Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

новая папка / 4006454

.html
Скачиваний:
5
Добавлен:
29.11.2022
Размер:
126.9 Кб
Скачать

4006454-Desc-ru var ctx = "/emtp"; The translation is almost like a human translation. The translation is understandable and actionable, with all critical information accurately transferred. Most parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable, with most critical information accurately transferred. Some parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable to some extent, with some critical information accurately transferred. The translation is not entirely understandable and actionable, with some critical information accurately transferred, but with significant stylistic or grammatical errors. The translation is absolutely not comprehensible or little information is accurately transferred. Please first refresh the page with "CTRL-F5". (Click on the translated text to submit corrections)

Patent Translate Powered by EPO and Google

French

German

  Albanian

Bulgarian

Croatian

Czech

Danish

Dutch

Estonian

Finnish

Greek

Hungarian

Icelandic

Italian

Latvian

Lithuanian

Macedonian

Norwegian

Polish

Portuguese

Romanian

Serbian

Slovak

Slovene

Spanish

Swedish

Turkish

  Chinese

Japanese

Korean

Russian

      PDF (only translation) PDF (original and translation)

Please help us to improve the translation quality. Your opinion on this translation: Human translation

Very good

Good

Acceptable

Rather bad

Very bad

Your reason for this translation: Overall information

Patent search

Patent examination

FAQ Help Legal notice Contact УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ US4006454A[]

