Устройство для определения положения центра тяжести импульсных видеосигналов Советский патент 1983 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в дискретных и цифровых устройствах обработки информации. Известен измеритель- временного положения импульсных сигналов, содержащий блок формирования видеосигналов пороговую схему, ударное колебательное звено, каскад гашения колебаний, нуль-индикаторный каскад и цифровое измерительное устройство и предназначенный для фиксирования временного положения центра тяжести (ЦТ) импульс ного сигнала произвольной формы . Однако известное устройство не может без потери точности измерять поло жения ЦТ сигналов в тех случаях, ког да очередной сигнал возникает до того как сформирован отсчетный импульс по предыдущему сигналу. Наиболее близким к : предлагаемому по технической сущности является устройство обнаружения ЦТ импульсных сигналов, содержащее два последовательно включенных интегратора и схему сравнения, подключенную входами к вы Ходам интеграторов,и предназначенное для измерения временного положения ЦТ импульсного сигнала произвольной формы 2 . Однако это устройство не может сформировать отсчетные импульсы положений ЦТ двух сигналов, если пауза между ними меньше времени задержки отсчетного импульса для первогосигнала. . Формирование одного отсчетного импульса по группе близкорасположенных сигналов вместо отсчетных импульсов для каждого сигнала и определяет потери точности фиксирования временного положения импульсных сигналов. Целью изобретения является повышение точности измерения временных положений центров тяжести импульсных видеосигналов с малым или случайным периодом следования. Поставленная цель достигается тем Что в устройство для определения положения ЦТ импульсных видеосигналов, содержащее два последовательно соединенных интегратора, блок сравнения, первый вход которого подключен к выходу первого интегратора, введены блок выделения конца видеосигнала, два К-разрядных регистра сдвиги. (K-l) делителей напряжения, (К-2) бло коесравнения, К элементов И и многовходовый элемент ИЛИ, причем первые входы (К-2) блоков сравнения подключены к выходу первого интегратора, а выходы через многовходовый элемент ИЛИ подключены к входу сдвига первого регистра сдвига, выходы разрядов которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И, выходы которых подключены к информационным входам второго регистра сдвига, вход сдвига которого соединен с шиной синхронизации устройства, выход второго интегратора подключен к входам (К-1) делителей напряжения, выходы которых соединены с вторыми входами всех блоков сравнения, вход блока выделения конца видеосигнала подключен к входной шине,устройства и входу первого интегратора, первый выход блока выделения конца видеосигнала подключен к входам сброса интеграторов и к вторым входам всех элементов И, а второй его выход соединен с информационным входом первого регистра сдвига. Сущность изобретения заключается в том, что во время действия импульсного сигнала производится выработка сигна ла поправки положения центра тяжести относительно текущего момента времени, запоминание поправки и формирование выходного отсчетного импульса положения центра тяжести из импульса, сформированного в момент окончания сигнала и задержанного на время, равное разности между заданным максималь ным значением задержки и поправкой. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство содержит интеграторы 1 и 2, блоки 3.1-3.(К-1) сравнения, делители А.1-4.(К-1), блок 5 выделения конца видеосигнала, регистр 6 сдвига, многовходовый элемент 7 ИЛИ, элементы И 8.1.-8.К, регистр 9 сдвига, выход которого является выходом устройства, а вход сдвига связан с шиной 10 синхронизации устройства. Принцип работы устройства заключается в следующем. Входные импульсные сигналы поступают для интегрирования в последовательно включенные интеграторы 1 и 2. При выборе интеграторов с равными коэффициентами передачи напряжение второго интегратора всегда больше напряжения первого интегратора. Отношение напряжения U второго интегратора к напряжению Щ первого однозначно определяет временное расстояние между ЦТ и моментом времени, при котором измеряется это отношение. В момент Т окончания сигнала это отношение равно Т - Тц лТ. где Тц - положение ЦТ сигнала; j - временное расстояние между ЦТ и концом сигнала. При формировании отсчетного иипульса спустя время ТЦ после момента Тц величину задержки отсчетного импульса после окончания сигнала нео6 ходиМО брать равной Тэ TK-дт, где т - момент равенства напряжений интеграторов. . В устройстве применен дискретный принцип формирования отсчетного импульса, при котором величины Т, Т, ЛТ принимается кратными периоду следования импульсов синхронизации. СоЬтветственно величина Тц, также является дискретной. G момента действия сигнала напряжения интеграторов возрастают от нуля, а всарастающее отношение последовательно проходит через значения 1,2,3 . Целым значением отношения сопоставляется задержка отсчетного импульса,выраженная целым числом перрюдов повторения импульсов синхронизации. Напряжение интегратора 2 поступает на входы делителей А напряжения. Коэффициенты деления напряжения первым, вторым,... К-1 делителем равны 2, 3,... К, где К - целое от чисоа периодов синхронизации, укладывающихся в Т. Напряже-. ния делителей t.l-l. (К-1) сравнивается с выходным напряжением интегратора 1 с помощью блоков 3.1-3.