ЭЛЕКТРОННЫЕ ШАХМАТНЫЕ ЧАСЫ
DIGITAL CHESS CLOCK

Предлагаемое устройство относится к электронным часам и может быть использовано в электронных шахматных часах, используемых для контроля времени в шахматной партии между удаленными соперниками в режиме реального времени с использованием дуплексной радиосвязи и сложных сигналов с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией (ФМн-АМ).
Известны электронные шахматные часы (авт.свид. СССР №№1.439.524, 1.372.275, 1.642.443; патенты РФ №№2.210.111, 2.755.372, 2.373.577; патент США №5.273.288; патент Китая №1.617.176 и другие).
Из известных электрических шахматных часов наиболее близкими к предлагаемым являются «Электронные шахматные часы» (патент РФ №2.373.577, G07С 1/28, 2008), которые и выбраны в качестве прототипа.
Известное устройство направлено на повышение помехоустойчивости и достоверности приема, обработки и передачи информации о ходах и времени на обдумывание. Этот результат обеспечивается за счет того, что используется дуплексная радиосвязь и сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией.
пр2
В состав известного устройства входят супергетеродинные приемники, в которых одно и то же значение второй промежуточной частоты ω может быть получено в результате приема сигналов на следующих частотах:
пр2
1
Г1
пр2
Г2
2
ω=ω-ω, ω=ω-ω,
пр2
Г1
31
пр2
32
Г2
ω=ω-ω, ω=ω-ω.
1
2
31
32
Г1
Г2
пр
Следовательно, если частоты настройки ω и ω являются основными каналами приема, то наряду с ними существуют и зеркальные каналы приема, частоты ω и ω которых расположены симметрично (зеркально) относительно частот ω и ω гетеродинов (фиг.3). Преобразование по зеркальным каналам приема происходит с тем же коэффициентом преобразования К, что и по основным каналам. Поэтому зеркальные каналы приема наиболее существенно влияют на избирательность и помехоустойчивость супергетеродинных приемников.
Кроме зеркальных существуют и другие дополнительные (комбинационные и канал прямого прохождения) каналы приема.
В общем виде любой комбинационный канал приема имеет место при выполнении следующих условий:
пр2
ki
Г1
ω=|±mωn±|,
пр2
ki
Г2
ω=|±mωn±|,
ki
где ω - частота i-ro комбинационного канала;
m, n, i - целые положительные числа.
Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии первой гармоники частоты сигнала с гармониками частот гетеродинов малого порядка (второй, третьей), так как чувствительность приемников по этим каналам близка к чувствительности основных каналов.
Так, четырем комбинационным каналам приема при m=1 и m=2 соответствуют частоты:
k1
Г1
пр2
k2
Г1
пр2
ω=2ω-ω, ω=2ω+ω,
k3
Г2
пр2
k4
Г2
пр2
ω=2ω-ω, ω=2ω+ω,
п
пр2
п
пр2
Если частота ω ложного сигнала (помехи) равна второй промежуточной частоте ω(ω=ω), то образуется канал прямого прохождения, для которого элементы и блоки приемников являются простыми передающими звеньями.
Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальным и комбинационным каналам, а также по каналу прямого прохождения, приводят к снижению избирательности, помехоустойчивости и надежности дуплексной радиосвязи между соперниками.
Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости, избирательности и достоверности приема, обработки и передачи информации о ходах и времени на обдумывание соперников, удаленных на значительное расстояние, путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам.