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ BACKGROUND OF THE INVENTION Настоящее изобретение относится к аналого-цифровому преобразователю и, в частности, аналого-цифровому преобразователю в сочетании с асинхронным детектором, таким как описанный в патенте США No. № 3 801 956, озаглавленный «Асинхронный цифровой детектор», и переданный тому же правопреемнику. Асинхронный детектор используется в системах связи, таких как, например, мобильные, портативные или пейджинговые системы связи, где двоичное слово может использоваться для выборочного вызова определенного приемника в системе. Поскольку система связи передает и принимает аналоговые сигналы, эти аналоговые сигналы должны быть преобразованы в цифровые сигналы, прежде чем асинхронный детектор сможет работать с этими сигналами. The present invention pertains to an analog to digital converter and particularly an analog to digital converter in combination with an asynchronous detector such as described in U.S. Pat. No. 3,801,956, entitled "Asynchronous Digital Detector, " and assigned to the same assignee. The asynchronous detector is used in communications systems, as for example, mobile, portable or paging communications systems, where a binary word may be used to selectively call a specific receiver in the system. Since the communications system transmits and receives analog signals, these analog signals must be converted to digital signals before the asynchronous detector can operate on the signals. Цифровое слово, передаваемое системой, может передаваться само по себе или может накладываться на другую высокочастотную информацию. Кроме того, работа может сопровождаться шумом или другими помехами, так что могут возникать фальсификации или ошибки в распознавании слов. The digital word transmitted by the system may be transmitted by itself or it may be superimposed on other high frequency information. Further, noise or other interference may accompany the work so that falsing or errors in word recognition may occur. СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION Настоящее изобретение относится к аналого-цифровому преобразователю и, в частности, к аналого-цифровому преобразователю в сочетании с асинхронным детектором для обнаружения конкретного цифрового слова в последовательности сигналов, где последовательность сигналов включает биты, каждый бит имеет заранее определенный период, и детектор производит выборку каждого бита множество раз, сравнивает выборки с сохраненным заданным словом и выдает сигнал сравнения в ответ на заданное число корреляций между выборками и сохраненным словом, аналого-цифровой преобразователь включает в себя средство формирования сигнала, имеющее вход для приема аналогового сигнала и первый и второй режимы работы для преобразования аналогового сигнала в цифровой сигнал в обоих режимах работы и вставки периодических импульсов ошибки в цифровой сигнал, когда цифровой импульс превышает заданное время в первом режиме работы операции, а средства переключения реагируют на сигнал сравнения от детектора для переключение средства преобразования сигнала из первого во второй режим работы при приеме сигнала сравнения. The present invention pertains to an analog to digital converter and particularly an analog to digital converter in combination with an asynchronous detector for detecting a particular digital word within a train of signals wherein the train of signals includes bits, each bit having a predetermined period, and the detector samples each bit a plurality of times, compares the samples to a stored predetermined word and provides a comparison signal in response to a predetermined number of correlations between the samples and the stored word, the analog to digital converter including signal conditioning means having an input for receiving an analog signal and first and second modes of operation for converting the analog signal to a digital signal in both modes of operation and inserting periodic error pulses in the digital signal when a digital pulse extends beyond a predetermined time in the first mode of operation, and switch means responsive to the comparison signal from the detector for switching the signal comditioning means from the first to the second mode of operation when a comparison signal is received. Аналого-цифровой преобразователь может быть либо контуром фазовой автоподстройки частоты с относительно высоким диапазоном частот синхронизации и более низким диапазоном частот синхронизации для двух режимов работы, либо цифровой схемой, в которой средство формирования сигнала включает двоичное средство и источник тактовых импульсов. для преобразования аналогового сигнала в цифровой сигнал, средство сравнения, соединенное с входом и выходом двоичного средства для определения изменений состояния, и средство счета, принимающее тактовые импульсы и сбрасываемое индикацией изменения состояния от средства сравнения, которое счетное средство вставляет импульсы ошибки в цифровой выходной сигнал двоичного средства, когда время между изменениями его состояния превышает заданное время. The analog to digital converter may be either a phase locked loop with a relatively high lock frequency range and a lower lock frequency range for the two modes of operation, or a digital circuit wherein the signal conditioning means includes binary means and a source of clock pulses for converting the analog signal to a digital signal, comparison means coupled to the input and output of the binary means for sensing changes of state and counting means receiving the clock pulses and reset by an indication of a change of state from the comparison means, which counting means inserts error pulses into the digital output signal of the binary means when the time between changes of state thereof exceeds a predetermined time. Путем введения ошибок в цифровой сигнал, подаваемый на асинхронный детектор, вероятность ложного срабатывания асинхронного детектора на гауссовом шуме с ограниченной частотой существенно снижается. By injecting errors into the digital signal which is applied to the asynchronous detector the probability of the asynchronous detector falsing on frequency limited Gaussian noise is substantially reduced. Целью настоящего изобретения является создание нового улучшенного аналого-цифрового преобразователя. It is an object of the present invention to provide a new and improved analog to digital converter. Еще одной целью настоящего изобретения является создание нового и улучшенного аналого-цифрового преобразователя в сочетании с асинхронным детектором для существенного снижения вероятности искажения шума асинхронным детектором. It is a further object of the present invention to provide a new and improved analog to digital converter in combination with an asynchronous detector for substantially reducing the noise falsing probability of the asynchronous detector. Эти и другие задачи настоящего изобретения станут очевидны специалистам в данной области техники после рассмотрения прилагаемого описания, формулы изобретения и чертежей. These and other objects of this invention will become apparent to those skilled in the art upon consideration of the accompanying specification, claims and drawings. