Устройство для измерения длительности импульсов Советский патент 1985 года по МПК G04F10/04 

1n

Изобретение относится к измерит&пьной технике и. может быть использовано в устройствах автоматизированной связи для определения минимал длительности телеграфных посылок.

Цель изобретения - повышение точности измерений минимальной длительности хаотически изменяющихся телеграфных посылок в условиях действия нормальной флюктуационной помех

:.На фиг, 1 изображена структурная схема устройства для измерения длительности импульсов} на фиг, 2 диаграмм, поясйяюв1ие работу устройства на фиг, 3 - функциональная схема блока формирования пределов j на фиг, 4 - функциональная схема бл ка усреднения.

Устройство содержит формировател 1 входного сигнала,триггер 2, генератор 3 опорной.частоты, ключ 4, счетчик 5, блок 6 памяти, блок 7 формирования пределов, блоки 8 и 9 сравнения, ключи 10 и 1, блок 12 усреднения, блок 13 формирования задержанных импульсов, блок 14 задержки, элемент ИЛИ 15.

Формирбватель I входного сигнала последовательно соединен с триггером 2, генератор 3 опорной частоты соединен через ключ 4 со счетчиком 5, последовательно соединены блок 6 памяти и блок 7 формирования пределов, причем к второму входу ключа 4 подключен выход триггера 2,

Первые и вторые вьгходы блока 7 формирования пределов соединены с первьми входами соответственно первого и второго блоков 8 и 9 сравнения , вторые входы которых соединены q выходами счетчика 5, блок 12 усреднения информационными входами соединен с выходами счетчика 5, второй вход его через ключ 10 - с выходом блока 8 сравнения, -третий вход через ключ 11 - с выходом блока 9 сравнения, информационные выходы блока 12 усреднения являются выходом устройства, а его выход соединен с входом сброса блока 14 задержки и черв элемент ИЛИ 15 . с входо предварительной установки блока б памяти, выход ключа 11 соединен с входом записи блока памяти, счетньй вход блока 14 задержки соединен с выходом триггера 2, а выход блока .14 задержки подключен к входу элемента 15 ИЛИ.

33842

Первьгй выход блока I 3 форг-шрования задержатшы: импульсов соединен с входом 1 О,второй выход с входом ключа 11, а третий выход 5 с входом сброса счетчика 5,

На временных диаграммах приведены последовательность имтульсов (фиг, 2а), действующая на выходе триггера 2; последовательность на

0 входе счетчика 5 (фиг. 26),сигнал на входе предварительной установки блока 6 памяти (фиг, 2B)jсигнал на выходе блока 8 сравнения (фиг.2г), сигнал на -выходе блока 9 сравнения .

5 (фиг. 2д)последовательность импульсов на первом выходе блока 13 формирования задержанных импульсов (фиг, 2е)5 последовательность импульсов на втором выходе блока 13

Q (фиг. 2ж); Последовательность импульсов на третьем выходе блока 13 (фиг. 2з); сигнал на первом управляющем входе блока 12 усреднения (фиг. 2и) сигнал на втором управ5 ляюще.м входе блока 12 усреднения (фи г. 2 к).

Устройство для измерения длительности импульсов работает следующим образом.

На вход устро-йства поступают импульсы, фронты которых могут быть под действием помех. Формирователь 1 входного сигнала и триггер 2 формир-уют из Входных импульсов импульсы прямоугольной формы

5 (фиг. 2а), которые с выхода триггера 2 поступают на вход первого ключа 4. Ключ замыкается и пропускает .на вход счетчика 5 пачки импульсов, вырабатываемых генератором 3 опорной частоты.

В результате по окончании импульса на выходе триггера 2 на выходе счетчика 5 будет сформировано двоичное число (фиг, 2б) в параллельном п-разрядном коде, соответствующее длительности зтого импульса (t - число разрядов двоичного счетчика 5 ).

0 В блоке 6 памяти записано число NP, соответствующее длительности одного КЗ предьдущих входных импул ь со в ,

