Многоканальное запоминающее устройство Советский патент 1985 года по МПК G11C21/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах формирования диаграмм направленности акустических антенн, в устройствах обработки сигналов, электромузыкальных систем и другой аппаратуре, в которой необход мы многоотводные регулируемые устройства задержки сигналов. Известно запоминающее устройство содержащее рециркулятор, цепи синхро низации, записи и считывания информа ции, а также цепи регулировки времен задержки и восстановления масштаба времени считываемого сигнала Cll. Недостаток этого устройства - ограниченная область его использования Наиболее близким к предлагаемому является запоминающее устройство, содержащее рециркулятор, первый управляющий вход которого подключен к выходу формирователя тактовых импуль сов, выход - к первому входу ключа, фильтр нижних частот, генератор импульсов, счетчики, блоки сравнения и регистр, информационный вход которого подключен к выходу ключа, установочвьй вход к выходу первого бло ка сравнения, первьй вход которого подключен к выходу первого счетчика выход второго блока сравнения подклю чен к второму входу ключа и установочному входу первого счетчика, инфо мационный вход которого подключен к выходу генератора импульсов, к информационному входу второго счетчика, к входу формирователя тактовых импульсов и к второму управляющему входу рециркулятора, выход второго счетчика подключен к первому входу второго блока сравнения, вторые входы первого и второго входов сравнейия являются управлякщщми входами устройства С21. Недостатком этого устройства являе -ся йевозможность его использо вания в устройствах многоканальной регулируемой задержки сигналов веяедствие малой надежности совместной работы нескольких устройств, что вызвано асинхронностью работы отдельных каналов задержки, в резул тате чего накапливается погрешность взаимной задержки сигналов, а также ;СЛ(мкностью управления многоканальньм устройством, так как каждый канал задержки управляется по двум установочным входам независимо, что снижает оперативность управления и повьшает вероятность ошибки управления, особенно при большом числе каналов. Цель изобретения - повышение надежности многоканального устройства, а также его информационной емкости, что позволяет расширить область его применения. Поставленная цель достигается тем, что в многоканальное запоминающее устройство, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов и счетчик, первый выход которого подключен к первому управляющему входу блока задержки, второй управлякнций вход которого соединен с выходом генератора импульсов, причем блок задержки содержит регистр, блок сравнения, последовательно соединенные рециркулятор и ключ, фильтр нижних частот, выход которого является информационным выходом блока задержки, информационным входом которого и одним из информационных входов устройства является информационньй вход рециркулятора, выход блока сравнения подключен к одному из входов ключа, первый вход блока сравнения и первый управлякйций вход рециркулятора является соответственно первым и вторым управляиадими входами блока задержки, третьим, четвертым и пятым управляющими входами которого являются соответственно второй и третий входы рециркулятора и вход регистра, введены эле-.; мент задержки, вход которого подключен к второму выходу счетчика, сумматор, выход которого является информационным выходом устройства, последовательно соединенные дополнительный регистр, накапливающий сумматор и коммутатор, дополнительные блоки задержки, информационные входы которых являются другими информационными входами устройства, первый и второй управляющие входы соединены соответственно с первьм выходом счетчика и выходом генератора импульсов, третьи, четвертые и пятые управляющие входы блоков задержки соединены соответственно с выходом элемента задержки, вторым выходом счетчика и выходами KOMMyTaTjopa, информационные выходы блоков задержки подключены к входам сумматора, выходы регистров соединены с вторыми входами одноименных блоков сравнения, выходы ключей соединены

с входами одноименных фильтров нижних частот.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений в различных точках устройства.

Устройство содержит (фиг. 1) п блоков 1 задержки, каждый из которых содержит рециркулятор 2, ключ 3, фильтр 4 нижних частот, блок 5 сравнения, регистр 6. Кроме того, устройство содержит генератор 7 импульсов, счетчик 8, элемент 9 задержки, дополнительный регистр 10, накапливающий сумматор 11, коммутатор 12, сумматор 13, информационный выход 14. Каждьй1| блок 1 имеет информационный

вход 15.

Устройство работает следукмцим образом.