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Ссылаясь на чертежи, на которых одинаковые символы обозначают одинаковые части на всех фигурах: Referring to the drawings, wherein like characters indicate like parts throughout the figures: ИНЖИР. 1 - блок-схема асинхронного детектора с аналого-цифровым преобразователем в сочетании с ним; FIG. 1 is a block diagram of an asynchronous detector with an analog to ditial converter in combination therewith; ИНЖИР. 2 представляет собой график, иллюстрирующий длину строки выборок для случайного шума после прохождения случайного шума через идеальный фильтр нижних частот, практический фильтр нижних частот и практический фильтр нижних частот и аналого-цифровой преобразователь, воплощающие настоящее изобретение; FIG. 2 is a graph illustrating the sample string length for random noise after passing the random noise through an ideal low pass filter, a practical low pass filter, and a practical low pass filter and analog to digital converter embodying the present invention; ИНЖИР. 3 - блок-схема аналого-цифрового преобразователя, включающего контур фазовой автоподстройки частоты; FIG. 3 is a block diagram of an analog to digital converter including a phase locked loop; ИНЖИР. 4 представляет собой схематическую диаграмму контура фазовой автоподстройки частоты, показанного на фиг. 3; FIG. 4 is a schematic diagram of the phase locked loop illustrated in FIG. 3; ИНЖИР. 5 - блок-схема аналого-цифрового преобразователя, включающая в себя цифровую схему; а также FIG. 5 is a block diagram of an analog to digital converter including digital circuitry; and ИНЖИР. 6 иллюстрирует формы сигналов, присутствующие в различных точках схемы на фиг. 5. FIG. 6 illustrates the wave forms present at various points in the circuitry of FIG. 5. ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Обращаясь конкретно к фиг. 1 показан асинхронный детектор 18, который в этом варианте осуществления является двоичным детектором, предназначенным для обнаружения двоичного слова в последовательности сигналов. Двоичное слово состоит из заранее определенного порядка двоичных цифр или битов, где каждый бит имеет заранее определенный период. Детектор способен обнаруживать желаемое двоичное слово без необходимости синхронизации приемника с синхронизацией битового периода. Сигналы, такие как, например, сигналы, формируемые дискриминатором в приемнике (не показан), и включающие желаемое двоичное слово, подаются на фильтр 10 нижних частот. Фильтр 10 нижних частот ослабляет все сигналы выше определенной частоты, чтобы устранить нежелательные высокочастотные шумовые сигналы и информационные сигналы, т.е. голос и т.д., которые могут мешать обнаружению желаемого двоичного слова. Кроме того, в некоторых случаях слово данных может накладываться на другую высокочастотную информацию, и фильтр 10 нижних частот удаляет большую часть нежелательной высокочастотной информации. Referring specifically to FIG. 1, an asynchronous detector 18 is illustrated which, in this embodiment, is a binary detector adapted to detect a binary word in a signal train. A binary word consists of a predetermined order of binary digits or bits, wherein each bit has a predetermined period. The detector is capable of detecting the desired binary word without the need for synchronizing the receiver to the bit period timing. Signals, as for example, signals developed by a discriminator in a receiver (not shown), and including the desired binary word are coupled to a low pass filter 10. Low pass filter 10 attenuates all signals above a particular frequency in order to eliminate undesirable high frequency noise signals and information signals, i.e., voice, etc., which can interfere with detection of the desired binary word. Also, in some instances, the data word may be superimposed on other high frequency information and the low pass filter 10 removes most of the unwanted high frequency information. Желательно, чтобы частота среза фильтра 10 была выбрана примерно равной половине частоты дискретизации, как будет описано ниже. На практике отсечка должна быть значительно меньше половины частоты дискретизации. Описание работы будет кратким, поскольку вся схема и ее работа полностью раскрыты в патенте США No. № 3801956, этот патент включен сюда в качестве ссылки. It is desirable that the cut off frequency of the filter 10 is selected to be approximately one half the sampling rate, as will be described presently. In practice, the cut off must be significantly less than half the sample rate. The description of the operation will be brief because the entire circuit and the operation thereof is completely disclosed in U.S. Pat. No. 3,801,956, which patent is incorporated herein by reference. Сигналы, проходящие через фильтр 10 нижних частот, подаются на аналого-цифровой преобразователь 11, который будет описан более подробно ниже. Сигналы, появляющиеся на выходе аналого-цифрового преобразователя 11, являются тогда двоичными сигналами. Сигналы от аналого-цифрового преобразователя 11 образуют последовательность двоичных сигналов, которые подаются в многокаскадный сдвиговый регистр 12. Тактовая схема 13 имеет часть 13а, которая соединена со сдвиговым регистром 12 и генерирует ряд первых тактовых импульсов в пределах интервала битового периода. Например, часть 13а схемы тактового сигнала генерирует четыре первых тактовых импульса в пределах интервала битового периода, и поэтому каждый бит в последовательности двоичных сигналов, соединенной со сдвиговым регистром 13, дискретизируется четыре раза. Сдвиговый регистр 12 имеет в четыре раза больше ступеней, чем битов в желаемом слове, чтобы