно меньше периода несущей частоты f(i Т, 28) , с периодом повторени , равным периоду коммутации Т|, и временным интервалом между импульсами в паре, равным 1/4 периода Т несущей частоты fo .

Таким образом, цикл коммутации состоит из чередующихс  тактов записи (време 5ной селектор 5 считывани  выключен) и тактов считывани  (временной селектор 5 включен). Дл  записи используют нечетные такты , дл  считывани  - четные.

Входные временные селекторы 1 подключают к квадратору 2 в каждый нечетный такт (запись) последовательно во времени входные сигналы каналов 1-8 и выборки из сигналов после возведени  в квадрат поступают как на блок 3, где задерживаютс  на врем , равное четверти периода несущей частоты, так и на сумматор 4, где они в такты записи не используютс . В такты записи врет менной селектор 5 считывани  выключен , а на выходе коммутатора напр жение отсутствует.

В четные такты (считывание) входные временные селекторы 1 подключают к квадратору 2 те же входные

сигналы в той же последовательности, но со сдвигом во времени на четверть периода несущей частоты, т.е. со сдвигом на 7 тактов. В такты считывани  временной селектор 5 считывани  вклгочен, и на выходе коммутатора по вл етс  напр жение,  вл ющеес  суммой квадратов двух выборок: вз той Непосредственно в такт считывани  и вз той 1/4 периода несущей назад (т.е. на 7 тактов раньше), в такт записи из того же сигнала.. Результирующее напр жение, таким образом, на выходу коммутатора пропорционёшьно квадрату огибающей входных сигналов.

Временной селектор 10 записи блока 3 в такты считывани  отключает последний от квадратора 2,

Емкость конденсаторов в устройств задержки выбрана.такой, чтобы конденсатор за врем  такта записи успевал зар дитьс  (или разр дитьс ) примерно до амплитуды (или нул ) напр жени  на выходе квадратора. Дл  этого посто нна  времени цепи зар да tgp конденсатора от квадратора выбрана равной

tjp - 0,ЗГк

Дл  незначительного разр да конденсатора 8 устройства задержки за врем  такта считывани  входное сопротивление сумматора выбрано из расчета

CRexСУММ 10 К где Tpj - посто нна  времени разр да

На фиг. 3 а представлен входной сигнал второго канала. На оси 3 б, условно обозначены номера тактов в цикле коммутации. На оси. 3 в показаны номера каналов, подключаемых к квадратору 2 в течение всего цикла. На фиг. 3 г показано напр жение на общем выходе входных временных селекторов 1 при наличии сигнала только на втором канале. На фиг. 3 д представлено напр жение на выходе квадратора 2. Здесь перва  выборка (такт 3) записываетс  в блок 3, а втора  (такт 10) - поступает в сумматор 4. На фиг. 3 е, ж показаны напр жени  на выходах блока 3 и выходе коммутатора соответственно .

Введение в многоканальный коммутатор формировател  парных импульсов , а на выходе квадратора - последовательной цепи из устройства задержки, двухвходового сумматора и временного селектора считывани , позвол ет получить информацию об огибающей на выходе коммутатора в виде выборок минимальной длительности VY rMJti , определ емой техническими характеристками временных селекторов . Это обеспечивает значительно большую пропускную способность предлагаемого коммутатора перед известными устройствами, так как число коммутируемых каналов

предложенного устройства увеличилось за то же врем  т« коммутации (например в прототипе) до N такс/ де щ,,,-Ш. (2)

Выполнение блока временной задержки в виде дискретных запоминающих  чеек (набора коммутируемых конденсаторов) , управл емых общим управл ющим устройством, позвол ет наиболее эконо14ично решить поставo

ленную задачу, так как число.запоминающих элементов (конденсаторов) в устройстве задержки равно числу запоминаемых выборок.

С учетом (1) и (2) выражений

5 предлагаемое техническое решение

позвол ет без существенного увеличени  объема и сложности аппаратуры повысить пропускную способность коммутатора в

0л, H niait -1,т к Kniaxf

Titmuiicfo

. Дл  низкочастотных систем 5 0 учетом возможностей современных коммутирующих э.пементов ( tTj min ) пропускна  способноеть коммутатора повышена в 1

50 раз

к«2-10 П .О0

Claims (2)

1. Многоканальный коммутатор переменного тока, содержащий входные временные селекторы, входы которых соединены со входом коммутатора, а выходы подключены ко входу квадратора , и блок управлени , о т л и- чающийс  тем, что, с целью повы1иени  пропускной способности коммутатора, в него введены формирователь парных импульсов, блок

временной задержки, сумматор и

временной селектор считывани , выход квадратора соединен с первыми входами блока временной задержки и сумматора, выход которого подключен к первому входу временного селектора считывани , один выход блока управлени  соединен со вторым входом временнох о селектора считывани , другой через формирователь парных импульсов подключен ко второму входу

блока временной задержки, выход которого соединен со вторым входом сумматора.

2. Коммутатор по п. 1, отличающийс  тем, что блок временной задержки выполнен на временном селекторе записи и на параллельно соединенных цеп х иа последовательно подключенных -конденсатора и временного селектора, перва  обща 

точка соединени  цепей подключена

к шине нулевого потенциала, втора  к выходу блока временной задержки и через временной селектор записи подключен ко входу блока временной задержки.

Источники информации, прин тые во внимание при.экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР 520707, кл. Н 03 К 17/60,12.03.75

2.Беленький Я.Е. и др. Коммутаторы аналоговых сигналов на полу- проводниковых элементах. М., Энер5 ги , 1976, с. 196 (прототип):

Г

1

иг1