Автоматическое пороговое устройство Советский патент 1983 года по МПК H03K5/08 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова но в системах обработки и отображения измерительной информации, в уст ройствах статистического анализа структур импульсных потоков. Известно устройство для селекции импульсов, содержащее элемент совпа дения, выход которого является выходом селектора, и устройство задержки, включенное между входами элемента совпадения. Это устройство вырабатывает сигнал на выходе в случае, если запаздывание сигнала в устройстве задержки менее длитель ности входного импульса 1J; Однако при необходимости обработки многопозиционных сигналов при менение указанного устройства увели чивает, затраты оборудования, так как оно должно иметь в этом случае несколько пороговых уровней. Кроме того, в случае изменения шкалы вход ного сигнала в сторону больших или меньших длительностей при сохранении количества позиций обработка си налов селектором становится невозможной без ручной перестройки пороговых уровней. Наиболее близким к предлагаемому является пороговое устройство по длительности, содержащее дифференци рующую цепь, выход которой соединен с входом установки в О счетчика адреса и с входом управления генератора, выход которого соединен со счетным входом счетчика, запоминающее устройство, адресные входы которого соединены с выходом счетчи ка, а информационный вход с формирователем одиночного импульсаJ схему И, первый вход которой соединен с выходом ЗУ, а второй - с Ъходом дифференцирующей цепи и с входом селектора 2. Недостатком известного устройств является то, что при обработке реальных измерительных сигналов необходимо корректировать пороговые уровни в процессе работы. Это вызва но тем, что на измерительный сигнал в канале связи накладываются шумыв и помехи различной интенсивности, которые сужают зону уверенного распоз навания сигнала, причем шумы рас пределены по времени неравномерно. Кроме того, при работе от разных источников сигнала, а также вследствие нестабильности формирователя 9 сигнала в сторону меньших или больших длительностей при сохранении количества зон устройство требует ручной коррекции пороговых уровней, что не всегда бывает возможным, например при цикле передачи не более нескольких секунд. Задачу непрерывной коррекции значений пороговых уровней в процессе обработки информации, особенно коротких сообщений, может решить только автоматическое пороговое устройство. Цель изобретения - расширение , функциональных возможностей устройства путем повышения достоверности контроля. Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее формирователь , вход которого соединен с входной клеммой, а выход с входом ycfaновки в нуль счетчика адреса и входом генератора, выход которого соединен со счетным входом счетчика, блок памяти порогов, адресными входами подключенного к выходу счетчика адресаi а выходом - к первому входу элемента И, второй вход кото- : рого соединен с входом устройства, введены блок памяти накопления, блок буферной памяти, формирователь им- г пульсов, формирователь зйднего .фронта, счетчик, регистр сдвига, триггер, второй и третий элементы И, при этом выход счетчика адреса динен с адресными входами блока памяти накопления и блока буферной памяти, первый вход записи блока памяти накопления соединен с выходом формирователя заднего фронта, информационный вход - с входом записи блока буферной Памяти и с инверс- , ным выходом триггера, второй вход записи через третий элемент И соединен с выходом генератора и первым входом второго элемента..И, выходы инверсный через второй элемент И, а прямой непосредственно соединены с входами счетчика, выход которого подключен к входу формирователя импульсов и регистра сдвига, выход формирователя импульсов соединен с информационным входом блока буферной памяти, выход которого подключен к информационному входу блока памяти порогов, вход записи которого соединен с вторым входом третьего элемента И и выходом триггера, информационный вход которого соединен с выходом регистра сдвига, а вход синхронизации - с вторым входом регистр сдвига и выходом формирователя, а вход устройства подключен к входу формирователя заднего фронта и счетчика.