ввести все дискретизированные сигналы, содержащиеся в слове. The signals passing through the low pass filter 10 are coupled to an analog to digital converter 11, which will be described in more detail presently. The signals appearing at the output of the A/D converter 11 are then binary signals. The signals from the A/D coverter 11 form a train of binary signals which are coupled into a multistage shift register 12. A clock circuit 13 has a portion 13a which is coupled to the shift register 12 and generates a number of first clock pulses within the interval of a bit period. For example, the clock circuit portion 13a generates four first clock pulses within the interval of a bit period and, therefore, each bit in the binary signal train coupled to the shift register 13 is sampled four times. Shift register 12 has four times as many stages as there are bits in the desired word in order to enter all the sampled signals contained in the word. Многоступенчатый регистр 14 хранения предусмотрен в системе, показанной на фиг. 1 для сохранения битов в слове, которое требуется обнаружить. Таким образом, количество ступеней в регистре 14 должно быть равно количеству битов в желаемом слове. Двоичные сигналы или выборки в каждой ступени сдвигового регистра 12 подаются на один вход ряда логических элементов исключающее ИЛИ-НЕ, обозначенных 15. Количество логических элементов исключающего ИЛИ-НЕ 15 соответствует количеству ступеней в сдвиговом регистре 12. Каждая ступень регистра хранения 14 соединена со вторым входом четырех вентилей исключающее ИЛИ-ИЛИ 15, потому что двоичные сигналы, подаваемые на эти четыре вентиля исключающее ИЛИ из регистра сдвига 12, должны соответствовать четырем двоичным сигналам бита в требуемом бинарное слово. A multistage storage register 14 is provided in the system of FIG. 1 for storing the bits in the word it is desired to detect. The number of stages in register 14 must therefore be equal to the number of bits in the desired word. The binary signals, or samples, in each stage of the shift register 12 are coupled to one input of a series of exclusive NOR gates designated 15. The number of exclusive NOR gates 15 corresponds with the number of stages in shift register 12. Each stage of the storage register 14 is coupled to a second input of four of the exclusive NOR gates 15 because the binary signals coupled to those four exclusive NOR gates from the shift register 12 should correspond to the four binary signals of a bit in the desired binary word. Тактовая схема 13 также имеет часть 13b, которая формирует вторые тактовые импульсы между каждым из первых тактовых импульсов. Вторые тактовые импульсы подаются в регистр 14 хранения, чтобы вызвать соединение битов в каждом каскаде регистра 14 хранения с соответствующими входами логических элементов исключающего ИЛИ-НЕ 15. Если два входа в вентили 15 исключающее ИЛИ, один из каскада сдвигового регистра 12, а другой из каскада регистра хранения 14, соответствуют этому конкретному вентилю исключающее ИЛИ-НЕ 15, вырабатывается сигнал. Сигналы от логических элементов 15 исключающее ИЛИ-ИЛИ подаются на счетчик 16, который также имеет связанные с ним вторые тактовые импульсы, заставляющие его подсчитывать количество сигналов, поступающих от логических элементов 15 исключающее ИЛИ-НЕ. Если количество сигналов, подаваемых на счетчик 16, превышает заданный процент от общего числа возможных сигналов, которые могут быть подведены к нему, счетчик 16 формирует сигнал обнаружения или сравнения, указывающий, что желаемое двоичное слово было принято. The clock circuit 13 also has a portion 13b which produces second clock pulses between each of the first clock pulses. The second clock pulses are coupled to the storage register 14 to cause the bits in each stage of the storage register 14 to be coupled to their respective inputs of the exclusive NOR gates 15. If the two inputs to the exclusive NOR gates 15, one from a stage of the shift register 12 and another from a stage of the storage register 14, correspond that particular exclusive NOR gate 15 will develop a signal. The signals from the exclusive NOR gates 15 are coupled to a counter 16, which also has the second clock pulses coupled thereto for causing it to count the number of signals coupled from the exclusive NOR gates 15. If the number of signals coupled to counter 16 exceeds a predetermined percentage of the total number of possible signals which can be coupled thereto, the counter 16 will develop a detection or comparison signal indicating that the desired binary word has been received. В предпочтительном варианте осуществления примерно 80% возможных сигналов от вентилей исключающего ИЛИ-НЕ 15 должны быть связаны со счетчиком 16 до того, как будет выработан сигнал обнаружения или сравнения. Хотя система, показанная на фиг. 1 способна обнаруживать только двухбитовое двоичное слово, следует понимать, что двоичное слово, например, из двадцати трех битов является более распространенным, а меньшая система, показанная на фиг. 1 используется просто для удобства описания. In the preferred embodiment approximately 80% of the possible signals from the exclusive NOR gates 15 must be coupled to the counter 16 before a detection or comparison signal is developed. While the system illustrated in FIG. 1 is only capable of detecting a two bit binary word, it should be understood that a binary word of, for example, twenty three bits is more common and the smaller system illustrated in FIG. 1 is simply utilized for convenience of description. Аналого-цифровой преобразователь 11 имеет первый и второй режимы работы, управляемые переключателем 17, который, в свою очередь, подключен для приема выходного сигнала от счетчика 16. Переключатель 17 поддерживает аналого-цифровой преобразователь 11 в первом режиме работы до тех пор, пока от счетчика 16 не будет получен сигнал сравнения, в этот момент переключатель 17 переключает аналого-цифровой преобразователь 11 во второй режим работы. В первом режиме работы аналого-цифровой преобразователь вставляет импульсы ошибки в последовательность цифровых сигналов, подаваемых на сдвиговый регистр 12, всякий раз, когда двоичный импульс превышает заданную длину. Предварительно определенная длина, которую необходимо превысить, определяется всей системой асинхронного преобразователя и количеством выборок на бит. Например, в системе по фиг. 1 берутся четыре выборки на бит, и импульс ошибки