Г1
Г2
Г2
Г1
пр2
1
пр1
Г2
2
Г1
2
1,
Поставленная задача решается тем, что электронные шахматные часы для игры с удаленным соперником, содержащие последовательно соединенные блок питания, блок формирования хронирующих импульсов, блок обработки информации, который через переключатель часов связан со средством для индикации времени соперников, средство для индикации очередного хода удаленного соперника и блока сверки хода удаленного соперника, выход которого соединен со входом средства для индикации времени соперников, последовательно подключенные ко второму выходу блока питания. Видеопередающее устройство, блок приема-передачи информации, вход-выход которого связан с блоком обработки информации, и средство для визуального изображения удаленного соперника, последовательно подключенные к выходу блока задания режима учета времени обдумывания хода соперников, блок обработки информации, средство для учета погрешности и сбоев и средство для индикации сбоев, при этом блок приема-передачи информации выполнен в виде последовательно включенных задающего генератора, фазового манипулятора, второй вход которого через формирователь модулирующего кода соединен с выходом блока обработки информации, амплитудного модулятора, второй вход которого через формирователь модулирующей функции соединен с выходом видеопередающего устройства, вход которого соединен с вторым выходом блока питания, первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, усилителя первой промежуточной частоты, первого усилителя мощности, дуплексера, вход-выход которого связан с приемопередающей антенной, второго усилителя мощности, второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, и усилителя второй промежуточной частоты, последовательно включенных амплитудного ограничителя и синхронного детектора, выход которого подключен к средству для визуального изображения удаленного соперника, последовательно подключенных к выходу амплитудного ограничителя, перемножителя, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, полосового фильтра и фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход подключен к блоку обработки информации, частоты ωи ω первого и второго гетеродинов разнесены на значение второй промежуточной частоты ω-ω=ω, блок приема-передачи информации первого соперника излучает сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией на частоте ω=ω=ω, а принимает на частоте ω=ω, а блок приема-передачи информации второго соперника, наоборот, излучает сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией на частоте ω, а принимает на частоте ω отличаются от ближайшего аналога тем, что каждый блок приема-передачи информации снабжен двумя узкополосными фильтрами, фазоинвертором, сумматором, селектором частоты, амплитудным детектором, пороговым блоком и ключом, причем к. выходу второго усилителя мощности последовательно подключены первый узкополосный фильтр, фазоинвертор, сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя мощности, селектор частоты, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина, второй узкополосный фильтр, амплитудный детектор, пороговый блок и ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя второй промежуточной частоты, а выход подключен к входу амплитудного ограничителя и к второму входу синхронного детектора.
Структурные схемы электронных часов представлены на фиг.1 и 2. Частотная диаграмма, иллюстрирующая преобразования сигналов, изображена на фиг.3.
Электронные шахматные часы для игры с удаленным соперником содержат последовательно соединенные блок 1.1(1.2) питания, блок 2.1(2.2) формирования хронирующих импульсов, блок 3.1(3.2) обработки информации, который через переключатель 4.1(4.2) часов связан со средством 5.1(5.2) для индикации времени соперников, средство 8.1(8.2) для индикации очередного хода удаленного соперника и блок 9.1(9.2) сверки хода удаленного соперника, выход которого соединен со входом средства 5.1(5.2) для индикации времени соперников, последовательно подключенные ко второму выходу блока 1.1(1.2) питания видеопередающее устройство 11.1(11.2), блок 7.1(7.2) приема-передачи информации, вход-выход которого связан с блоком 3.1(3.2) обработки информации, и средство 12.1(12.2) для визуального изображения удаленного соперника, последовательно подключенные к выходу блока 10.1(10.2) задания режима времени обдумывания хода соперников, блок 3.1(3.2) обработки информации, средство 13.1(13.2) для учета погрешностей и сбоев и средство 14.1(14.2) для индикации сбоев.
Блок 7.1(7.2) приема-передачи информации выполнен в виде последовательно включенных задающего генератора 15.1(15.2), фазового манипулятора 17.1(17.2), второй вход которого через формирователь 16.1(16.2) модулирующего кода соединен с выходом блока 3.1(3.2) обработки информации, амплитудного модулятора 19.1(19.2), второй вход которого через формирователь 18.1(18.2) модулирующей функции соединен с выходом видеопередающего устройства 11.1(11.2), первого смесителя 21.1(21.2), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 20.1(20.2), усилителя 22.1(22.2) первой промежуточной частоты, первого усилителя 23.1(23.2) мощности, дуплексера 24.1(24.2), вход-выход которого связан с приемопередающей антенной 25.1(25.2), второго усилителя 26.1(26.2) мощности, второго смесителя 28.1(28.2), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 27.1(27.2), и усилителя 29.1(29.2)второй промежуточной частоты. К выходу второго усилителя 26.1(26.2) мощности последовательно подключены первый узкополосный фильтр 35,1(35.2), фазоинвертор 36.1(36,2), сумматор 37.1(37.2), второй вход которого соединен с выходом второго усилителя 26.1(26.2) мощности, селектор 38.1(38.2) частоты, второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 20.1(20.2), второй узкополосный фильтр39.1(39.2), амплитудный детектор 40.1(40.2), пороговый блок 41.1(41.2), ключ 42.1(42.2), второй вход которого соединен с выходом усилителя 29.1(29.2) второй промежуточной частоты, амплитудный ограничитель 30.1 и синхронный детектор 31.1(31.2), второй вход которого соединен с выходом ключа 42.1(42.2), а выход подключен к средству 12.1(12.2) для визуального изображения удаленного соперника. К выходу амплитудного ограничителя 30.1(30.2) последовательно подключены перемножитель 32.1(32.2), второй вход которого соединен с выходом первого гетеродина 20.1(20.2), полосового фильтра 33.1(33.2) и фазовый детектор 34.1(34.2), второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 27.1(27.2), а выход подключен к блоку 3.1(3.2) обработки информации.
