Корреляционное многопороговое реле Советский патент 1984 года по МПК H03K17/41 G06F11/30 

Изобретение относится к устройствам определения состояния импульсных сигналов с неизвестными момелтами начала и окончания в условиях действия интенсивных высокочастотных помех и может быть использовано в ситемах автоматики и телемеханики, а также в системах связи при последовательной обработке импульсных сигналов. .

Известно двухпозицис нное вероятностное реле, содержащее нелинейный интегратор в виде RC-цепи и два блока положительной обратной связи П,

Его недостаток - низкая точность,

Наиболее близким к предложенному является корреляционное многопороговое реле, содержащее двухпозиционное вероятностное реле, образованное нелинейным интегратором и двумя блоками положительной обратной связи 2.

Однако указанное устройство недос.таточно точно в обнаружении импульс|ных сигналов с неизвестными(Момента ми начала и окончания в условиях действия интенсивных высокочастотньк помех.

Цель изобретения - точности обнаружения импульсных сигналов с неизвестными моментами начала и окончания в условиях действия интенсивных высокочастотных помех.

Цель достигается тем, что в корреляционное многопороговое реле,содержащее двухпозиционное вероятностное реле, образованное нелинейным интегратором и двумя блоками положительной обратной связи, введены L блоков определения вероятности, входы которых являются входной шиной устройства,.а выходы через соответствуюрще резисторйл соединены с пе вым вьшодом конденсатора и входом блока общего выходного порога, выход которого является выходной шиной устройства, второй вывод конденсатора соединен с общей шиной, причем каждый из блоков определения вероятности выполнен в виде последователького соединения масштабного усилителя, элемента задержки, блока входного порога, двухпозиционного вероятностного реле и блока выходного порога.

На фиг, 1 представлена структурная схема корреляционного многопорогового реле, на фиг, 2 - диаграммы напряжений, характеризующие работу трехпЪрогового корреляционного реле,

Корреляционное многопороговое реле содержит Ц блоков 1,1 - 1 ,L определения вероятности, входы которых соединены и являются входной шиной устройства. Каждый из L блоков Т,1 - 1,L определения .вероятности состоит из последовательно соединенных масштабного усилителя 2, элемента 3 задержки, блока А входного порога, двухпозиционного вероятностного реле 5 и блока 6 выходного порога.

Выходы L блоков 1 определения вероятности через соответствующие резисторы 7,1 - 7, L соединены с перBbw выводом конденсатора 8 и входом блока 9 общего выходного порога, выход которого является выходной ши ной устройства. Второй вывод конденсатора 8 соединен с общей шиной.

Корреляционное многопороговое реле работает следующим образом.

Для трехпорогового корреляционного реле уровень входных возрастающих порогов С, 0,25; 0,5; С 0,75 при тех же значенияз заданных пороговьк уровнейЦр C,gy, у,щ .в«х обеспечивается коэффициентами усиления масштабных усилителей 2 параллельных блоков 1 определения вероятности, соответственно равными К, 2, Kj 1, V, 0,67 Величины задержек , и Т входного сигнала каждой цепи обработки 7, () 2 (-о) выбираются исходя из образования сосредоточенных по.времени совпаден пересечений напряжений и,(); U2(t)l; Vj(t)l с выходных порогов трех двухпозиционных вероятностных реле 5,

Работа многопороговрго корреляционного реле основана на определении по параллельным цепям обработки с возрастакнцими по величине входными порогами вероятности превьшения задержанного на различную величину искаженного помехой импульсного сигнала этих порогов, вьщеления на многовходовой интегрирующей ВС цепи корреляционной функции по порогам и затем ее сравнения с уровнем выходного порога,