может быть вставлен всякий раз, когда входящий цифровой импульс превышает три бита между переходами. Ссылаясь на фиг. 2 сплошная линия на графике показывает вероятное распределение длительности импульса или количества выборок между переходами в случайном шуме после прохождения входящего сигнала через идеальный фильтр. The A/D converter 11 has first and second modes of operation controlled by a switch 17, which is in turn connected to receive the output signal from the counter 16. The switch 17 operates to maintain the A/D converter 11 in the first mode of operation until a comparison signal is received from the counter 16, at which time the switch 17 switches the A/D converter 11 to the second mode of operation. In the first mode of operation the A/D converter inserts error pulses into the train of digital signals applied to the shift register 12 whenever a binary pulse exceeds a predetermined length. The predetermined length which must be exceeded is determined by the entire asynchronous converter system and the number of samples taken per bit. For example, in the system of FIG. 1 four samples are taken per bit and an error pulse may be inserted whenever an incoming digital pulse exceeds three bits between transitions. Referring to FIG. 2, the solid line in the graph indicates the probable distribution for the length of a pulse, or the number of samples between transistions, in random noise after the incoming signal is passed through an ideal filter. Следует, конечно, помнить, что в системе по фиг. 1 информационный бит состоит из четырех одинаковых выборок. Пунктирная линия на фиг. 2 иллюстрирует сдвиг длины строки выборки, вызванный удалением более высоких частот, например, вставкой практического фильтра нижних частот 10. Поскольку кривая вероятности сдвинута вправо на фиг. 2 путем фильтрации поступающих сигналов практическим, а не идеальным фильтром, увеличивается число отсчетов между переходами случайного шума (увеличивается длина строки отсчетов) и вероятность системы на фиг. 1 фальсификация на случайном шуме значительно увеличена. Когда аналого-цифровой преобразователь 11 работает в своем первом режиме работы, в цифровую последовательность вставляются импульсы ошибки, которые стремятся разбить длину строки отсчетов и сместить кривую вероятности обратно влево, как показано пунктирной кривой на рис. ИНЖИР. 2, в результате чего искажение асинхронной детекторной системы на фиг. 1 сильно уменьшается. Когда сигнал сравнения от счетчика 16 активирует переключатель 17, аналого-цифровой преобразователь 11 переключается во второй режим работы, и импульсы ошибки больше не вводятся в цифровую последовательность, так что кривая вероятности, показанная на фиг. 2 смещается обратно к представлению пунктирной линией, а асинхронный детектор на фиг. 1 работает с повышенной чувствительностью. It should of course be remembered that in the system of FIG. 1 an information bit is made up of four similar samples. The dotted line of FIG. 2 illustrates a shift in the sample string length caused by removing the higher frequencies, such as by inserting the practical low pass filter 10. Because the probability curve is shifted toward the right in FIG. 2 by filtering the incoming signals with a practical, as opposed to an ideal, filter, the number of samples between transitions of random noise is increased (sample string length is increased) and the probability of the system of FIG. 1 falsing on random noise is greatly increased. When the A/D converter 11 is operating in its first mode of operation, error pulses are inserted in the digital train which tend to break up the sample string length and shift the probability curve back to the left, as illustrated by the dashed curve in FIG. 2, with a net result that falsing of the asynchronous detector system in FIG. 1 is greatly reduced. When a comparison signal from counter 16 activates switch 17 the A/D converter 11 is switched to the second mode of operation and error pulses are no longer inserted into the digital train so that the probability curve illustrated in FIG. 2 is shifted back to the dotted line representation and the asynchronous detector of FIG. 1 operates with an increased sensitivity. ИНЖИР. 3 иллюстрирует вариант осуществления системы по фиг. 1, где в качестве аналого-цифрового преобразователя 11 используется контур фазовой автоподстройки частоты. В этом варианте осуществления входной сигнал подается через фильтр нижних частот 10 на фазовый детектор 20. Выход фазового детектора 20 проходит через контурный фильтр 21 и контурный усилитель 22 на вход генератора 25, управляемого напряжением. Выход генератора 25, управляемого напряжением, подается на второй вход фазового детектора 20 и на вход асинхронного детектора. Контур фазовой автоподстройки частоты представляет собой средство формирования сигнала, которое в этом варианте осуществления сконструировано таким образом, что управляемый напряжением генератор 25 отслеживает изменения частоты входного сигнала с временем нарастания, обычно равным 50 нс, так что аналоговые сигналы, поступающие от фильтра нижних частот 10, преобразуются в к цифровым сигналам на выходе управляемого напряжением генератора 25. FIG. 3 illustrates an embodiment of the system of FIG. 1 wherein a phase locked loop is utilized as the A/D converter 11. In this embodiment the input signal is applied through the low pass filter 10 to a phase detector 20. The output of the phase detector 20 is passed through a loop filter 21 and a loop amplifier 22 to an input of a voltage controlled oscillator 25. An output of the voltage controlled oscillator 25 is applied to a second input of the phase detector 20 and an input of the asynchronous detector. The phase locked loop is a signal conditioning means which, in this embodiment, is constructed so that the voltage controlled oscillator 25 tracks frequency changes of the input with rise times of typically 50 nanoseconds so that analog signals applied from the low pass filter 10 are converted to digital signals at the output of the voltage controlled oscillator 25. Выходной сигнал асинхронного детектора 18 подается на исполнительный механизм 26 системы, который включает остальную часть системы, связанную с асинхронным детектором 18, как описано в вышеупомянутом патенте. Выход асинхронного детектора 18 также подается на переключатель 17, который, в свою очередь, подключен к генератору 25, управляемому напряжением. Как