(К-0 сравнения . Блоки сравнения в момент равен ства напряжений на его входах вырабатывают единичный сигнал, который поступает через элемент 7 ИЛИ на сдвиго вый вход регистр 6 сдвига и продвигае его содержимое на одну позицию. Перед началом сигнала ячейки регистра 6 сдвига обнулены и в первой (входной) ячейке находится единица. По мере рос та напряжений интеграторов 1 и 2 npoi исходит последовательное формирование единичного сигнала первым блоком 3.1 сравнения, затем вторым и т.д., включая до блока 3. сравнения, в результате чего единица из первой ячейки регистра 6 сдвига перемещается в t-ю ячейку. Конец сигнала обнаруживается блоком 5 выделения конца видеосигнала 10 который в момент Т окончания сигнала подает импульс на элементы 8 И, разрешая передачу единицы из регистра 6 сдвига в регистр 9 сдвига, содержимое которого продвигается импульсами синхронизации. Блок 5 выделения конца видеосигнала, кроме того, подает импульс на информационный вход регистр ра 6 сдвига для установки в нем ёдиницы в первой ячейке и нулей в остальных. Если входной сигнал имеет длительность не больше одного периода синхроимпульсов и Ни один из блоков 3 сравнения не сформировал единичного сигнала, то в регистр 9 сдвига еди ница попадет в первую ячейку и выходной импульс будет задержан на К периодов синхронизации после окончания сигнала, где К- число ячеек в регисгpax 6 и 9. Ejciw длительность входного сигнала не больше двух периодов синхронизации и сработал только . блок 3 сравнения, то единица в регистр 9 сдвига попадет во вторую ячей«у и задержка равна {К-1) периодов синхронизации, а если сргботают два блока 3 сравнения, то единица попадет в третью ячейку регистра 9 сдемга и задержка равна (К-2) neimoAoe сннхронизации, Еслн сигнал И1чвет большую длительность и сработают все б/юки 3 сравнения,то-единица в момент Т будет в последней ячейке регистра 9 сдвига и . Величина Т, выбираются не меньше максимальной длительности входных сигналов. Так как в номбнт окончания сигнала величи я 1 Т и Т определены , то после передачи единицы из регистра 6 в регистр 9 интеграт ч ы 1и 2 обнуляются сигналами б1юка 5 1выделения конца видеосигнала, и устройство готово к обработке следующего сигнала. Таким образом, в устройстве для определения попомения ЦТ импульсных видеосигналов обеспечивается в окончания сигнала готовность запоминающих устройств к обработке следующего сигналаi t.e. обеспечивается разрешение следуюийх друг за другом сигналов и тем самым повышается точность измерения временных положений ЦТ видеосигналов, следующих с малым или случайным периодом следования за счет введения в устройство новых узЛОВ и связей.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ИМПУЛЬСНЫХ ВИДЕОСИГНАЛОВ, содержащее два последовательно соединенных интегратора, блок сравнения, первый вход которого подключен к выходу первого интегратора, отли чающееся тем, что, с целью повышения точности измерения временных положений центров тяжести импульсных видеосигналов с малым или случайным периодом следования, в него введены блок выделения конца видеосигнала, два К-разрядных регистра сдвига, (K-t) делитетюй напряжения, (К-2) 61ГО1ЮВ сравнения, К элементов И и мноповходовьй элемент ИЛИ, гщичем первые вхо {К-2) блоков сравнения подключены к выходу первого интегратора, а выходы через многовходовый элемент ИЛИ подключены к входу сдвига первого регистра сдвига, Ш1ходы разрядов которого соедожены с тшрвы «4 входа « 1 соответствующих эяе1иентрв И, выходы которых подключены к инфсфмационным входам второго регистра сдвига, вход сдвига которого соединен с шиной синхронизации устройства, выход второго интегратора .пойюшчем к входам (К-1) де1мтеяей выходы которых соеданены с BTofJMiHH входами всех бло(Л tcoB сравнения, вхсэд блока выделения комца вн/ х «гиалв гюдкгиочен к входс ной шиме устройства и входу первого имтегратора, пёрв1«й блока выдетиия KeMtta видеосигнала подключен к входгм сброса интеграторов и к втоfMiM входам всех Э1%менто8 И, а второй э о его соединен с информационным , первого регистра сдвига. Nd 4i