В качестве примера рассмотрим работу трехпорогового корреляционного реле. Многопороговое корреляционное реле работает аналогично с той лишь 3 разницей, что оно имеет большее чис ло задержек 1), , IJj u параллельных цепях обработки и с более высокой точностью обнаруживает нача ло и окончание импульсного сигнала искаженного высокочастотной помехой по 1ч возрастающим уровням порогов. В исходном состоянии при отсутст вии на входной шине импульсного сиг нала и наличия только одних высокочастотных помех вероятнЪстные реле каждого блока i определения вероятности находятся в нулевом (выключен ном) состоянии и V( ()0; V ()0 V,(t)0. В тех же случаях, когда вс же под действием выброса помехи 5(4) произойдет переход в состояние 1 одного или даже двух вероятностных реле 5 параллельных цепей обработки, а одно из них не подтвердит эти переходы, суммарное напр жение V.j.(t) на сглаживающем конден саторе 8 многовходовой интегрирующе ЯС-цёпи из-за отсутствия на одном из ее входов единичного сигнала с выхода несработанного (не перешедшего в состояние 1) вероятностного реле, а также за счет рассредо точенного во времени мЬмента пересе чений выходных порогов сработанных вероятностных реле не успеет за время действия помехи 6 (t) дорасти до уровня СД5Ц , 0,5 блока 9 общего выходного порога, поэтому не произойдет ложное срабатывание корреляционного реле, т.е. V(t)0. Высокой помехозащищенности корреляционного реле также способствует уменьщающая величина задержек сигна лов в параллельных цепях обработки в зависимости от увеличения в них уровня порога. Все это способствует эффективному устранению (подавлению) выбросов помех в паузе между информацион ными импульсами до значений, недостижимых на однопорогоном вероятност ном реле. I При наличии информационного импульса с амплитудой Ц(t) 1 на входной шине (кривая 10, фиг. 2q), искаженного помехой 5(i) (кривая 11 фиг. 2), все вероятностные реле 5 трех параллельньпс блоков 1 определе ния вероятности переходят в единичное состояние: V,(t) 1;V2(i)1; i(t)1. При этом выходное напряжение V(-fc) первого вероятностного 904 реле 5 (кривая 12, . 2 S ) в процес се перехода в единичное состояние под действием усиленного в два раза масштабнымусилителем 2 входного сигнала 2(t) (кривая 10, фиг. 2) и задержанного Z. () на максимальное значение 1ц с помощью интегрирующей RC-цепи (кривая 11, фиг. 2 ) соответствует вероятности превьщтения этим сигналом нижнего порога С 0,25; Выходное напряжение V2(i) (кривая 11, фиг. 2t ) второго вероятностного реле 5 блока 1 соответствует в.ероятности превышения сигналом 2, (t-t,,) , / t задержанным на-величину о-г ( интегрирующей RC -цепью 7-8 (кри-г вая 11), среднего порога С. 0,5. Входной сигнал 2(t) (кривая 10) в этом случае не изменяется по величине масштабным усилителем 2. Выходное напряжение (t) (кривая 12, фиг. 22) третьего вероятностного реле 5 соответствует вероятности превьш1ения ослабленным масштабным усилителем 2 в 0,67 раз (кривая 10) верхнего порога ,75. Превышение выходным напряжением V(t) третьего в ероятностного реле (кривая 11, фиг. 2-2 ) входного напряжения JJ (t) (кривая 10) обусловлено наличном в егб структуре положительной обратной связи. Введение уменьшающейся задержки входного сигнала в параллельных цепях обработки от максимального до минимального с О значений в зависимости от роста уровня порога способствует формированию сосредоточенного срабатывания всех вероятностных реле (кривые 10, 11) 12, фиг, 2л ), следствием чего является быстрое нарастание усредненного напряжения g (t) на конденсаторе 8 тре входовой интегрирующей ВС-цепи (кривая 13, фиг. 2е) под действием сигналов V, (t) 1, 2() 1, V(t)1 с выходных порогов вероятност ных реле 5. Быстрый рост напряжения Vj-d) на конденсаторе 8 способствует переходу его через общий выходной порогСр5ц 0,5 и тем самым образованию на выходе корреляционного реле единичного состояия V (t) 1 (кривая 14, фиг. 2). среднение напряжения (t) на входе лока 9 общего выходного порога с остоянной времейи, равной fгЯС этом режиме работы при двух V,(i),5; Vj (t)0,5; трех V, (t)0,5.

КОРРЕЛЯЦИОННОЕ МНОГОПОРОГОВОЕ РЕЛЕ, содержащее двухпозиционное вероятностное реле, образованное нелинейным интегратором и двумя блоками положительной обратной связи, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности обнаружения импульсных сигналов с неизвестными моментами начала и окончания в условиях действия интенсивных высокочастотных помех, введены L блоков определения вероятности, входы которых являются входной шиной устройства, а выходы через соответствующие резисторы соединены с первым выводом конденсатора и входом блока общего выходного порога, выход которого является выходной шиной устройства второй вывод конденсатора соединс н с общей шиной, причем каждый из блоков определения вероятности выполнен в виде последовательного сое§ динения масштабного усилителя, элемента задержки, блока входного поро(Л га, двухпозиционного вероятностного реле и блока выходного порога.