описано выше, аналого-цифровой преобразователь 11 имеет первый и второй режимы работы. В первом режиме работы управляемый напряжением генератор 25 имеет относительно высокий диапазон синхронизирующих частот, а во втором режиме работы управляемый напряжением генератор 25 имеет относительно низкий диапазон синхронизирующих частот. В диапазоне высоких синхронизирующих частот генератор 25, управляемый напряжением, отслеживает низкочастотные сигналы, но имеет тенденцию работать вхолостую, так что в выходной цифровой сигнал вставляются более высокочастотные импульсы ошибки. Как только асинхронный детектор 18 обнаруживает заданное слово в последовательности цифровых сигналов, на переключатель 17 подается выходной сигнал, который переключает генератор 25, управляемый напряжением, во второй режим работы, и из-за более низкого диапазона частот блокировки входной сигнал сигналы отслеживаются очень точно. The output of the asynchronous detector 18 is applied to a system actuator 26 which turns on the remainder of the system associated with the asynchronous detector 18, as described in the above-mentioned patent. The output of the asynchronous detector 18 is also applied to the switch 17 which is in turn connected to the voltage controlled oscillator 25. As described above, the A/D converter 11 has first and second modes of operation. In the first mode of operation the voltage controlled oscillator 25 has a relatively high lock frequency range and in the second mode of operation the voltage controlled oscillator 25 has a relatively low lock frequency range. In the high lock frequency range the voltage controlled oscillator 25 tracks low frequency signals but has a tendency to free run so that higher frequency error pulses are inserted in the output digital signal. Once the asynchronous detector 18 senses the predetermined word in the train of digital signals, an output signal is applied to the switch 17 which switches the voltage controlled oscillator 25 into the second mode of operation and, because of the lower lock frequency range, the input signals are tracked very accurately. Ссылаясь на фиг. 4 проиллюстрирована схематическая диаграмма фильтра 10 нижних частот и контура 11 фазовой автоподстройки частоты. В фильтре 10 нижних частот JFET-транзистор 30 обеспечивает переход от высокого к низкому импедансу, а интегральная схема 31 вместе с соответствующей схемой обеспечивает три полюса фильтрации нижних частот. Конечно, следует понимать, что можно использовать многие другие типы фильтров нижних частот, но проиллюстрированный выбран из-за его эффективности и простоты. Выходной сигнал фильтра нижних частот 10 подается на разветвление 35. Резистор 36 подключен от соединения 35 к выводу 2 интегральной схемы 37, которая вместе с соответствующей схемой включает в себя фазовый детектор 20, фильтр нижних частот 21, усилитель 22 и генератор 25, управляемый напряжением. ИС-схема 37 может быть, например, ИС-схемой NE565A, которая имеется в продаже. Второй резистор 38 подключен между соединением 35 и выводом 3 микросхемы 37. Два диода 39 и 40 включены встречно-параллельно параллельно резистору 38 для ограничения амплитуды сигналов, подаваемых на ИМС 37. Referring to FIG. 4, a schematic diagram of the low pass filter 10 and the phase locked loop 11 is illustrated. In the low pass filter 10 a JFET transister 30 provides a high to low impedance transfer and an IC circuit 31, along with its associated circuitry, provides three poles of low pass filtering. It should of course be understood that many other types of low pass filters might be utilized but the one illustrated is selected for its effectiveness and simplicity. The output signal from the low pass filter 10 is applied to a junction 35. A resistor 36 is connected from the junction 35 to pin 2 of an IC circuit 37, which along with the associated circuitry includes the phase detector 20, the low pass filter 21, the amplifier 22 and the voltage controlled oscillator 25. The IC circuit 37 may be, for example, a NE565A IC circuit which is commercially available. A second resistor 38 is connected between the junction 35 and pin 3 of the IC circuit 37. Two diodes 39 and 40 are connected in parallel opposition in parallel with the resistor 38 to limit the amplitude of signals applied to the IC 37. Конденсатор 41 подключен к выводу 3 микросхемы 37 на землю. Диоды 39 и 40 особенно эффективны для обхода больших переходных процессов постоянного тока, которые возникают, когда используется система ЧМ, а передатчик и приемник двух взаимодействующих станций не объединены должным образом. Когда возникает такой переходный процесс, генератор 25, управляемый напряжением, работает так, что выходной сигнал, подаваемый на асинхронный детектор 18, представляет собой серию несимметричных чередующихся импульсов, а не одиночный непрерывный высокий или низкий импульс. Из-за этой особенности количество ошибок, обнаруживаемых асинхронным детектором 18, может быть фактически уменьшено, и система имеет возможность быстрее захватывать нужный сигнал. A capacitor 41 is connected from pin 3 of the IC 37 to ground. The diodes 39 and 40 are especially effective to bypass large DC transients which arise when an FM system is being utilized and the transmitter and the receiver of two communicating stations are not properly netted. When such a transient occurs the voltage controlled oscillator 25 operates so that the output applied to the asynchronous detector 18 is a series of unsymmetrical alternating pulses, rather than a single continuous high or low pulse. Because of this feature the number of errors seen by the asynchronous detector 18 may actually be reduced and the system has the capability of locking onto the desired signal more quickly. Контакт 1 микросхемы 37 соединен непосредственно с землей, а контакт 10 соединен с клеммой 45, к которой приложен источник положительного напряжения, в данном варианте осуществления 10 вольт. Вывод 9 микросхемы 37 соединен через конденсатор 46 с землей, а выводы 4 и 5 соединены вместе и с выходной клеммой 47, которая является клеммой, подключенной к асинхронному детектору 18. Вывод 7 ИС 37 соединен через конденсатор 48 с выводом положительного напряжения 45 и через конденсатор 49 с выводом 8 ИС 37. Вывод 8 также подключен к катоду диода 50 и к коллектору транзистора 51 типа PNP. Анод диода 50 подключен через резистор 53 к выводу 45 положительного напряжения. Эмиттер