На информационный вход 15 подается задерживаемый сигнал и поступает на вход рециркулятора 2. Рециркулято 2 предназначен для записи,сжатия во времени и задержки сигнала.

Синхронизация работы устройства обеспечивается генератором 7 импульсов, стабилизированным кварцем. На выходе генератора 7 импульсов вырабатывается последовательность прямоугольных импульсов, следующих с периодом i(фиг. 2а). Эта последовательность поступает на вторые управляккцие входы всех блоков 1 задержки и на вход счетчика 8, имеющего цикл счета N. На первом выходе счетчика 8 формируется последовательность чисел от 1 до N , которая подается на первые входа блоков 5 сравнения. На втором выходе счетчика 8 формируются прямоугольные импульсы, следующие с периодом Nt (фиг. 26), которые поступают на четвертые управляющие входа рециркуляторов 2 и на вход 9ле(шнта 9 задержки. В зтом элементе импульсы задерживаются на время i (фиг. 28) и затем поступают на третьи управлякицие входы рециркуляTopos 2. Если на информационный вход 15 реЕрркулятора поступает сигнал в аналоговой форме (фиг, 2г), то с приходом импульса на третий управляющий вход рециркулятора 2 производитс отсчет входного сигнала. Последовательность импульсов с вьхода генератора 7 обеспечивает прохождение отсчета по задерживающему злементу рециркулятора и задержку отсчета на

время (N 1)t, Далее отсчет поступает вновь на вход задерживающего элемента (на фиг. 1 не показан) рециркулятора. Образуется циркуляция отсчета с периодом (М + 1)i, Так как период отсчетов равен Nt , а период циркуляции - (N+ 1)i, в последующей циркуляции вслед за новым отсчетом входного сигнала в рециркулятор 2 записывается предыдущий (фиг. 2д). В результате, производится запись и сжатие во времени отсчетов входного сигнала. Этот процесс продолжается до заполнения отсчетами рециркулятора 2. С целью предот- вращения наложения новых отсчетов на ранее записанные после заполнения рециркулятора 2 с второго выхода счетчика 8 на четвертый управляющий вход рециркулятора 2 поступают импульсы (фиг. 26), отключающие цепь циркуляции на время самого старого отсчета. Этот отсчет не поступает на вход задерживающего элемента рециркулятора и исключается из запи си. Таким образом, на выходе рециркулятора 2 воспроизводится сжатая во времени копия входного сигнала, обновляемая на один отсчет после каждой циркуляции, и поступает на вход запертого ключа 3. Отпирание ключа производится импульсом с выхода блока 5 сравнения. Этот блок работает по принципу совпадения чисел. При совпадении чисел на обоих входах блока 5 сравнения на его вькоде формируется импульс, отпиракздций ключ 3 на время одного отсчета. На первый вход блока 5 сравнения подается последовательность чисел от 1 до N , причем первому числу соответствует импульс взятия отсчета входного сигнала (фиг, 2д). На второй вход блока 5 сравнения постоянно поступает число, записанное в регистре 6. Если в регистре 6 записано число V, то на выходе ключа 3 считывается К-и отсчет в сжатой копии входного сигнала, записанной в рециркулятор 2. Прежде чем зтот отсчет будет считан, он должен совершить k циркуляции, что соответствует его задержке на время ti(N + i)t. В последукадей .циркуляции также считывается один отсчет (фиг. 2е), но место считанного занимается последующим отсчетом. Таким образом, обеспечивается считывание и восста -новление масштаба времени записан5Иного сигнала, а весь сигнал задерживается на время IcCN + 1)4. Отсчеты с выхода ключа 3 поступают на фильтр 4 нижних частот для восстановления аналоговой формы задерживаемого сигнала. Все блоки 1 задержки работают синхронно и задержки сигналов в различных блоках 1 задержки взаимно привязаны по времени. Изменение величины задержки в любом из блоков 1 задержки обеспечивается изменением числа, записанного в регистре 6. Регистр 10 представляет собой кодонаборное устройство любого типа, при помощи которого оператор вводит число, определяющее набор задержки ,в блоках 1 задержки. Введенное поступает в накапливающий сумматор 11, в котором суммируется само с собой п- 1 раз. Каждый результат суьтирования поступает на вход коммутатора 12, который отсылает первое число в первый блок 1 задержки, где это число записьгаается в регистре 6, Результат первого суммирования записывается в регистре 6 второго блока 1 задержки и т.д. до заполнения всех регистров 6. Если в регистре 10 установлено число 1, то накап ливакйцнй сумматор 11 вырабатывает последовательность чисел 1 , 2k, 3k, .., (и - 1)), что позволяет получить в блоках 1 задержки следующие задержки сигналов: 1;(Н + 1)-t-, 21(N + 1)i; 3HN+ 1)i, ..,, (n - 1) (N + 1)ict. С выходов блоков 1 задерж ки задержанные сигналы в аналоговой форме поступают на входы сумматора 13, в котором суммируются, и сумма сигналов далее следует на информационный выход 14, откуда может пода2ваться либо на индикатор, либо в устройства дальнейшей обработки. Таким образом, изобретение позволяет расширить область применения устройства по сравнению с прототипом, так как обеспечиваются стабильные многоканальные задержки сигналов, причем, величинами задержек можно оперативно управлять. Предлагаемое устройс.во может быть использовано, например, для формирования сканирующей с малым шагом диаграммы направленности линейной акустической антенны с равноотстоящими точечными приемниками. Для этого достаточно сигналы с выходов отдельных приемников подать на информационные входы соответствующих блоков задержки и, изменяя число на регистре 10, соответ- ствующими задержками сигналов в блоках задержки Компенсировать фазовые сдвиги сигнала, приходящего на приемники антенны под некоторым углом. Если информационные входы соединить между собой, то устройство позволяет осуществить накопление пачки импульсов, компенсируя задержку между импульсами, а также обрабатывать фазоманипулированные сигналы и решать другие задачи, связанные с многоканальной обработкой сигналов. При этом решается комплексная задача повьш1ения надежности устройства за счет повышения стабильности временных задержек сигналов между блоками задержки, оперативности и надежности управления блоками задержки, а также за счет уменьшения аппаратурных затрат на один блок задержки. Эффективность предлагаемого устройства тем Bbmie, чем большее число блоков задержки используется.