На фмг. 1 дана структурная схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы входных сигналов; на фиг.. 3 временные диаграммы работы устройства. Автоматическое, пороговое уст(эойство ( фиг.1 содержит формирователь 1, вход которого соединен с входом устройства, а выход - с входом установки .в нуль счетчика адреса 2 и входом генератора 3, выход к оторого соединен со счетным вхоДом счетчика 2, блокпамяти порогов 4, адресные входы которого соединены с выходами счетчика адреса 2, а выход - с первым входом элемента И 5 второй вход которой соединен вхо.дом устройства, блок памяти Щкопле|ния 6, адресные входы которого cdeдйнены с адресными входами блока памяти порогов k, блок буферной памяти 7V формирователь заднего фроН та 8, вход которого соединен с входом устройства, а выход с первым входом записи блока Памяти накоп|1ения 6, счетчик Э, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И 10, формирователь оди ночного импуЛьса 11, причем. Первый вход установки в нуль счетчика 9 соединен с выходом блока памяти накопления 6, а второй вход устанойки в Нуль счетчика 9 с входом формирователя 1, вход которого соединен с входом установки в 1 регистра сдвига 12 и входом синхронизации триггера 13, второй элемент |И 10, первый вход KOtoporp соединен |с Инверсным выходом блока памяти накопления 6, второй вход - с первым входом .третьего элемента И И |И с выходом генератора 3, выход третьего элемента И 1 соединен с Вторым входом записи блока памяти накопления 6, выход счетчика 9 соединен с входом синхронизации регис.тра сдвига 12 и через формирователь одиночного импульса 11с информационным входом блока .буферной памяти 7« выход которого соединен с информационным входом блока памяти порогов k, триггер 13, информационный вход которого соединен с выходом регистра сдвига 12, выход |Триггера 13 соединен с входом записИ

Запоминающего устройства порогов и , .вторым входом третьего элемент It, инверсный выход триггера 13 соеди,нен с входом записи блока буферной 5 памяти 7 и с информационйым входом блока памяти 6.

Автоматическое пороговое устройство работает следующим .образом. Формирователем 1 по переднему

0 фронту входного сигнала формируются :импульсы установки в нулевое состоя;ние счетчика адреса 2 и останова генератора 3« По окончании этих импульсов происходит заполнение счетs чика 2 тактовыми импульсами генератора 3- Период импульсов генератора 3 выбирается, исходя из заданной точности селекции а количество разрядов счетчика адреса 2 выбирается та0 КИМ образом. Чтобы интервал заполнения счетчика 2 не превышал периода следования входных сигналов. Таким , каждому тактовому интервалу импульсов генератора 3 соответстs :вует. определенное состояние счет чика 2, которое является адресом дтого тактового интервала в двоич|ном коде. По сформированному адресу Производится об ращение к блока.м памяти 4, 6 и 7 СЗУ).

0

Все три, блока памяти - одноразрядные и имеют емкость, равную емкости счетчика адреса 2. Значения порого.вых уровней, соответствующих зонам селекции t....tg- пороговые

уровни расположены между границами зон селекции, внутри интервала O-ti,, ... ..(фиг.2)считываются в ;Процессе работы из блока памяти i и через элемент И 5 при наличии входного сигнала ria втором входе поступают на выход устройства. При этом количество выходных импульсов соот- ветствует номеру зоны селекции, например, если входной сигнал имеет

длительность t, то на выходе уст-, ройства будут Три импульса (фиг.27 .если ty - на выходе элемента И 5 импульсов.

