УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ Российский патент 2001 года по МПК H03K5/19 

Предлагаемое устройство относится к радиотехнике, а более конкретно к импульсной технике, и может быть использовано для селекции регулярных импульсных последовательностей и измерения их параметров.

Известны устройства выделения периодических импульсных сигналов, основанные на временных параметрах анализируемой последовательности (см. патент США N 3922676, патент Франции N 2161400, авт. свид. N 330472, 477531, 1765885).

Из известных устройств выделения периодических импульсов наиболее близким к предлагаемому является устройство по авт. свид. N 1765885, 1992, М.кл. H 03 К 5/156 с приоритетом от 15.05.1990, которое и выбрано в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является низкая достоверность выделения периодической импульсной последовательности, обусловленная тем, что для выделения этой последовательности используются только два информативных параметра, а именно длительность импульса и период следования, и не используется такой информативный параметр, как амплитуда импульса. Это приводит к тому, что периодические последовательности импульсов с одинаковыми длительностями и периодами следования импульсов, но разными амплитудами этих импульсов, не могут быть разделены. Кроме того, амплитуда выделенных в прототипе импульсов равна уровню потенциала на выходе триггера и она не соответствует амплитуде входных импульсов. Это может затруднить последующую обработку выделенных импульсов.

Задача изобретения - повысить достоверность выделения заданной последовательности импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство выделения периодических импульсов по авт. свид. N 1765885, содержащее входной формирователь, вход которого соединен с входной шиной, первый выход соединен с первым входом элемента И, второй - с выходом первого элемента задержки, вход которого соединен с вторым выходом входного формирователя, второй элемент задержки, выход которого соединен с R-входом триггера, и третий элемент задержки, дополнительно введены ключ и последовательно соединенные сумматор, многоуровневый амплитудный селектор и коммутатор, выход которого соединен с S-входом триггера, а выход триггера - с управляющим входом ключа, при этом первый вход сумматора соединен с выходом элемента И и входом второго элемента задержки, второй вход - с первым выходом входного формирователя, вход которого соединен с входом третьего элемента задержки, а выход через ключ - с выходной шиной.