Число Ng в параллельном двоичном

5 коде подается на вход блока 7 фop {ирования пределов и преобразуется там по следующему алгоритму; на первую группу выходов иьщается число (l+q), a на вторую группу выходов - число Nc,{)-q), где cj,: 1 . Например, если ожидаемая флюктуация длительности измеряемых импульсов составляет +5%, то следует принять ,05. Число N с выхода счетчика 5 срав нивается со сформированными таким образом пределами в первом и втором блоках 8 и 9 сравнения двоичных чисел. При этом, если ,(l-q), то .появляются сигналы на выходах блоко 8 и 9 (фиг. 2в) сравнения; если N(j(l-q)(l+q), то выдается сигнал только на выход первого блока 8 сравнения, если N Ng(1+q), то сигналы на выходах обоих блоков 8 и 9 отсутствуют. Блок 12 усреднения вычисляет среднее значение минимальной длител ности импульсов по формуле Р где р - число суммируемых двоичных чисел. Числа N поступают на информаци ный вход блока 12 усреднения с вых да счетчика 5 в параллельном ходе. Прием этих чисел осуществляется по сигналу, поступающему на первый уп равлякщий вход блока усреднения (фиг. 2и) от блока 8 сравнения. По.сигналу, поступающему на второй управляющийвход блока 12 усред нения (фиг, 2к) осуществляется сбро ранее набранной суммы. Блок 13 формирования задержанных импульсов после окончания импульса на выходе триггера 2 (фиг, 2а)вырабатывает одиночный импульс сначал на первом выходе (фиг. 2е),затем на втором (фиг. 2ж), после чего на третьем (фиг. 2з ), Длительность этих импульсов определяется периодом сигнала генератора 3 опорной ча стоты. Сигнал с первого выхода блока 13 открывает ключ 10, включенный между выходом первого блока 8 сравнения и входом блока 12 усреднения; сигнал с второго выхода открывает ключ 11, включенный между выходом второго блока 9 сравнения и входом блока 12 усреднения; сигнал с первого выхода блока 13 поступает на вход сброса счетчика 5, подготавливая его к измерению длительности сл дующего входного импульса. 4 4 Таким образом, если N N(l-q), то на блок 12 усреднения сначала поступает сигнал на первьтй управляющий вход, а затем сигнал сброса на второй вход. Второй из этих сигналов одновременно поступает на вход записи блока 6 памяти, в результате чего число N с выхода счетчика 5 запищется в блок 6 памяти и в дальнейшем будет использовано в качестве Если N,(|( 1-q) N NO( i+q) , то на блок 12 усреднения поступает только один сигнал на первый вход, в результате чего число N принимается блоком 12 усреднения и учитывается на вычислении N. N не изменяется, Если ), то сигналы на первый и второй управляющие входы блока 12 усреднения не поступают, го состояние, а также состояние блока 6 памяти не изменяется. После того, как будет принято р чисел N, блок 12 усреднения выдает число N на выход устройства, а также выдает сигнал на управляюдни выход. Этот сигнал через элемент ИЛИ 15 поступает на вход предварительной установки блока 6 памяти. По этому сигналу происходит запись в блок 6 памяти числа, заведомо большего ожидаемойминимальной длительности входньпс импульсов (например, во все разряды заносятся единицы ). После этого устройство начинает новый цикл работы. Если длительность входных импульсов по каким-либо причинам увеличится и появление сигнала на управляющем выходе блока 12 усреднения станет невозможным, то сигнал предварительной установки блока 6 памяти поступит через элемент ИЛИ 15 с выхода блока 14 задержки. Функции этого блока может выполнить счетчик, коэффициент пересчета М которого выбирается исходя из следующих соображений: из К входных импульсов с определенной вероятностью (близкой к I ) р импульсов должны иметь минимальную длительность. На фиг, 4 представлена функциоальная схема блока 12 усреднения ля случая , . Число П. потупает на один из входов двоичного енератора 16, а на второй его вход сумма предыдущих чисел Ni( , которая хранится в первом буферном регистре 17. Счетчик 18 подсчитывает количество принятых чисел N и по достижении им числа выдает сигнал, записи по второй буферный

гистр 19 числа N, причем 4

Zs

- s-i I м .

N

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ, содержащее генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом первого ключа, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выходы разрядовкоторого подключены к информационным входам блока памяти и первой группе входов первого блока сравнения, формирователь входного сигнала, выход которого подключен к входу триггера, выход которого соединен с первым входомблока задержки и вторым входом первого ключа, о т л и м чающееся тем, что, с целью повышения точности измерений минимальной длительности, в него введены блок формирования пределов второй и третий ключи, второй блок сравнения, блок усреднения, блок формирования задержанных импульсов и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом блока задержки, а выход - с входом предварительной установки блока памяти, .группа выходов которого подключена к группе входов блока формирования пределов, первая группа выходов которого соединена с второй группой входов первого блока сравнения, выход которого соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого подключен к первому выходу блока формирования задержанных импульсов, а выход - к первому управлякщему входу блока усреднения, информационные входы которого соединены с выходами разрядов счетчика, вторая группа выходов блока формирования пределов подключена к пер(Л вой группе входов второго блока с сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами разрядов счетчика, выход второго блока сравнения соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к второму выходу блока формирования задержанных им00 U) пульсов, а выход--к входу блока памяти и второму управляющему входу блока усреднения, информа- ционные выходы которого являются выходом устройства, а выход подключен к вторым входам блока задержки и элемента ИЛИ, выход генератора опорной частоты и выход триггера соединены соответственно с первым и вторым входами блока формирования задержанных импульсов, третий выход которого подключен к входу сброса счетчика.

II

I I

fus. 2

JiL

1

NI

fSM

44

A

/«t

T,

Вг в, и

5И

.{Jkj