Г1
Г2
Причем частоты ω и ω первого 20.1(20.2) и второго 27.1(27.2) гетеродинов разнесены на значение второй промежуточной частоты:
Г2
Г1
пр2
ω-ω=ω,
1
пр1
Г2
Г1
2
блок 7.1 приема-передачи информации первого соперника излучает сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией (ФМн-АМ) на частоте ω=ω=ω, а принимает на частоте ω2=ω, a блок 7.2 приема-передачи информации второго соперника, наоборот, излучает сложные ФМн-АМ-сигналы на частоте ω, а принимает на частоте ω1.
Устройство работает следующим образом.
Через линию радиосвязи 6 на вход блока 7.1 приема-передачи информации первого соперника, играющего черными фигурами, поступает сигнал о ходе, произведенном удаленным соперником, играющим белыми фигурами, и значение времени на обдумывание ходов удаленного соперника. После обработки этого сигнала в блоке 3.1 обработки информации этот ход воспроизводится средством 8.1 для индикации хода удаленного соперника в предварительном режиме, например, в виде мигающего изображения. Первый игрок на своем времени воспроизводит этот ход на шахматной доске. В блоке 9.1 сверки производится сверка выполненного первым игроком хода с тем, который получен по линии радиосвязи 6, после чего блок 9.1 дает сигнал в средство 8.1 для индикации хода удаленного (второго) соперника на прекращение мигающего режима индикации хода, а также на входе средства 5.1 для индикации времени соперников, где индицируется значение времени на обдумывание ходов у удаленного (второго) соперника.
1
Когда первый игрок выполняет свой очередной ход и переключаетт часы, то информация о произведенном им ходе и его времени со средства 5.1 для индикации времени через переключатель 4.1 часов поступает на вход блока 3.1 обработки информации, который автоматически производит проверку соответствия произведенного хода правилам шахматной игры, после чего информация о произведенном первым игроком ходе и его времени поступает на вход формирователя 16.1 модулирующего кода блока 7.1 приема-передачи информации, где преобразуется в цифровой модулирующий код M(t).
Одновременно задающий генератор 15.1 формирует высокочастотное гармоническое колебание
с1
с1
с
с1
cl
u(t)=Ucos(ωt+φ), 0≤t≤T,
с1
с
с1
с1
1
где U, ω, φ, Т - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность колебания, которое поступает на первый вход фазового манипулятора 17.1, на второй вход которого подается модулирующий код M(t) с выхода формирователя 16.1. На выходе фазового манипулятора 17.1 образуется сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн)
1
C1
С
k1
С1
С1
u(t)=Ucos[ωt+φ(t)+φ], 0≤t≤Т,
k1
1
kl
э
э
Э
1
где φ(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем φ(t)=const при kτ<t<(k+1)τ и может изменяться скачком при t=kτ, т.е. на границах между элементарными посылками (к=1, 2,…,N-1);
э
1
C1
C1
Э
1
τ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью T(T=τN-1), который поступает на первый вход амплитудного модулятора 19.1. Часы позволяют вести визуальный контроль поведения удаленного соперника. Видеопередающее устройство 11.1 через формирователь 18.1 модулирующей функции передает видеоинформацию на второй вход амплитудного модулятора 19.1 На выходе последнего образуется сложный сигнал с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией (ФМн-АМ).
2
Cl
1
С
k1
С
С1
u(t)=U[1+m(t)]·cos[ωt+φ(t)+φ], 0≤t≤T,
1
где m(t) - модулирующая функция, содержащая аналоговую информацию, который поступает на первый вход первого смесителя 21.1, на второй вход которого подается напряжение первого гетеродина 20.1
Г1
Г1
Г1
Г1
u(t)=Ucos(ωt+φ).
