Устройство для формирования синхроимпульсов Советский патент 1984 года по МПК H04L7/00 

выход пятого И, а к второму входу второго элемента ИЛИ подключен выход четвертого элемента И, при этом выходы первого дополнительного счетчика через первый и второй дешифраторы подключены к входам третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу второго элемента И и входу элемента НЕ, а выходы регистра подключены к входам блока индикации и информационным входам четвертого дополнительного счетчика, выходы всех разрядЪн которого подключены через

последовательно соединенные третий дешифратор и первый формирователь импульсов к второму входу третьего элемента И, выход которого подкЛЙчен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства и подключен к входу записи четвертого дополнительного счетчика, выходы старших разрядов которого через последовательно соединенные четвертый дешифратор и второй формирователь импyJ JЬcoв подклчены к единичному входу второго триггера.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИНХРОИМПУЛЬСОВ, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и первый элемент И, к второму входу которого подключен выход первого триггера, а выход первого элемента И подключен к входу сложения первого счетчика, к входу сброса которого подключен выход первого элемента задержки, а также второй элемент задержки, второй элемент И, вьосод которого подключен к входу сложения второго счетчика, третий элемент И, к первому входу которого подключен выход второго триггера, четвертый, пятый, и шестой элементы И, о тличающееСЯ тем, что, с целью повьппения точности формирования синхроимпульсов, в него введены первый дополнительньй счетчик, последовательно соединенные второй дополнительный счетчик и третий дополнительный счетчик, а также четвертый дополнительный счетчик, регистр, блок индикации, три элемента ИЛИ, четыре дешифратора два формирователя импульсов и элемент НЕ, выход которого, подключен к пер- . вому входу четвертого элемента И, второй вход которого объединен с первым входом второго элемента И, едиi ничным входом первого триггера, нулевым входом второго триггера и первым входом первого элемента ИЛИ и является входом устройства, при этом выход второго элемента задержки подключен к входу первого элемента задержки и входу записи первоV го дополнительного счетчика, к информационным входам которого ,подключены выходы первого счетчика, вход сложения которого объединен с входами сложения второго и четвертого доС с полнительных счетчиков и входом вычитания первого дополнительного счетчика, причем выход первого ЭО СО элемента задержки подключен к нулевому входу первого триггера и со первому входу пятого элемента И, 00 00 к второму входу которого и первому входу шестого элемента И подключен выход второго счетчика, вхоД сложения которого объединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого подключен к входу записи регистра, к информационным входам которого подключены выходы третьего дополнительного счетчика, к входу сброса которого, а также к входам сброса первого счетчика и второго дополнительного счетчика подключен выход второго элемента ИЛИ, к первому входу которого подключен

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в приемных устройствах дискретной информации для з:ащиты от пропадания сопровождающих ее синхроимпульсов . Известно устройство для генерирования тактовых импульсов, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к входу счетчика с сумматором в цепи обратной связи ерез элемент И, причем между входом устройства и управляющим входом элемента И включен триггер, а выход счетчика подключен параллельно к вхо ду первого элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, и через реле времени к входам двух дополнительных элементов И, вторые входы которых соединены с входом устройства, при этом выход первого дополнительного элемента И подключен к одному из входов первого и второго элементов ИЛИ и к входу Изменение кода счетчика, а выход второго дополнительного элемента И - к соответствующему входу второго Элемента ИЛИ, выход которого подключен к вхо ду Передача кода в сумматор счетчи ка непосредственно, а к входу Прием кода из сумматора счетчика через линию задержки, а также дополнитель ный триггер, к единичному и нулевом входам которого подключены соответс венно выход второго элемента И и до полнительный выход счетчика, а инве ный выход триггера подключен к дополнительному .входу первого элемента ИГ1. Данное устройство обладает низкой точностью формирования тактовых импульсов. