Pulsed Signal Duration Shaper with Adaptive Response Thresholds

Authors

  • V. A. Kulikov Udmurt State University
  • V. N. Syakterev Kalashnikov Izhevsk State Technical University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2024-3-17-22

Keywords:

comparator adaptive threshold, pulse width shaper, pulse-shape distortion

Abstract

His paper represents a shaper designed to restore the width of rectangular pulses transmitted over an open-optic (wireless) communication channel and having shape distortions in the form of amplitude modulation, pedestal and tightening of the front and decay. The principle of pulse width recovery is based on the formation of voltage comparator thresholds adaptive to changes in high and low pulse signal levels. Due to the use of sample-and-hold circuit (UVH - S/H circuit) in the circuit, the values of the input signal levels are stored in the previous half-periods. The threshold voltage of the comparator before its operation is formed as the output voltage of a resistive voltage divider into two inputs, one of which is supplied with the current voltage of the input signal, and the other with the voltage level of the signal recorded in the S/H circuit at the previous half-cycle of information pulses. The study presents the method for estimated error in pulse width formation from comparator bias voltages, S/H circuit and modulation changes in the shape of the information signal. The example provides quantitative estimates of the error. In the Micro Cap circuit modeling environment, a model experiment was performed, diagrams of the signal source and shaper models on ideal components and time diagrams of the device operation are presented. The operability of the device during the passage of a pulse signal with the above-mentioned shape distortions has been confirmed. A large depth of modulation of the input signal amplitude is allowed. The formative properties of the circuit are provided. The speed of the shaper is determined by the speed of the comparator and the S/H circuit. To reduce the error of the duration forming of information pulse signals, it is necessary to choose a voltage comparator and sample-and-hold circuit devices with minimal static errors.

Author Biographies

V. A. Kulikov, Udmurt State University

DSc in Engineering, Professor

V. N. Syakterev, Kalashnikov Izhevsk State Technical University

PhD in Engineering, Associate Professor

References

Моделирование инерционного формирователя с адаптивным порогом / В. А. Куликов, В. Н. Сяктерев, С. М. Колеватов, С. Г. Селетков // Информационные технологии в науке, промышленности и образовании: сборник трудов региональной научно-технической очно-заочной конференции. Ижевск: ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2015. С. 227-232.

Куликов В. А., Сяктерев В. Н., Сяктерева В. В. Исследование влияния методических погрешностей на точность измерения температуры подвижных деталей двигателей с использованием телеметрических систем измерения // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2014. № 4 (64). С. 118-121.

Куликов В. А., Сяктерев В. Н., Колеватов С. М. Многоканальный импульсный преобразователь температуры // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2015. № 4 (68).С. 47-49.

Нурзай В. А., Быковский Ю. М. Исследование влияния освещенности на погрешность измерения вибраций технологических объектов фотомодуляционным голографическим способом // Системы контроля окружающей среды. 2022. Вып. 3 (49). С. 117-126. DOI: 10.33075/2220-5861-2023-3-117-126.

Измерительные преобразователи систем оптической диагностики с многофункциональными одноэлементными фотоприемниками / Р. И. Воробей, О. К. Гусев, А. И. Свистун, А. К. Тявловский, К. Л. Тявловский, Л. И. Шадурская // Приборы и методы измерений. 2018. Т. 9, № 3. С. 215-226. DOI: 10. 21122/2220-9506-2018-9-3-215-226.

Патент на изобретение № RU 2689805 С1, МПК Н03К3/13, G05F 1/00 Время - импульсный универсальный интегрирующий преобразователь напряжения / Кук И.А. (RU), Сафиков Ш. С. (RU). Заявл. 06.08. 2018 № 2018128886. Опубл. 29.05. 2019. Бюл. № 16.

Беспроводный оптический канал связи с подвижными объектами / Л. М. Журавлёва, В. В. Левшунов, Д. А. Рыжков, Д. Х. Чыонг // Автоматика, связь, информатика. 2022. № 1. С. 13-16. DOI: 10.34649/AT.2022.1.1.003.

Молчанов С. В., Чижма С. Н., Холмогорова М. Д. Применение адаптивных алгоритмов управления для повышения производительности беспроводного оптического канала связи // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Физико-математические и технические науки. 2021. № 3. С. 86-94.

Куклин С. И. Передатчик и приемник цифровых сигналов по открытому оптическому каналу // Инновация. Наука. Образование. 2020. № 15. С.413-421.

Мышьянов С. В., Бабаев, Н. В. Дмитриев Г. А. Исследование особенностей передачи информации по беспроводному оптическому каналу связи. // Экономика и качество систем связи. 2019. № 3. С. 35-42.

Kundius A.A., Razzhivina K.R., Shiryaev D.S., Polukhin I.S., Bougrov V.E. [Near-infrared optical transmitting module for service channel of atmospheric quantum communication line] Reviews on Advanced Materials and Technologies. 2023. Т. 5. № 1. С. 10-15. DOI: 10.17586/2687-0568-2023-5-1-10-15.

Pavlenko T.A., Lyakhov P.A. [Analysis of data transmission in a binary symmetric communication channel using bch coding] Modern Science and Innovations. 2023. № 3 (43). С. 25-35. DOI: https://doi.org/10.37493/2307-910X.2023.3.3.

Ibrаhimov B.G., Tahirova K.M. [Method for calculation maximum throughput hidden channels in systems of steganographic ccalculation ommunications] T-Comm. 2022. Т. 16. № 9. С. 40-45. DOI: 10.36724/2072-8735-2022-16-9-40-45.

Hussein Ahmed Mahmood, Rumyantsev K.Y., Al-Karawi Hussein Shookor. [Evolution of radio over free space optical communication utilizing subcarrier multiplexing / amplitude shift keying] Izvestiya SFedU. Engineering Sciences. 2020. № 5 (215). С. 141-149. DOI: 10.18522/2311-3103-2020-5-141-149.

Rodin S.A., Davydov V.V., Reznikov B.K., Isaenko D.I., Vakorina D.V. [Optical communication channel for multifunctional ecological monitoring complex] St. Petersburg State Polytechnical University Journal. Physics and Mathematics. 2022. Т. 15. № S3.2. С. 253-256. DOI: https://doi.org/10.18721/JPM.153.246.

Oaserele D.V., Gordeeva A.F., Davydov R.V. [Development of a photodetector for an analog extended fiber-optic communication line]. St Petersburg State Polytechnical University Journal. Physics and Mathematics. 2023. Т. 16. № S3.2. С. 154-160. DOI: 10.18721/JPM.163.226.

Published

07.10.2024

How to Cite

Kulikov В. А., & Syakterev В. Н. (2024). Pulsed Signal Duration Shaper with Adaptive Response Thresholds. Intellekt. Sist. Proizv., 22(3), 17–22. https://doi.org/10.22213/2410-9304-2024-3-17-22

Issue

Section

Articles