На выходе смесителя 21.1 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 22.1 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частоты
пр1
пр1
1
пр1
k1
пр1
С1
u(t)=U[1+m(t)]cos[ωt+φ(t)+φ], 0≤t≤Т,
<mrow><msub><mi>U</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>U</mi><mrow><mi>С</mi><mn>1</mn></mrow></msub><msub><mi>U</mi><mrow><mi>Г</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow>
где
,
пр1
с
U1
ω=ω+ω - первая промежуточная (суммарная) частота;
пр1
с1
г1
φ=φ+φ.
1
пр1
Г2
Г1
Это напряжение после усиления в усилителе 23.1 мощности через дуплексер 24.1 поступает в приемопередающую антенну 25.1, излучается ею в эфир на частоте ω=ω=ω, улавливается приемопередающей антенной 25.2 блока 7.2 приема-передачи информации второго соперника и через дуплексер 24.2 и усилитель 26.2 мощности поступает на первый вход смесителя 28.2, на второй вход которого подается напряжение u(t) гетеродина 27.2. На выходе смесителя 28.2 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 29.2 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты
пр2
пр2
1
np2
K1
пр2
С1
u(t)=U[1+m(t)]·cos[ωt+φ(t)+φ], 0≤t≤Т,
<mrow><msub><mi>U</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>U</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi><mn>1</mn></mrow></msub><msub><mi>U</mi><mrow><mi>Г</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow>
где
;
пр2
пр1
Г1
ω=ω+ω - вторая промежуточная (разностная) частота;
пр2
пр1
Г1
φ=φ+φ.
пр1
Одновременно напряжение u(t) с выхода усилителя 26.2 мощности через сумматор 37.2, у которого работает только одно плечо, поступает на первый вход селектора 38.2 частоты, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 20.2
Г2
Г2
Г2
Г2
u(t)=Ucos(ωt+φ).
Н2
Г2
Н2
Г2
пр1
В качестве селектора 38.2 частоты может использоваться колебательная система, частота настройки ω которой выбрана равной частоте ω гетеродина 20.2 (ω=ω). При поступлении на первый вход селектора 38.2 частоты напряжения u(t) в колебательной системе (контуре) возникает явление резонанса.
пор
Выходное напряжение селектора 38.2 частоты выделяется узкополосным фильтром 39.2, детектируется амплитудным детектором 40.2 (U) и поступает на вход порогового блока 41.2, где сравнивается с пороговым напряжением U.
max
пор
max
пор
пор
пр2
При резонансе выходное напряжение селектора 38.2 частоты достигает максимального значения, напряжение U амплитудного детектора40.2 превышает пороговый уровень U в пороговом блоке 41.2 (U>U) и только при превышении порогового уровня U в пороговом блоке 41.2 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 42.2 и открывает его. В исходном состоянии ключ 42.2 всегда закрыт. При этом напряжение u(t) с выхода усилителя 29.2 второй промежуточной частоты через открытый ключ 42.2 поступает на вход амплитудного ограничителя 30.2 и на первый (информационный) вход синхронного детектора 31.2. На выходе амплитудного ограничителя 30.2 образуется напряжение
3
о
пp2
k1
пp2
Сl
u(t)=Ucos[ωt+φ(t)+9], 0≤t≤T,
о
где U - порог ограничения,
пр2
которое представляет собой сложный ФМн-сигнал на второй промежуточной частоте ω, используется в качестве опорного напряжения и поступает на второй (опорный) вход синхронного детектора 31.2 и на первый вход перемножителя 32.2.
На выходе синхронного детектора 31.2 образуется низкочастотное напряжение
н1
н1
1
С1
u(t)=U[1+m(t)], 0≤t≤T,
<mrow><msub><mi>U</mi><mrow><mi>н</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>U</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>U</mi><mn>0</mn></msub></mrow>
где
,
1
пропорциональное модулирующей функции m(t). Это напряжение поступает на вход средства 12.2 для визуального изображения удаленного первого соперника.
На второй вход перемножителя 32.2 подается напряжение гетеродина 20.2
Г2
Г2
Г2
Г2
u(t)=Ucos(ωt+φ).
На выходе перемножителя 32.2 образуется напряжение
4
4
Г1
kl
Г1
С1
u(t)=Ucos[ωt+φ(t)+φ], 0≤t≤Т,
<mrow><msub><mi>U</mi><mn>4</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>U</mi><mi>o</mi></msub><msub><mi>U</mi><mrow><mi>Г</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>;</mo></mrow>
где
Г1
Г2
пр2
пр3
ω=ω-ω=ω;
Г1
Г2
пр2
φ=φ-φ;
Г2
которое представляет собой ФМн-сигнал на частоте ω гетеродина 27.2.
