193112. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés változtatható sávszélességben változtatható szerkezetü zajspektrumok átfogó jelhalmaz előállítására
193112 A találmány tárgya eljárás és kapcsolási elrendezés, amely lehetővé teszi, hogy vivőjelre való modulálás céljára úgy állítsunk elő jelhalmazt, hogy annak sávszélessége és szerkezete sokoldalúan változtatható, aminek folytán különböző rendeltetésekre zajjeiek kiterjedt választékát kaphatjuk. Különböző spektrumú zajjelek előállítására a társadalmi és a gazdálkodó tevékenység sok ágazatában lehet szükség. Különböző spektrumot felölelő zajjeleltkel végezhető el pl. eltérő kialakítású adatátviteli csatornák vizsgálata, jelspektrum szimuláció, stb. Alkalmasan választott spektrumú zajjelekkel megakadályozható, hogy illetéktelenek bizalmas adatokat vezetéknélküli hírátvitellel továbbítsanak, ha az elnyomandó információ szerkezetéhez illeszkedő zajspektrumot állítunk elő, és azt a megfelelő frekvenciájú vivőjelre modulálva megfelelő intenzitással kisugározzuk. Végeredményben a találmány alkalmazási köre még szélesebb, hiszen gyakorlatilag tetszőleges alkalmazáshoz illeszkedő spektrumú zajjelek állíthatók elő a találmány szerint kedvező feltételek között. A technika állásából már ismeretes, hogy zajjelek változatos előállításához célszerű a spektrum tartomány komponenseinek értékkészletét képező elemi jeleket tárolni, és a mindenkor választott szerkezetű jelhalmaz szintéziséhez szükséges elemi jelek halmazát a tárból kiolvasva, a jelhalmazt — szükség szerint formálás után — szűrőkre kapcsolni, és a szűrők kimenőjeleit vezérelhető kapcsoló áramkör megfelelő bemenetelre kapcsolva, a kapcsoló áramkör vezérlőbemenetére a kívánt jelhalmaz átbocsátását engedélyező vezérlőjelet kapcsolni; az így kapott kimenőjellel azután vivőjelet modulálhatunk, amely a kívánt irányban a kívánt intenzitással kisugározható. Az ismert ilyen megoldás egyik komoly hátránya, hogy a választott spektrumhoz illeszkedő soktagú szűrőkészlet szükséges, és a variációk köre így is a szűrőkészlet paraméterei szerint korlátozott. További hátrány, hogy a spektrumsűrűség változtatása csak áramköri változtatással lehetséges, a sávha tárolás minden kívánt sávszélességen külön szűrővel végzendő. További hátrány, hogy az ismert megoldással kialakítható'spektrumforma eltér a beszéd spektrumától. Ezek a hátrányok különös súllyal esnek latba olyan alkalmazásnál, amelynél ún. aritmikus spektrumra van szükség; az ilyen jelet, amely művi úton igyekszik megközelíteni a teljesen véletlen (random) jelleget, álvéletlen (pszeudo random) jelnek nevezik, és az álvéletlen jel előállítására alkalmas generátort PRG rövidítéssel jelölik, gyakran magát a jelet is PRG-jelnek nevezve. A találmány alapja az a felismerés, hogy az ismert megoldáshoz képest egyszerűbb felépítésű eszközök alkalmazásával a zajspektrumok szélesebb köre állítható elő, és a PR 1 2 jelleg kedvezőbben és jobb közelítéssel érhető el, ha az elemi jeleket digitális memóriában tárolva és vezérelhető paraméterű digitális első, illetve második szűrőt alkalmazva, a szűrő paramétereket időzítő áramkörrel állítjuk be, a memóriát, az időzítő áramkört és a digitális szűrőket mikroprocesszorral vezéreljük úgy, hogy a kívánt jelhalmazt kiválasztó külső vezérlőjelet a mikroproces?szor vezérlő portjára kapcsoljuk, a kiválasztott elemi jelek halmazát a mikroprocesszor adatportján át—az első digitális szűrő, analóg kapcsoló és a második digitális szűrő lánckapcsolását alkotó — jelfeldolgozó áramkör bemenetére kapcsoljuk, mindkét digitális szűrő kimenőjeleit a vezérelhető kapcsoló megfelelő bemenetére kapcsoljuk,,«s a külső vezérlőjellel a mikroprocesszor vezérlő portján át működtetjük a vezérelhető kapcsoló áram-, kört. E leírásban portnak nevezzük a processzor által címezhető tárolóelemet, a mikroproceszszor a portot feltöltheti adattal, az adatot abból kiolvashatja. A találmányt részletesebben ábrák segítségével magyarázzuk. Az 1. ábra zajspektrummal modulált vivőjel előállításának durva tömbvázlatát, a 2. ábra a jelhalmaz szintétizálását végző rész tömbvázlatát mutatja. A 3. ábra a technika állása szerinti példaként kapcsolási elrendezést, a 4. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés példaként kiviteli alakját mutatja tömbvázlatban, az 5-7. ábrák a mikroprocesszor futtatásának példaként folyamatábrái. Az 1. ábrán látható, hogy 11 jeltároló, 13 szűrő áramkor, 14 modulátor és 16 teljesítményerősítő lánckapcsolása táplálja a 17 antennát, a 11 jeltároló és a 13 szűrő áramkör vezérlését külső vezérlőjellel működtethető vezérlő 12 áramkör végzi, a 15 vivőjelet ismert módon állítjuk elő. A spektrum előállításában közreműködő rész példakénti tömbvázlatát mutató 2. ábrán látható, hogy a vezérlő 22 áramkör egyfelől a 21 jeltárolóval, másfelől a 23, 24, 25 szűrőkkel van csatolva, így biztosítva, hogy a 21 jeltárolóból a kívánt elemi jelek kapcsolódjanak a 23, 24, 25 szűrők adatbemeneteire, s a kívánt spektrumnak megfelelően felépített 23, 24, 25 szűrők a vezérlőjeleknek megfelelően szolgáltatják a jelhalmazt. Ha pl. a 23 szűrő aluláteresztő jellegű és határfrekvenciája 3 kHz, akkor a kimenő 26 jel sávszélessége 3 kHz, a 23 szűrő felépítéséből folyóan pedig sinx a jelalak—-—menetű. Hasonló függvénymenettel pl. 20 kHz sávszélességre alakítható ki a másik 24 szűrő, míg a példakénti esetben a további 25 szűrő tulajdonképpen elemi szűrők sorozatát alkotja, amelyek egyenként sávzáró jellegűek, a bemenő jel spektrumából meghatározott szélességű spektrumnak megfelelő részt kiszűr. A zárósáv szélessé2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 55