Значения пороговых уровней в блоке памяти f непрерывно корректируются, отслеживая изменение шкалы «входного сигнала. Формирование и ввод пороговых уровней в блок памяти k производится следующим обра5 зом: по заднему фронту входного Ьигнала, выделенному формировате|лем 8, в блок памяти 6 записывает|ся 1 по адресу, поступающему с сметчика 2 и соответствующему окончанию входного сигнала. Процесс записи идет непрерывно, и после прохождения входных импульсов, содержащих все возможные позиции по длительности, в памяти 6 .по адресам, соответствующим окончанию входных сигналов, записаны TV, а по остальным - О. Содержимое блока памяти 6 (последовательно по адресам) для пятипозиционного кода приведено на фиг.За. Считывание Из блока памяти б про изводится одновременно с записью в него (выход при записи не блокируется , поэтому записанная информация сразу появляется на выходе): по мере нарастания кода адреса блока памяти 6 логическая 1 с. выхода его поступает на вход установки в О счетчика 9 а сигналы с инберсного выхода блока 6, простробированные импульсами с генератора 3 на элемен |Те йИ 10, - на счетный вход счетчир а 9. Счетчик 9 после пересчета сёрии импульсов останавливается до прихода следующего импульса установ ки в О. Коэффициент пересчета сче чика 9 выбран таким, чтобы время за полнения его было больше максимально возможного разброса по длительности входного сигнала от номинального значения, но не более минималь но возможной длительности позиции сигнала. Из фиг.36, где приведена йременная работа счетчика 9 видно Что временное положение положительных п репадов на выходе счетчика 9 соотве ствует заданному положению пороговы уровней (между границами позиций входного сигнала на фиг.За). По положительному фронту выходных сигналов сцет«4ика 9 Формировате импульсов 11 формирует одиночный им пульс , который подается на информационный вход блока 1, предйазнаменный для временного хранения порогов до получения Сигнала об их. достоверности. Сигналы достоверности пред- назначены для повышения надежности работы устройства и формируются на регистре сдвига 12 и триггере 13. По переднему фронту входного сигнала выделенному формирователем 1 содержимое регистра сдвига вводится в триггер достоверности 13, И регистр сдвига устанавливается в 1. При последующем считывании из блока памяти 6 импульсы счетчика 9 . продвигают 1 по регистру сдвига 12. В следующем такте входного сигнала в случае равенства количества сдвигов регистра 12. количеству зой селекции (количеству порогов) в триггер достоверности 13 записыва- ется 1i. При этом прекращается запись , выработанных счетчиком 9 в блок буферной памяти 7 И Оро изводится запись порогов из блока 7 в блок А. Одновременно с информационного входа блока памяти 6 снимается 1, а на второй вход записи этого блока через элемент И 1 подаются импульсы в режим записи О по всем адресам очищение блока памяти). В следующем такте входного сигнала начинается новый цикл накопления информации блока памяти накопления 6, анализ его содержимого и формирование нового значения порогов до тех пор, пока триггер достоверности установится в 1. Таким образом,- предложенное автоматическое пороговое устройство позволяет производить обработку MHohoпс)зиционных сигналов, не требует предварительной настройки и регуЛйровкИ и является устройством, при- годным для селекции сигналов при коротких сеансах связч, а также в случае изменения шкалы входного сигнала во времени.

ю

п

АВТОМАТИЧЕСКОЕ ПОРОГОВОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее формирова-- тёль, вход которого соединен с входной клеммой, а выход с входом установки в Нуль счетчика адреса и входом генератора, вь1ход которого соединен со счетным входом сметчика блок памяти порогов, .адресные входы которого соединень с выходами счетчика адреса, а выход с первым входом элемента И, втброй вход которого соединение входом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем повьииёния достоверности Контроля, в него введены блок памяти накоплений, блок буферной памяти, формирователь импульсов, формирователь заднего фронта, счетчик, регистр сдвига, триггер, втоgt py-.;;..:,«.,., . ,„ i-..- .-и.; -Q 45j S iVii -( V -Sii-:. «, r-t-v -j, J : ,,;№Ь;л/.,;.,4й SaBjiKl vyc.;.;. I -.f |х)й и третий элементы И, при этом выход счетчика .адреса соединен с адресными входами блока памяти накопления, блока буферной памяти, первый вход записи блока памяти накопления соединен с выходом формирователя заднего фронта, информационный вход - с входом записи блока буферной памяти и с инверсным выходом триггера, второй вход через третий элемент И соединён с выходом генератора и первым входом второго элемента И, выходы инверсный через второй элементам, а прямой непосредственно соединены с входами счетчика, выход которого 9 подключен к входу формирователя импульсов и регистра сдвига, выход формирователя импульссда соединен с информационным вход(Ж блока буферной памяти, выход которого соес динен с информационным входом блос ка памяти порогов, вход записи которого соединен с втЬрым входом третьего элемента И и выходом триггера , информационный вход которого сое|О динен с выходом регистра сдвига, а 4ib Вход синхронизации - с вторым вхоЮ дом регистра сдвига и выходом мирователя, причем вход устройства подключен к входу формирователя заднего фронта и счетчика.

is

П

Фиг.1

«i «ii«««««i|e «i

/ЛогЛ

Риг.г