Г1
Это напряжение выделяется полосовым фильтром 33.2 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 34.2, на второй (опорный) вход которого подается напряжение U(t) гетеродина 27.2. На выходе фазового детектора 34.2 образуется низкочастотное напряжение
н2
н2
kl
С1
u(t)=Ucosφ(t), 0≤t≤Т,
<mrow><msub><mi>U</mi><mrow><mi>н</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>U</mi><mn>4</mn></msub><msub><mi>U</mi><mrow><mi>Г</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow>
где
;
1
пропорциональное модулирующему коду M(t). Это напряжение поступает на вход блока 3.2 обработки информации, где определяется информация о произведенном первом игровом ходе и его времени. Полученная информация обрабатывается в блоке 3.2 обработки информации таким же образом, как и в блоке 3.1 обработки информации первого игрока и как это описано выше.
Для передачи очередного хода и его времени второго игрока, играющего белыми фигурами, с помощью задающего генератора 15.2 формируется высокочастотное гармоническое колебание
c2
c2
c
c2
с2
u(t)=Ucos(ωt+φ), 0≤t≤T,
2
1
которое поступает на первый вход фазового манипулятора 17.2, на второй вход которого подается модулирующий код M(t) с выхода формирователя 16.2, который формируется так же, как и модулирующий код M(t) первого игрока. На выходе фазового манипулятора 17.2 образуется сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн)
5
c2
с
k2
2
c2
u(t)=Ucos[ωt+φ(t)+Uс], 0≤t≤T,
k2
2
k2
Э
Э
Э
2
где φ(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом М(1), причем φ(t)=const при kτ<t<(k+1)τ и может изменяться скачком при t=kτ, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1, 2,…, N-1);
Э
с2
с2
Э
τ, N2 - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью T(T=τN2),
который поступает на первый вход амплитудного модулятора 19.2. На второй вход амплитудного модулятора 19.2 подается видеоинформация с выхода формирователя 18.2 модулирующей функции. На выходе амплитудного модулятора 17.2 образуется сложный сигнал с комбинированной фазовой манипуляцией и амплитудной модуляцией (ФМн-AM)
6
c2
2
c
k2
с2
С2
2
Г2
u(t)=U[1+m(t)]cos[ωt+φ(t)+φ], 0≤t≤Т, где m(t) - модулирующая функция, содержащая аналоговую информацию, который поступает на первый вход смесителя 21.2, на второй вход которого подается напряжение u(t) гетеродина 20.2. На выходе смесителя 21.2 образуется напряжение комбинационных частот. Усилителем 22.2 выделяется напряжение третьей промежуточной (разностной) частоты
пр3
пр3
2
пp3
k2
пр3
с2
u(t)=U[1+m(t)]cos[ωt-φ(t)+φ], 0≤t≤T,
<mrow><msub><mi>U</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi><mn>3</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>U</mi><mrow><mi>с</mi><mn>2</mn></mrow></msub><msub><mi>U</mi><mrow><mi>Г</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow>
где
;
пр3
Г2
с
2
ω=ω-ω=ω - третья промежуточная (разностная) частота;
пр3
Г2
с2
φ=φ-φ.
2
пр3
Г1
Это напряжение после усиления в усилителе 23.2 мощности через дуплексер 24.2 поступает в приемопередающую антенну 25.2, излучается ею в эфир на частоте ω=ω=ω, улавливается приемопередающей антенной 25.1 блока 7.1 приема-передачи первого соперника и через дуплексер 24.1 и усилитель 26.1 мощности поступает на первый вход смесителя 28.1, на второй вход которого подается напряжение Un(t) гетеродина 23.1. На выходе смесителя 28.1 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 29.1 выделяется напряжение второй промежуточной (разностной) частоты
пр4
пр4
2
np2
k2
пр4
с2
U(t)=U[1+m(t)]·cos[ωt+φ(t)+φ], 0≤t≤Т,
<mrow><msub><mi>U</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi><mn>4</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>U</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi><mn>3</mn></mrow></msub><msub><mi>U</mi><mrow><mi>Г</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow>
где
;
пр2
Г2
пр3
ω=ω-ω - вторая промежуточная (разностная) частота;
пр4
Г2
пр3
φ=φ-φ.