транзистора 51 подключен непосредственно к базе PNP-транзистора 55 и через резистор 56 ко второй клемме 57, приспособленной для подачи на нее положительного напряжения, в этом варианте осуществления 13,6 вольт. Термистор 58 подключен между базой транзистора 55 и выводом 57 положительного напряжения. Pin 1 of the IC 37 is connected directly to ground and pin 10 is connected to a terminal 45, which has a source of positive voltage applied thereto, in this embodiment 10 volts. Pin 9 of IC 37 is connected through a capacitor 46 to ground and pins 4 and 5 are connected together and to an output terminal 47, which is the terminal connected to the asynchronous detector 18. Pin 7 of the IC 37 is connected through a capacitor 48 to the positive voltage terminal 45 and through a capacitor 49 to pin 8 of the IC 37. Pin 8 is also connected to the cathode of a diode 50 and to the collector of a PNP type transistor 51. The anode of the diode 50 is connected through a resistor 53 to the positive voltage terminal 45. The emitter of the transistor 51 is connected directly to the base of a PNP type transistor 55 and through a resistor 56 to a second terminal 57 adapted to have a positive voltage applied thereto, in this embodiment 13.6 volts. A thermistor 58 is connected between the base of the transistor 55 and the positive voltage terminal 57. Коллектор транзистора 55 также соединен с базой транзистора 51 и через резистор 59 с землей. Транзисторы 55 и 56 и связанные с ними схемы образуют источник тока с термокомпенсацией для схемы 37 ИС. Вывод 8 ИС 37 также соединен через резистор 60 с коллектором NPN-транзистора 62, эмиттер которого соединен непосредственно с землей. База транзистора 62 подключена через пару последовательно соединенных резисторов 68 и 69 к катоду диода 70. Соединение резисторов 68 и 69 соединено через конденсатор 71 с землей, а катод диода 70 соединен через резистор 72 с землей. Анод диода 70 соединен с клеммой 73, которая является входной клеммой, принимающей сигнал от асинхронного детектора 18, указывающий, что правильное слово было обнаружено. Транзистор 62 и связанная с ним схема содержат переключатель 17, который переключает управляемый напряжением генератор 25 из первого режима работы во второй режим работы в ответ на сигнал, подаваемый на клемму 73. The collector of the transistor 55 is also connected to the base of the transistor 51 and through a resistor 59 to ground. Transistors 55 and 56 and their associated circuitry form a thermally compensated current source for the IC circuit 37. Pin 8 of the IC 37 is also connected through a resistor 60 to the collector of an NPN type transistor 62, the emitter of which is connected directly to ground. The base of the transistor 62 is connected through a pair of series connected resistors 68 and 69 to the cathode of a diode 70. The junction of the resistors 68 and 69 is connected through a capacitor 71 to ground and the cathode of the diode 70 is connected through a resistor 72 to ground. The anode of the diode 70 is connected to a terminal 73 which is the input terminal that receives the signal from the asynchronous detector 18 indicating that the proper word has been detected. Transistor 62 and its associated circuitry comprise the switch 17 which switches the voltage controlled oscillator 25 from the first mode of operation to the second mode of operation in response to the signal applied to the terminal 73. При непроводящем транзисторе 62 (переключатель разомкнут) диапазон фазовой автоподстройки частоты в этом варианте осуществления составляет от 60 до 380 Гц. А при проводящем транзисторе 62 (переключатель замкнут) диапазон частот синхронизации фазовой автоподстройки частоты уменьшается до 5-200 Гц. В верхнем диапазоне блокировки частота 60 Гц устанавливается источником тока, транзисторами 51 и 55 и диодом 50. Диод 50 гарантирует, что основной ток, который течет к управляемому напряжением генератору 25 в ИС 37, когда синхронизирован по сигналам ниже 60 Гц, обеспечивается источником тока, транзисторами 51 и 55. Когда транзистор 62 открывается из-за сигнала на выводе 73, потенциал на выводе 8 микросхемы 37 снижается, и действие диода 50 отменяется. Теперь на контакт 8 микросхемы IC 37 поступает меньший ток, а диапазон частот синхронизации контура фазовой автоподстройки частоты уменьшается до 5–200 Гц. Наиболее важно понимать, что в более высоком диапазоне частот блокировки частоты ниже 60 Гц по-прежнему отслеживаются генератором 25, управляемым напряжением, но с вставкой высокочастотных ошибок или импульсов ошибок. With transistor 62 nonconducting (switch open) the phase locked loop lock range is 60 to 380 Hz in this embodiment. And with the transistor 62 conducting (switch closed) the phase locked loop lock frequency range reduces to 5 to 200 Hz. In the upper lock range the 60 Hz frequency is established by the current source, transistors 51 and 55, and diode 50. Diode 50 guarantees that the principal current that flows to the voltage controlled oscillator 25 in the IC 37, when locked on signals below 60 Hz, is supplied by the current source, transistors 51 and 55. When transistor 62 conducts due to a signal on terminal 73, the potential at pin 8 of the IC 37 is lowered and the effect of diode 50 is cancelled. Less current now flows into pin 8 of IC 37 and the lock frequency range of the phase locked loop reduces to 5 to 200 Hz. It is most important to understand that in the higher lock frequency range, frequency below 60 Hz are still tracked by the voltage controlled oscillator 25 but with the insertion of high frequency errors or error pulses. Количество импульсов ошибки, вставленных в цифровой выходной сигнал, увеличивается по мере уменьшения входной частоты, а ширина импульса ошибки может быть изменена путем изменения коэффициента демпфирования контура фазовой автоподстройки частоты. Конденсатор 71, связанный с транзистором 62, обеспечивает задержку в схеме при переключении со второго режима работы или верхнего диапазона частот обратно на первый режим работы или нижний диапазон частот блокировки. В случае, если система теряет корреляцию, например, из-за затухания сигнала или т.