Адаптивный селектор импульсов по длительности Советский патент 1985 года по МПК H03K5/26 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для селектирования импульсов по длительности в заданном диапазоне длительностей при сохранении амплитуды импульсов в устройствах обработки дискретных сигналов в радиотехнике, телемеханике, измерительной технике при передаче сигналов по каналам с аддитивными импульсными помехами.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет восстановления амплитуды селектируемых импульсов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого адаптивного селектора импульсов по длительности; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу селектора (а - сигнал на входе селектора; б - сигнал на выходе первого формирователя импульсов; в - сигнал на выходе устройства задержки; г - сигнал на выходе дешифратора; д - выходной сигнал третьего формирователя импульсов; е - выходной сигнал второго формирователя импульсов; ж - сигнал на выходе устройства аналоговой памяти; з - выходной сигнал селектора).

Адаптивный селектор импульсов по длительности содержит генератор 1 тактовых импульсов, выход которого через элемент И 2 подсоединен к счетному входу счетчика 3 импульсов, цепь сброса которого соединена с выходом элемента НЕ 4, одни выходы подключены к входам элемента 5 памяти и входам элемента 6 сравнения кодов, выходом подсоединенного через формирователь 7 импульсов к входу элемента 8 задержки, при этом другие выходы счетчика 3 импульсов соединены с входами дешифратора 9, а вход формирователя 7 импульсов соединен с управляющим входом первого аналогового ключа 10, выход которого подсоединен через блок 11 аналоговой памяти к входу второго аналогового ключа 12, а управляющий вход блока 11 аналоговой памяти соединен с выходом элемента ИЛИ 13, входы которого соединены с входами второго и третьего формирователей 14 и 15 импульсов, при этом вход элемента НЕ 4 соединен с входной шиной 16, выход второго аналогового ключа 12 - с выходной шиной 17, а управляющий вход элемента 5 памяти - с щиной 18 управления.

Адаптивный селектор импульсов по длительности работает следующим образом.

В исходном состоянии (при отсутствии входных импульсов) на выходе элемента НЕ 4 действует потенциал логического «О, который устанавливает счетчик 3 импульсов в нулевое состояние и удерживает его в этом состоянии до прихода входного импульса. Элемент И 2 открыт потенциалом логической «1 с выхода дешифратора 9 и тактовые импульсы генератора 1 поступают на счетный вход счетчика 3 импульсов. Однако счет их не осуществляется, так как счетчик 3 импульСОВ заблокирован по цепи сброса. В момент поступления на вход устройства прямоугольного импульса отрицательной полярности (фиг. 2а) на входе элемента НЕ 4 появляется уровень логической «1, блокировка снимается и счетчик 3 импульсов начинает счет импульсов генератора 1. Предварительно, до прихода входных импульсов, производится анализ состояния канала. Для этого на управляющий вход элемента 5 памяти подается сигнал «АНАЛИЗ с шины 18 управления, по переднему фронту которого элемент 5 памяти «очищается и в него записывается код пропорциональный минимальному нижнему порогу селекции тщ. По окончании сигнала АНАЛИЗ элемент 5 памяти блокируется и селектор готов к работе. При этом возможны следующие случаи.

В канале отсутствуют аддитивные импульсные помехи. В этом случае отпадает необходимость в «жесткой селекции импульсов по длительности и нижний «порог можно установить минимальным. Пусть длительность входного импульса с амплитудой U удовлетворяет условию T(,, где ть и Тя1 соответственно верхний и нижний «пороги селекции (фиг. 2а). В этом случае при поступлении на вход счетчика 3(л-+-1) тактовых импульсов (п пропорционально THI) на информационные входы элемента 6 сравнения кодов, соединенные с разрядами счетчика 3 импульсов, поступает код по своему значению больше кода Тдь на выходе () элемента 6 сравнения появится сигнал, который запустит формирователь 7 импульсов, формирующий импульс требуемой длительности (фиг. 26). Одновременно по переднему фронту выходного сигнала элемента 6 сравнения кодов открывается аналоговый ключ 10 и на вход блока 11 аналоговой памяти поступает входной импульс, значение амплитуды которого запоминается (фиг. 2ж).

Выходной импульс формирователя 7 через элемент 8 задержки с временем задержки Тззд Тб (фиг. 2в) поступает на управляющий вход аналогового ключа 12 и открывает его. В результате этого с блока 11 аналоговой памяти на выход селектора поступает напряжение и и начинается процесс формирования выходного сигнала. По окончании импульса на выходе элемента 8 задержки аналоговый ключ 12 закрывается. Таким образом, на выходе селектора формируется выходной импульс требуемой длительности, амплитуда которого равна амплитуде И входного сигнала (фиг. 2з). Одновременно по заднему фронту отрицательного перепада напряжения выходного импульса элемента 8 задержки формирователь 15 импульсов формирует импульс (фиг. 2д), который через элемент ИЛИ 13 поступает на управляющий вход блока 11 аналоговой памяти и обнуляет его (фиг. 2ж). В момент окончания входного импульса на выходе инвертора НЕ 4 вновь начинает действовать потенциал логического