пр3
Одновременно напряжение u(1) с выхода усилителя 26.1 мощности через сумматор 37.1, у которого работает только одно плечо, поступает на первый вход смесителя 38.1 частоты, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 20.1
Г1
Г1
Г1
Г1
u(t)=Ucos(ωt+φ).
н1
Г1
н1
Г1
пор
2
Г1,
max
пор
max
пор
пор
пр4
В качестве селектора 38.1 частоты может использоваться колебательная система, частота настройки ω которой выбирается равной частоте ω гетеродина 20.1 (ω=ω). Выходное напряжение селектора 38.1 частоты выделяется узкополосным фильтром 39.1, детектируется амплитудным детектором 40.1 (U) и поступает на вход порогового блока 41.1, где сравнивается с пороговым напряжением U. При резонансе, который наступает при ω=ω выходное напряжение селектора 38.1 частоты достигает максимального значения, напряжение амплитудного детектора 40.1 U превышает пороговый уровень U в пороговом блоке 41.1 (U>U). И только при превышении порогового уровня U (это случается только при наступлении явления резонанса) в пороговом блоке 41.1 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 42.1 и открывает его. В исходном состоянии ключ 42.1 закрыт. При этом напряжение u(1) с выхода усилителя 29.1 второй промежуточной частоты через открытый ключ 42.1 поступает на вход амплитудного ограничителя 30.1 и на первый (информационный) вход синхронного детектора 31.1. На выходе амплитудного ограничителя 30.1 образуется напряжение
7
о
пр2
k2
пр7
с2
u(t)=Ucos[ωt+φ(t)+φ], 0≤t≤Т,
о
где U - порог ограничения,
пр2
которое представляет собой сложный ФМн-сигнал на второй промежуточной частоте ω и поступает на второй (опорный) вход синхронного детектора 31.1 и на первый вход перемножителя 32.1. На выходе синхронного детектора 31.1 образуется низкочастотное напряжение
н3
н3
2
c2
u(t)=U[1+m(t)], 0≤t≤T,
<mrow><msub><mi>U</mi><mrow><mi>н</mi><mn>3</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>U</mi><mrow><mi>п</mi><mi>р</mi><mn>4</mn></mrow></msub><msub><mi>U</mi><mi>о</mi></msub></mrow>
где
;
2
Г1
пропорциональное модулирующей функции m(1). Это напряжение поступает на вход средства 12.1 для визуального изображения удаленного второго соперника. На второй вход перемножителя 32.1 подается напряжение u(t) гетеродина 20.1. На выходе перемножителя 32.1 образуется напряжение
8
8
Г2
k2
Г2
c2
u(t)=Ucos[ωt+φ(t)+φ], 0≤t≤T,
<mrow><msub><mi>U</mi><mn>8</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>U</mi><mi>o</mi></msub><msub><mi>U</mi><mrow><mi>Г</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mrow>
где
;
Г2
Г2
которое представляет собой ФМн-сигнал на частоте ω гетеродина 27.1. Это напряжение выделяется полосовым фильтром 33.1 и поступает на первый (информационный) вход фазового детектора34.1, на второй (опорный) вход которого подается напряжение u(t) гетеродина 27.1. На выходе фазового детектора 34.1 образуется низкочастотное напряжение
н4
н4
k2
c2
u(t)=Ucosφ(t), 0≤t≤T,
<mrow><msub><mi>U</mi><mrow><mi>н</mi><mn>4</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>U</mi><mn>8</mn></msub><msub><mi>U</mi><mrow><mi>Г</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mrow>
где
,
2
пропорциональное модулирующему коду M(t). Это напряжение поступает на вход блока 3.1 обработки информации, где определяется информация о произведенном вторым игроком ходе и его времени.
Блок 10.1 (10.2) задания режима контроля времени, выход которого соединен с выходом блока 3.1(3.2) обработки информации, позволяет задавать требуемый режим контроля времени, например контроль с накоплением времени за каждый выполненный соперником ход.
Часы позволяют вести визуальный контроль поведения удаленного соперника. Часы могут быть снабжены средством 13.1(13.2) для учета погрешности и сбоев при передаче информации, которое производит контроль правильности индицирования значений времени с учетом времени прохождения сигналов по линии радиосвязи 6. В случае сбоев в линии радиосвязи 6 либо в иных нештатных ситуациях средство 13.1(13.2) выдает сигнал на средство 14.1(14.2) для индикации сбоев.