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для формирования синхроимпульсов, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и первый элемент И, к второму входу которого подключен выход первого триггера, а выход первого элемента И подключен к входу сложения первого счетчика, к входу сброса которого подключен выход первого элемента задержки, а также второй элемент задержки, второй элемент И, выход которого подключен к входу сложения второго счетчика, третий элемент И, к первому входу которого подключен выход второго триггера, чeтвepтый пятый, шестой и седьмой элементы И, блок синхронизации, два блока сравнения кодов, третий и четвертый элементы задержки С 23. Известное устройство для формирования синхроимпульсов обладает большой инерционностью слежения за периодом входного сигнала и, как следствие, невысокой надежностью и точностью формирования выходных синхроимпульсов. Цель изобретения - повышение точности формирования синхроимпульсов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для формирования синхроимпульсов, содержащее последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и первый элемент И, к второму входу которого подключен выход первого триггера, а выход первого элемента И подключен к входу сложения первого счетчика, к входу сброса которого подключен выход первого элемента задержки, а также второй элемент задержки, вт рой элемент И, ыход которого подкл чен к входу сложения второго счетчи ка, третий элемент И, к первому вхо ду которого подключен выход второго триггера, четвертый, пятый и шестой элементы И, введены первый дополнительный счетчик, последовательно сое диненные второй дополнительный счетчик и третий дополнительный счетчик а также четвертый дополнительный счетчик, регистр, блок индикации, тр элемента ИЛИ, четьфе дешифратора, два формирователя импульсов и элемент НЕ, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого объединен с первым входом второго элемента И, единичным входок первого триггера, нулевым входом второго триггера и первым входом первого элемента ИЛИ и является входом устройства, при этом выход второго элемента задержки подключен к входу первогб элемента задержки, и входу записи первого дополнительного счетчика, к информационным входам которого подключены выходы первого счетчика, вход сложения которого объединен с входами сложения второго и четвертого дополнительных счетчиков и входом вычитания первого дополнительного счетчика, причем выход первого элемента задержки подключен к нулевому входу вервого триггера и первому входу пятого элемента И, к второму входу которого и первому входу шесто го элемента И подключен выход второг счетчика, вход сложения которого объединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого подключен к входу записи регистра, к информационным входам которого подключены выхода третьего дополнительного счет.чика, к входу сброса которого, а также к входам сброса первого счетчи-ка и второго дополнительного счетчика55

подключен выход второго элемента ИЛИ, к первому входу которого подключен выход пятого элемента И, ,а к второму

импульсы передаются на выход устройства без искажения фазы. К ним по первому элементу ИЛИ 15 добавляются импульВХОДУ второго элемента ИЛИ подключен выход четвёртого элемента И, при этом выходы первого дополнительного счетчика через первый и- второй дешифраторы подключены к входам тре- тьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к второмуовходу второго элемента И и входу элемента НЕ а выходы регистра подключены к входам блока индикации и информационным входам четвертого дополнительного счетчика, выходы всех разрядов которого подключены через последовательно соединенные третий дешифратор и первый формирователь импульсов к второму входу третьего элемента И, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства и подключен к входу записи четвертого дополнительного счетчика, выходы старших разрядов которого через последовател ьно соединенные четвертый дешифратор и второй формирователь импульсов подключены к единичному входу второго триггера. На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; Устройство для формирования синхроимпульсов содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый и второй элементы 2 и 3 задержки, первый и второй триггеры 4 и 5, элемент НЕ 6, первый второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И 7-12, первый и второй счетчики 13 и 14, первый. i второй и третий элементы ИЛИ 15-17, первый второй, третий и четвертый дополнительные счетчики 18-21, регистр 22, блок 23 индикации, первый, второй третий и четвертый дешифраторы 24-27 первый и второй формирователи 28 и 29 импульсов. Работа устройства для формирования синхроимпульсов основана на формировании кода среднего значения периода поступающих синхроимпульсов и генерации в соответствии с этим кодом синхроимпульсов с частотой и фазой, близ--. кими к частоте и фазе входной импульсной последовательности. Однако для повьш1ения надежности и точности формирования выходного сигнала алгоритм работы устройства изменен следующим образом. Во-первых, входные синхросы, сформированные в соответствии с кодом среднего значения периода вход ного сигнала. Каждый из этих импульсов в зависимости от соотношения меж ду средним значением периода и текущим может либо опережать, либо запаз дывать по фазе относительно соответс вующего входного синхроимпульса. При чем, если входная последовательность не имеет пропусков, то к ней добавляются только опережающие импульсы, а прохождение запаздывающих блокируется очередными входными синхроимпульсами. При этом опережающий синхроимпульс не мешает работе последующих устройств, так как поступивший следом за ним входной синхроимпульс скорректирует их состояние. При наличии пропусков по входном сигнале блокировка не осуществл ется и на выход устройства свободно проходят импульсы, сформированные в соответствии с кодом среднего значения периода входного сигнала. В зависимости от качества входно сигнала, частоты и продолжительност пропусков выбирается коэффициент среднего периода, т.