«О, устанавливающий счетчик 3 импульсов в нулевое состояние, и селектор готов к обработке следующего импульса. Пусть длительность входного импульса с амплитудой t/2 удовлетворяет условию (фиг. 2а). В этом случае работа селектора происходит аналогично описанному до момента срабатывания дешифратора 9, настроенного на верхний порог ТА. По отрицательному перепаду напряжения на выходе дешифратора 9 (фиг. 2г) формирователь 14 импульсов формирует импульс (фиг. 2е), который через элемент ИЛИ 13 поступает на блок 11 аналоговой памяти и обнуляет его (фиг. 2ж). Одновременно уровень логического «О с выхода дешифратора 9 поступает на второй вход элемента И 2 и закрывает его и импульсы с.генератора 1 на вход счетчика 3 импульсов не будут проходить. Блокировка элемента И 2 исключает вероятность ложного срабатывания селектора при обработке импульсов, длительность которых кратна Т|. Через время Тзад на управляющий вход аналогового ключа 12 поступает задержанный импульс формирователя 7 (фиг. 2в). Ключ открывается, однако выходной импульс не формируется, так как напряжение, поступающее на вход ключа с блока 11 аналоговой памяти, равно нулю (фиг. 2з). По окончании обработки блока информационных импульсов селектора сигналом «АНАЛИЗ, поступающим на элемент 5 памяти, переводится в режим анализа состояния канала.

В канале действует аддитивная импульсная помеха с длительностью импульса т„1 (фиг. 2а). В момент поступления импульса помехи на вход селектора счетчик 3 импульсов начинает подсчет импульсов генератора 1 за время т„ь т. е. измерять длительность импульсов. Код, пропорциональный длительности импульса помехи, записывается в элемент 5 памяти. По окончании сигнала «АНАЛИЗ элемент 5 памяти блокируется, что исключает запись в него других кодов (например, кода длительности информационного импульса), а записанный ранее код длительности импульса помехи используется в качестве нижнего «порога г 2, к селектор переходит в режим селекции входных импульсов. При этом на его вход поступает сложный сигнал, содержащий импульсы помехи, информационные импульсы и информационные импульсы, частично подавленные помехой. Если на вход поступает импульс помехи, то отклика на него на выходе селектора не будет, так как в этом случае выполняется условие и сигнал на выходе () элемента 6 сравнения кодов отсутствует (фиг. 2а). На вход поступает информационный импульс, частично подавленный импульсом помехи с амплитудой t/з. Если при этом длительность остатка импуьса удовлетворяет условию (тг-Тп:)Тп2 т„: (фиг. 2а), то на выходе элемента 6 сравнения кодов появится выходной сигнал, и на выходе селектора появится выходной импульс отклик на анализируемый, амплитуда которого равна амплитуде неподавленной части

входного импульса (фиг. 2з). По окончании обработки информационных импульсов селектор вновь сигналом АНАЛИЗ переводится в режим анализа состояния канала, при этом код «порога Тп2 в элемент 5 памяти

Q отпирается и устанавливается код «порога

Тпь

в канале действует аддитивная импульсная помеха с длительностью импульса Тлз (на временной диаграмме не показано). В этом случае, как и в предыдущем, в результате измерения длительности импульса помехи в элементе 5 памяти устанавливается код порога тиз, относительно которого будет анализироваться длительность входных импульсов (фиг. 2а). И наконец, если импульсы помехи имеют длительность , то устанавливается порог Tii4 (фиг. 2а), и селектор работает в режиме «жесткой селекции, при которой для разделения информационных и помеховых импульсов используются их незначительные отличия по длительности. Таким образом, каждый раз перед обработкой информационных импульсов автоматически устанавливается значение нижнего порога селекции в зависимости от длительности импульсов помехи.

Значение верхнего порога TU устанавливается фиксированным с учетом максимальной длительности импульсов Т2, которые необходимо отселектировать. При необходимости Тб также можно сделать переменным аналогично нижнему порогу, введя в селектор добавочное устройство памяти и сравнения

5 кодов. Порог Tni устанавливается с учетом максимальных по длительности шумовых выбросов, действующих в канале связи при отсутствии аддитивных помех.

фиг. 2

АДАПТИВНЫЙ СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ, содержащий последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, элемент И и счетчик импульсов, к первой группе выводов которого подключен дешифратор, выход которого соединен с вторым входом элемента И, последовательно соединенные формирователь импульсов и элемент задержки, элемент НЕ, выход которого соединен с входом цепи сброса счетчика импульсов, а вход - с входной шиной, элемент памяти, элемент сравнения кодов, первая группа входов которого соединена с входами элемента памяти Анализ & и подключенных к второй группе выходов счетчика импульсов, вторая группа - с выходами элемента памяти, а выход - с входом формирователя импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет восстановления амплитуды селектируемых импульсов, введены последовательно соединенные первый аналоговый ключ, блок аналоговой памяти и второй аналоговый ключ, элемент ИЛИ, второй и третий формирователи импульсов, при этом вход первого аналогового ключа соединен с входной шиной, а управляющий вход - с выходом элемента сравнения кодов, управляющий вход блока аналоговой памяти соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соот i ветственно с выходами второго и третьего формирователей импульсов, причем вход О) второго формирователя импульсов подключен к выходу дешифратора, а вход третьего- к управляющему входу второго аналогового ключа и к выходу элемента задержки. СО О ел о ел