1
2
31
Описанная выше работа устройства соответствует случаю приема полезных ФМн-АМ-сигналов по основным каналам на частотах ω и ω (фиг.3). Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому зеркальному каналу на частоте ω
31
31
31
31
31
u(t)=Ucos(ωt+φ), 0≤t<≤Т,
н2
Г2
н2
Г2
Г2
31
Г2
31
пр2
пор
31
н2
Г2
32
то на выходе усилителя 26.2 мощности через сумматор 37.2, у которого работает только одно плечо, он поступает на первый вход селектора 38.2 частоты, частота настройки ω которого выбирается равной частоте ω гетеродина 20.2 (ω=ω). Частоты ω и ω разнесены на удвоенное значение второй промежуточной частоты ω-ω=2ω. Поэтому в селекторе 38.2 частоты явление резонанса не наступает, выходное напряжение U амплитудного детектора 40.2 не превышает порогового уровня в пороговом блоке 41.2 (U<U). Ключ 42.2 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому зеркальному каналу на частоте ω, подавляется. Для этого используются резонансные свойства селектора 38.2 частоты, выполненного в виде колебательного контура с частотой настройки ω=ω. Если ложный сигнал (помеха) принимается по второму зеркальному каналу на частоте ω
32
32
32
32
32
u(t)=Ucos(ωt+ω), 0≤t≤T,
н1
Г1
н1
Г1
Г1
32
Г2
Г1
пр2
пор
пор
32
н1
Г1
то с выхода усилителя 26.1 мощности через сумматор 37.1, у которого работает только одно плечо, он поступает на первый вход селектора 38.1 частоты, частота настройки ω которого выбирается равной частоте ω гетеродина 20.1 (ω=ω). Частоты ω и ω разнесены на удвоенное значение второй промежуточной частоты ω-ω=2ω. Поэтому в селекторе 38.1 частоты явление резонанса не наступает, выходное напряжение U амплитудного детектора 40.1 не превышает порогового уровня U в пороговом блоке 41.1 (U<U). Ключ 42.1 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму зеркальному каналу на частоте ω, подавляется. Для этого используются резонансные свойства селектора 38.1 частоты, выполненного в виде колебательного контура с частотой настройки ω=ω.
k1
к2
к3
к4
По аналогичной причине подавляют и ложные сигналы (помехи), принимаемые по другим дополнительным (первому ω, второму ω,, третьему ω и четвертому ω комбинационным каналам.
п
пр2
Если ложный сигнал (помеха) принимается по каналу прямого прохождения на частоте ω=ω
п
п
п
п
п
u(t)=Ucos(ωt+φ), 0≤t≤T,
н3
н3
пр2
то с выхода усилителя 26.1(26.2) мощности он поступает на первый вход сумматора 37.1(37.2) и на вход узкополосного фильтра 35.1(35.2), частота настройки ω которого выбирается равной второй промежуточной частоте (ω=ω). Указанный сигнал (помеха) выделяется узкополосным фильтром 35.1(35.2) и подается на вход фазоинвертора 36.1(36.2), на выходе которого образуется напряжение
п1
п
п
п
п
u(t)=-Ucos(ωt+φ), 0≤t≤T.
Это напряжение поступает на второй вход сумматора 37.1(37.2).
п
п1
Напряжения u(t) и u(t), поступающие на два входа сумматора 37.1(37.2), на его выходе компенсируются.
п
пр2
Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по каналу прямого прохождения на частоте ω=ω, подавляется с помощью фильтра-пробки, состоящего из узкополосного фильтра 35.1(35.2), фазоинвертора 36.1(36.2), сумматора 37.1(37.2) и реализующего фазокомпенсационный метод.
31
32
к1
к2
к3
к4
п
пр2
Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение избирательности, помехоустойчивости и надежности дуплексной радиосвязи между шахматными игроками, удаленными друг от друга на значительное расстояние. Это достигается путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по первому ω и второму ω зеркальным каналам, по первому ω, второму ω, третьему ω, и четвертому ω комбинационным каналам и по каналу прямого прохождения на частоте ω=ω. Причем для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальным и комбинационным каналам, используется селектор частоты, выполненный в виде колебательного контура и реализуемый явление резонанса.
Следует отметить, что явление резонанса является основополагающим принципом работы многих систем и устройств радиоэлектроники.
Для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения, используется фильтр-пробка, реализующий фазокомпенсационный метод.