п., задержка переключения управляемого напряжением генератора 25 из диапазона низких частот обратно в диапазон высоких частот позволяет быстро повторно получить слово данных или выполнить повторную корреляцию системы. . The number of error pulses inserted into the digital output signal increases as the input frequency decreases and the pulse width of the errors can be altered by varying the damping factor of the phase locked loop. Capacitor 71 associated with the transistor 62 provides a delay in the circuitry when switching from the second mode of operation or high lock frequency range back to the first mode of operation or low lock frequency range. In the event the system loses correlation, such as by signal fading or the like, delaying the switching of the voltage controlled oscillator 25 from low lock frequency range back to the high lock frequency range permits rapid reacquisition of the data word or recorrelation of the system. Аналого-цифровой преобразователь 11 и переключатель 17 системы, показанной на фиг. 1 показаны как средства формирования цифрового сигнала и средства цифрового переключения в варианте осуществления, показанном на фиг. 5. Компаратор 80 подключен для приема аналогового сигнала от фильтра 10 нижних частот и используется в этом варианте осуществления для преобразования аналогового сигнала в прямоугольные импульсы. Выход компаратора 80 подключен к входу D-регистра 81, который в этом варианте осуществления представляет собой одиночный триггер или двоичную схему, но следует понимать, что могут использоваться дополнительные каскады, если требуется дополнительная задержка. Второй терминал 82 имеет присоединенный к нему источник тактовых импульсов (не показан) и подключен к тактовому входу регистра 81, так что аналоговая информация тактируется через регистр с заданной частотой и, следовательно, появляется на его выходе. как последовательность цифровых сигналов. Последовательность цифровых сигналов с выхода регистра 81 подается на вход второго регистра 83 и на один вход логического элемента исключающее ИЛИ-ИЛИ 84. The A/D converter 11 and switch 17 of the system illustrated in FIG. 1 are illustrated as digital signal conditioning means and digital switch means in the embodiment illustrated in FIG. 5. A comparator 80 is connected to receive the analog signal from the low pass filter 10 and is used in this embodiment to convert the analog signal to square pulses. The output of the comparator 80 is connected to the input terminal of a D register 81, which in this embodiment is a single flip-flop or binary circuit but it should be understood that additional stages might be utilized if additional delay is desired. A second terminal 82 has a source of clock pulses (not shown) attached thereto and is connected to the clock input of the register 81 so that the analog information is clocked through the register at a predetermined rate and, therefore, appears at the output thereof as a train of digital signals. The train of digital signals from the output of the register 81 is applied to the input of a second register 83 and to one input of an exclusive NOR gate 84. Клемма 82 также соединена с тактовым входом регистра 83, так что на него подаются тактовые импульсы и информация тактируется также через регистр 83. Второй вход вентиля исключающее ИЛИ 84 подключен к выходу регистра 83, так что вентиль исключающее ИЛИ 84 сравнивает вход и выход регистра 83 и выдает выходной сигнал всякий раз, когда к нему применяется переход последовательности цифровых сигналов. имеет место. Terminal 82 is also connected to the clock input of the register 83 so that the clock pulses are applied thereto and the information is clocked through the register 83 also. A second input of the exclusive NOR gate 84 is attached to the output of the register 83 so that the exclusive NOR gate 84 compares the input and output of the register 83 and provides an output signal whenever a transition of the train of digital signals applied thereto occurs. Типичные выходные сигналы из регистров 81 и 83 проиллюстрированы в виде сигналов А и В соответственно на фиг. 6. Импульсы на выходе логического элемента исключающее ИЛИ-ИЛИ 84, которые появляются в результате форм сигналов на выходах регистров 81 и 83, проиллюстрированы формой сигнала C на фиг. 6. Выход регистра 83 также подается на вход вентиля исключающее ИЛИ 85, выход которого подключен к клемме 86. Клемма 86 является клеммой вывода данных и подключена к входу асинхронного детектора 18. Тактовые импульсы, появляющиеся на клемме 82, также подключаются через инвертор 90 к тактовому входу триггерной или двоичной схемы 91 и ко входу вентиля ИЛИ-НЕ 92. Выходные импульсы или сигналы логического элемента исключающее ИЛИ-ИЛИ 84 подаются на один вход логического элемента ИЛИ-НЕ 93, выход которого соединен со вторым входом логического элемента ИЛИ-ИЛИ 92. Инвертированный выход двоичной схемы 91 подключен к тактовому входу второй двоичной схемы 94, а инвертированный выход второй двоичной схемы 94 подключен к тактовому входу третьей двоичной схемы 95. Typical output signals from the registers 81 and 83 are illustrated in waveforms A and B, respectively, of FIG. 6. The pulses at the output of the exclusive NOR gate 84 which appear as a result of the waveforms at the outputs of the registers 81 and 83 is illustrated by waveform C of FIG. 6. The output of the register 83 is also applied to an input of an exclusive OR gate 85, the output of which is connected to a terminal 86. Terminal 86 is the data output terminal and is connected to the input of the asynchronous detector 18. The clock pulses appearing at the terminal 82 are also connected through an inverter 90 to the clock input of a flip-flop or binary circuit 91 and to an input of a NOR gate 92. The output pulses or signals from the exclusive NOR gate 84 are applied to one input of a NOR gate 93 the output of which is connected to a second input of the NOR gate 92. The inverted output of the binary circuit 91 is connected to the clock input of a second binary circuit 94 and the inverted output of the second binary circuit 94 is connected to the clock input of a third binary circuit 95. Выход вентиля ИЛИ-НЕ 92 подается на клеммы сброса трех двоичных схем, 91, 94 и 95. Инвертированный выход двоичной схемы 91 также соединен с ее входом и с одним входом логического элемента ИЛИ-НЕ 96. Инвертированный выход двоичной схемы 94 также соединен с ее входом и со вторым входом логического элемента ИЛИ-НЕ 96. Инвертированный выход двоичной схемы 95 подключен к ее входу, а неинвертированный выход подключен к третьему входу логического элемента ИЛИ-НЕ 96. Двоичные схемы 91, 94 и 95 об

Соседние файлы в папке новая папка