е. количество периодов входного сигнала, за которые формируется их среднее значение. В соответствии с этим устанавл вается -коэффициент деления счетчико 14 и 19. При формировании кода среднего значения периода анализируется разность меясду кодами предыдущего и текущего периодов входного сигнала. Обновление кода среднего значения периода, которое хранится в регистре 22. осуществляется по прохождени подряд выбранного количества периодов, из которых каждый последующий отличается от предьщущего на величи ну, не превышакнцую установленный допуск. Зона допуска задается количеством младших разрядов первого дополнительного счетчика 18, не подключенных к первому и второму дешифраторам 24 и 25, и выбирается в зависимости от динамики изменения периода входного сигнала. Устройство работает следующим образом. На вход устройства поступает последовательность,синхроимпульсов, которая может иметь нестабильный период следования (в результате изменения питающего напряжения и температурных условий бортовой передающей системы или неравномерной скорости протяжки магнитной ленты) и пропуски, т.е. отсутствие сйнХЬоимпульсов пачками (из-за изменения ориентации бортовой аппаратуры при некруговой диаграмме направленности антенны либо плохого качества магнитной ленты). Каждый из входньпс импульсов передним фронтом устанавливает в единичное состояние первый триггер 4, который вернется в нулевое состояние по окончании импульса на выходе первого элемента 2 задержки. Этим обеспечивается пауза в последовательности импульсов генератора 1 тактовых импульсов, которые через первый элемент И 7 поступают на входы сложения первого счетчика 13 и первого, второго и четвертого дополнительных счетчиков 18,19 и 21. Пауза необходима для выполнения трех операций которые должны быть разнесены во времени и выполнению которых может помешать импульс генератора 1 тактовых импульсов. По времени пауза много меньше периода импульсов генератора 1 тактовых импульсов и не вносит погрешности в результат измерения периода входньос синхроимпульсов. На интервале текущего периода первый счетчик 13 формирует код его значения, а первый дополнительный счетчик 18 вычисляет разность между Кодами предыдущего и текущего периодов, так как счетные импульсы поступают на его вычитающий вход, а до начала счета в него заносится код предыдущего периода и первого счетчика 13 импульсом с выхода второго элемента 3 задержки (вторая операция). После считывания состояния первого счетчика 13 он сбрасьшается импульсом с выхода первого элемента 2 задержки (третья операция) и начинает цикл измерения следукяцего периода. Разность между кодами предьщущего и текущего периодов при нормальном сигнале на входе устройства может принимать как положительное, так и отрицательное значение. В первом случае первый дополнительный счетчик 18 не досчитывает несколько единиц до нулевого состояния, а во втором случае переходит нулевое состояние и его старшие разряды устанавливаются в единицу.,Поэтому для организации зоны допуска к выходам старших разрядов первого дополнительного счетчика 18 подключены первый дешифратор 24 нулей, фиксирующий положительные значения разницы кодов и второй дешифратор 25 единиц, фикси рукщйй их отрицательные значения. Ширина зоны допуска, как уже отме чалось, определяется количеством младших разрядов, не подключенных к этим,дешифраторам. Например, если к дешифраторам не подключены два младших разряда восьмиразрядного счетчика, то первый дешифратор 24 вырабатывает единичный сигнал в диа пазоне кодов от 00000000 до 000000011, а второй дешифратор 25 - в диапазоне от 11111100 до 11111111, что в сумме составит 7 состояний счетчика, а по временной оси - это семь периодов генератора 1 тактовых импульсов. Поскольку выходы первого и второго дешифраторов 2ft к 25 подключены через третий элемент ИЛИ 17 к втором входу второго элемента И 8 непосред ственно, а к первому входу четверто элемента И 10 через элемент НЕ 6, то при стробировании этих элементов И входным синхроимпульсом (первая операция) на выходе второго элемента И 8 выделяется импульс в том случае, если разность между кодами, предьщущего и текущего периодов находится в пределах установленного допуска, а на выходе четвертого элемента И 10 - если эта разность вьшша за пределы допуска. Сигнал с выхода второго элемента ИВ поступает на вход сложения второго счетчика 14, который производит отсчет количества периодов, попадающих в зону допуска. При переходе второго счетчика 14 в заданное значение, соответствующее количеству периодов входного сигнала, на интервале которых формируется код среднего значения периода появляется разрешающий потенциал на его выходе, в результате чего на выходе шестого элемента И 12 формируется импульс записи содержимого третьего дополнительного счетчика 20 в регистр 22. Затем импульсом с выхода первого элемента 2 задержки (третья операция через открытый пятый элемент И 11 и второй элемент ШШ 16 осуществляет ся сброс второго счетчика 14, второг и четвертого дополнительных счетчиков 19 и 21. После этого начинается новый цикл формирования кода среднего значения периода. При этом разрядность четвертого дополнительного счетчика 21 соответствует разряд- ности первого счетчика 13, первого и четвертого дополнительных счет- . . чиков 18 и 21,, а разрядность второго