Структурная схема предлагаемого устройства представлена на фиг. 1, где приняты следующие обозначения: 1 - входной формирователь, 2 - первый элемент задержки, 3 - элемент И, 4 - второй элемент задержки, 5 - сумматор, 6 - третий элемент задержки, 7 - многоуровневый амплитудный селектор, 8 - коммутатор, 9 - RS-триггер, 10 - ключ. При этом входная шина подсоединена к входам третьего элемента задержки 6 и входного формирователя 1, первый выход которого соединен с первым входом элемента И 3 и с вторым входом сумматора 5. Второй выход входного формирователя 1 соединен с входом второго элемента задержки 2, выход которого соединен с вторым входом элемента И 3, а выход этого элемента соединен с первым входом сумматора 5 и с входом второго элемента задержки 4, выход которого соединен с R-входом триггера 9, а выход триггера подключен к управляющему входу ключа 10. Выход третьего элемента задержки 6 через ключ 10 соединен с выходной шиной. Выход сумматора 5 подключен к входу последовательно соединенных многоуровневого амплитудного селектора 7 и коммутатора 8, выход которого соединен с S-входом триггера 9. На фиг. 2 представлены временные диаграммы, поясняющие принцип работы предлагаемого устройства. Устройство выделения периодических импульсов работает следующим образом. Входная импульсная последовательность (фиг. 2а) подается на входной формирователь 1 и на третий элемент задержки 6. На первом выходе входного формирователя 1 формируются импульсы постоянной длительности t_ф, пропорциональные амплитуде входных импульсов и соответствующие их задним фронтам (фиг. 26), которые подаются на первый вход элемента И 3 и второй вход сумматора 5, а на втором выходе - аналогичные импульсы, соответствующие передним фронтам (фиг. 2в). Импульсы с второго выхода формирователя 1 задерживаются в первом элементе задержки 2 на время, равное сумме заданного периода следования Т_и и длительности импульса t_и выделяемой последовательности (фиг. 2г), и подаются на второй вход элемента И 3. В моменты времени, когда на обоих входах элемента И 3 есть сигналы, на его выходе появляются импульсы (фиг. 2д). На выход элемента И 3 проходят импульсы от обеих последовательностей с одинаковыми периодами следования Т_и и длительностями t_и, но имеющие разные амплитуды. В прототипе такие последовательности уже не разделить. В предлагаемом устройстве импульсы с выхода элемента И 3 поступают на первый вход сумматора 5, на второй вход этого сумматора поступают импульсы с первого выхода формирователя 1. Таким образом в сумматоре 5 происходит суммирование импульсов, представленных на диаграммах (фиг. 2д, фиг. 2б). На выходе сумматора 5 появятся импульсы (фиг. 2ж), которые несут информацию не только о периоде и длительности импульсов, но и о амплитудах входных импульсов. Эти импульсы подаются на вход многоуровневого амплитудного селектора 7 и в зависимости от суммарной амплитуды распределяются по его уровням (фиг. 2з). Каждый канал этого селектора пропускает на свой выход импульс только в том случае, когда суммарная амплитуда U_и заключена в интервале амплитуд данного канала U_мин < U_и < U_макс. Коммутатор 8 позволяет подключить к S-входу триггера 9 любой уровень (канал) многоуровневого амплитудного селектора 7. При наличии импульсов на определенном уровне, например уровне k, (фиг. 2и) эти импульсы своим передним фронтом устанавливают триггер 9 в единичное состояние. В нулевое состояние триггер 9 устанавливается импульсами с выхода второго элемента задержки 4, где осуществляется задержка на время, равное длительности t_и импульса (фиг. 2к). Таким образом, на выходе триггера 9 в этом случае появляются импульсы (фиг. 2л), которые подаются на управляющий вход ключа 10. На выходе третьего элемента задержки 6 появляются импульсы, задержанные на время, равное сумме периода следования и длительности импульса (фиг. 2м), которые подаются на ключ 10 и на его выход проходит одна периодическая последовательность (фиг. 2н) При подключении с помощью коммутатора 8 к входу триггера 9 другого канала, например n-ного, он устанавливается в единичное состояние другими импульсами (фиг. 2п), следовательно, и на его выходе появляются управляющие импульсы в другие моменты времени (фиг. 2р). На выход устройства в этом случае проходит периодическая последовательность импульсов с другой амплитудой (фиг. 2с).

Таким образом, использование в предлагаемом устройстве дополнительно введенных ключа, сумматора, многоуровневого амплитудного селектора и коммутатора, соединенных, как было отмечено выше в описании изобретения, с элементами прототипа, позволяет использовать для выделения заданной последовательности три информативных параметра, а именно период, длительность и амплитуду импульса, и, следовательно, повысить достоверность выделения заданной последовательности. При этом амплитуда импульсов на выходе устройства остается равной амплитуде входных импульсов.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах анализа и измерения параметров регулярных импульсных последовательностей. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности разделения суммарного импульсного потока, образованного регулярными импульсными последовательностями и случайными импульсами. Устройство содержит входной формирователь, первый, второй и третий элементы задержки, элемент И, сумматор, многоуровневый амплитудный селектор, коммутатор, RS-триггер и ключ. Для выделения заданной последовательности наряду с такими информативными параметрами, как период следования и длительность импульса, используется и амплитуда импульса. 2 ил.

Устройство выделения периодических импульсов, содержащее входной формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной, первый выход входного формирователя импульсов, на котором формируются импульсы постоянной длительности, пропорциональные амплитуде входных импульсов в моменты, соответствующие задним фронтам входных импульсов, соединен с первым входом элемента И, второй выход входного формирователя импульсов, на котором формируются аналогичные импульсы в моменты, соответствующие передним фронтам входных импульсов, соединен с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента И, второй элемент задержки, выход которого соединен с R-входом триггера, и третий элемент задержки, отличающееся тем, что в него введены ключ и последовательно соединенные сумматор, многоуровневый амплитудный селектор и коммутатор, выход которого соединен с S-входом триггера, а выход триггера - с управляющим входом ключа, при этом первый вход сумматора соединен с выходом элемента И и входом второго элемента задержки, второй вход сумматора соединен с первым выходом входного формирователя импульсов, вход которого соединен с входом третьего элемента задержки, а выход которого через ключ соединен с выходной шиной.