Yf

ФиеЛ

s

4o |i

/

с: с:

c с:

с:

(

irr

cz

-u

li-j

r

-

i: JS

МНОГОКАНАЛЬНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов и счетчик, первый выход которого подключен к первому управляющему входу блока задержки, второй управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, причем блок задержки содержит регистр, блок сравнения, последовательно соединенные рециркулятор и ключ, фильтр нижних частот, выход которо- го является информационным выходом блока задержки, информационным вхо дом которого и одним из информационных входов устройства является информационньй вход рециркулятора, выход блока сравнения подключен к одному из входов ключа, первый вход блока сравнения и первый управляющий вход рециркулятора являются соответственно первым и вторым управляющими входами блока задержки, треть им, четвертым и пятым управляющими входами которого, являются соответственно второй и третий входы рециркулятора и вход регистра, о т л и -г чающееся тем, что, с целью повышения надежности и информационной емкости устройства, в него введены элемент задержки, вход которого подключен к второму выходу счетчика, сумматор, выход которого является информационным выходом устройства, последовательно соединенные дополнительный регистр, накапливающий сумматор и коммутатор, дополнительные блоки задержки, информацион(Л ные входы которых являются другими информационными входами устройства, первьй и второй управляющие входы соединены соответственно с первым выходом счетчика и выходом генератора импульсов, третьи, четвертые и пятые управляющие входы блоков заел держки соединены соответственно с о выходом элемента задержки, вторым выходом счетчика и выходами коммутаО5 тора, информационные выходы блоков 05 задержки подключены к входам суммаЮ тора, выходы регистров соединены с .вторыми входами одноименных блоков сравнения, выходы ключей соединены с входами одноименных фильтров нижних частот.

en

cz 1

c

cr

4-J

.-.er

c:

ta c.

ao

ГСЭ

CO

«i