дополнительного счетчика 19 соответствует разрядности второго счетчика 14, что обеспечивает накопление в третьем дополнительном счетчике 20 кода среднего значения периода за то количество периодов, которое отсчитывает второй счетчик 14. Новый цикл формирования среднего значения может начинаться преждевременно, если появляется импульс на выходе четвертого элемента И 10, который через второй элемент ШШ 16 также сбрасывает второй счетчик 14, второй и третий дополнительные счетчики 19 и 20. Эта-цепь будет работать, когда очередной входной синхроимпульс не попадает в зону допуска. Это означает, что либо даиный импульс является случайной помехой, либо накануне имел место пропуск синхроимпульса. При этом содержимое регистра 22 не меняется. Как уже отмечалось, критерием для обновления кода среднего значения периода, хранящегося в регистре 22, является факт поступления на вход устройства подряд заданного количества синхроимпульсов, разность интервалов между которыми не превьшает установленной величины. Посредством четвертого дополнительного счетчика 21 код среднего значения периода преобразуется в пропорциональный ему интервал времени. С этой целью в четвертый дополнительный счетчик 21 входным синхроимпульсом через первый элемент ИЖ 15 записывается обратный код среднего значения периода, а на вход сложения подаются импульсы генератора 1 тактовых импульсов с выхода первого элемента И 7. В момент заполнения четвертого дополнительного счетчика 21, т.е. когда все его разряды устанавливаются в единицу, на выходе третьего дешифраторд 26 вырабатывается фронт сигнала, по которому первым формироВателем 28 импульсов формируется импульс. Положение этого импульса на временной оси соответствует коду . среднего значения периода. Появлению этого импульсэ предшествует на заданное числопериодов генератор 1 тактовых импульсов импульс с выхода второго формирователя 29 импул сов, который устанавливает в единицное состояние второй триггер 5. Если импульс на выходе первого формирователя 28 импульсов вырабатывается раньше, чем поступил очере ной синхроимпульс устройств то он проходит через открытый четвер тый элемент И 10 и первый элемент ИЛИ 15 на выход устройства и вход записи.четвертого Дополнительного счетчика 21. Как уже отмечалось, этот импульс не помешает работе последующих устройств по обработке информации, так как следующий за ним входной синхроимпульс скорректи рует их состояние. Аналогично этот входной импульс скорректирует работ четвертого дополнительного счетчика 21, произведя в него повторную пере запись кода среднего значения перио да. Если импульс не выходе первого формирователя 28 импульсов сформирован позже момента поступления входного синхроимпульсаj то второй триггер 5 будет сброшен и этот импульс через четвертый элемент И не пройдет. Время опережения, импульса на выходе второго формирователя 29 импульсов по отношению к импульсу первого формирователя 28 импульсов выбирается из тех же соображений, что и зона допуска, образуемая первым и вторым дешифраторами 24 и 25, т.е. с учетом кратковременной неста бильности периода входных синхроимпульсов, и устанавливается аналогично - неподключением к четверто дешифратору 27 соответствующего количества младаиих разрядов четвертог дополнительного счетчика 21. При наличии пропусков в последовательности входных синхроимпульсов второй триггер 5 остается в единичн состоянии и на выход устройства выдаются импульсы, привязанные к фазе последнего поступившего синхроимпул са, период между которыми формирует ся в соответствии с кодом среднего значения периода, т.е. устройство переходит в режим автогенерации . синхроимпульсов. Для нормального функционирования устройства необходимо, чтобы первый счетчик 13, а соответственно третий дополнительный счетчик 20 не переполнялись. Разрядность этих счетчиков выбирается исходя из требований по точности восстановления синхроимпульсов. Частота генератора 1 тактовых импульсов рассчитывается таким образом, чтобы при максимально возможном периоде входных синхроимпульсов состояние neiJBoro счетчика 13 и третьего дополнительного счетчика 20 было близким к заполнению. Удобно иметь генератор 1 тактовых импульсов перестраиваемым в небольших пределах. При этой его подстройка осуществляется по показаниям блока индикации, который индицирует осред-г ненное состояние первого счетчика 13 и третьего дополнительного счетчика 20. Следует отметить, что предлагаемое устройство представлено на функциональном уровне. При схемотехнической реализации необходимо учесть, что импульсы на входе устройства и выходах элементов 2 и 3 задержки не должны перекрываться по времени, первый триггер 4 должен устанавливаться в нулевое состояние по заднему фронту сигнала, поступающего на его нулевой вход, для чего необходимо использовать Си) -входы, счетчик 14 должен переключаться от переднего фронта сигнала, поступающего на его вход сложения, а на выходе пятого элемента И 11 необходимо ввести небольшую задержку, чтобы на выходе шестого элемента И 12 сформировался импульс достаточной длительности. Таким образом, применение изобретения обеспечивает повышение качества и объема информации, полученной в результате обработки бортового . сигнала с использованием предлагаемого устройства, что может позволить сократить количество необходимых пусков метеоракет: