Блок управляемой задержки Советский патент 1988 года по МПК G11C21/00 

ff

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в формирователях дияграммы направленности антенн, имитаторах сигналов линейных антенн, корреляционных анализаторах и другой аппаратуре обработки низкочастотных сигналов в реальном масштабе времени.

Целью изобретения является расши- рение области прт енения устройства за счет повышения частоты длительности задержки входных сигналов.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, рециркуля- торы 2 и 3, регистр 4, цифро-а} ялого вый преобразователь 5, фильтр 6 нижних частот, генератор 7 импульсов, первый счетчик 8, элемент ИЛИ 9, первый блок 10 сравнения, второй блок 1 сравнения и второй счетчик 12, Входной сигнал поступает по входу 13, управляющие величиной задерж- ки коды - по входам 1Д и 15, выход задержанного сигнала осуществляется по выходу 16, а вывод задержанной сжатой копии сигнала - по выходу 17.

В соответствии с теоремой Котель- никова верхняя частота входного сигнала в устройстве-прототипе равна f, 1/2Тд 1/2ЫоТ,д, где Тд - период дискретизации входного сигнала, равный периоду циркуляции выборок сигнала в рециркуляторе (Тц); N - объем памяти рециркулятора; - период сдвига информационных импульсов в рециркуляторе.

Учитьшая, что ycTpoficTBa работа- ют на предельных значениях сдвиговой частоты, увеличение длительности задержки за счет увеличения объема памяти рециркулятора приводит к снижению верхней частоты сигнала. Для уст ранения этого в устройстве включены последовательно два рециркулятора, причем первый рециркулятор с большим объемом памяти, равный-KN+ 1 , а второй - с объемом памяти, равнн м N 1 (дополнительная ячейка необходима дл организации сжатия и сдвига информации относительно тактового импульса записи). Запись выборок входного сигнала в оба рециркулятора происхо- дит с периодом, равным NTc:дь, причем импульс записи во рециркулятор является импульсом считьша- ния для первого рециркулятора. Таким

-

Ю

15

0 5

0

Q «

5

обраяом, за период циркуляции в первый рециркулятор запис ывают ся К pi.i- борок, однако последовательность номеров запига1 ных выборок относительно тактового импульса записи не сохраняется, т.е. в первом рециркуляторе отсутствует сжатая копия сигнала. Лринятый принцшт записи не нарушает погледовательности выборок сигнала при считьюании из рециркулятора, однако шаг задержки сигнала при этом равен периоду циркуляции информации в первом рециркуляторе TIJ (KN -t- ,. Для получения первоначального шага за.1ержки, равного (N 1)Т,дд, выборки сигнала переписьшается по второй рециркулятор, при этом восстанавливается сжатая копия сигнала. Организация счи- тыван-ия сигнала аналогична прототипу. Формируемая сжатая копия выходного сигнала может использоваться при построении различных корреляционных анализаторов, работающих в реальном масштабе времени.

Максимальное время задержки сигнала в первом рециркуляторе равно t:, N(Klv + ОТсдр., а яо втором - t зг N(N 1 ) . Таким образом, суммарная длительность задержки t: (К + 1)N + ,b в К + 1 раз превышает длител}.ность задержки сигнала в ус 1 ройстве-про готнне . Изменяя величины К и N (т.е. объем памяти рециркуляторов), можно р широких пределах изменять длительность зацержки на ширину полосы частот входного сигнала, , если объем первого рециркулятора лыб- рать равным 3,5 N;,, а второго N„/2, то длительность задержки и полоса частот входного сигнала увеличатся

в 2 раза.

I

Основнь м узлом устройства является рециркулятор, предназначенн(,|й для записи, сжатия во времени н задержки сигнала. Он может б;лть ныпсл- HfH в аналоговом или цифровом варианте и иметь различные известные аппаратурные решения. 3 устройстне применены цифровые рециркуляторы, ныпол- ненные на микросхемах серии 505 и 155. Для синхронизации процессов записи и сдвига сигнала в рециркуляторе используется послед ОБ ai ельнос.-i ь с выхода генератора 7 импульсов, следующая с периодом , и имнульг записи сигнала в ре- иркулятор, еле .д (N

дуюший с периодом Т,- Тц соответственно с выходя элемента ИЛИ 9 рециркулятора 2 или с выхода блока 10 сравнения рециркулятора 3. Период циркуляции выборки сигнала в рецир- куляторе равен (KN 1)Т.. т.е. отС-Д О

личается на величину , от Т,,. Это приводит к тому, что выборка выходного сигнала, записанная з рецирку- лятор в момент прихода импульса записи, с каждой циркуляцией сдвигается на Тсд,, относительно импульса записи. Следовательно, если выделить т-й тактовый импульс с выхода генератора 7 импульсов и использовать его в качестве импульса записи в рецирку- лятор 3, будет производиться запись выборок входного , за;держан- ная на время t:, , (KN + 1). Аналогично, если вьщели7ь п-й тактовый импульс относительно импульса записи во второй рециркулятор 3 и использовать его для записи информации в регистр 4, то задержка сигнала в рециркуляторе 3 будет равна t,,

+ 1).

Устройство работает следуюп:им образом.

Последовательность с выхода генератора 7 импульсов поступает на вход счетчика 8, имеющего козффициент пересчета N. При установке на его выходе нулевого кода на выходе элемента ИЛИ 9 формируется импульс, поступающий на входы аналого-пифрового преобразователя 1 и рециркулятора 2, который служит для взятия и записи выборки входного сигнала, причем за один период циркуляции информации в рециркуляторе 2 будут записаны К выборок сигнала. Вследствие включения дополнительной (KN + 1)й ячейки памяти в кольцо циркуляции записанные выборки в каждой циркуляции смещаются на один такт относительно импульса записи, что позволяет организовать считывание задержанного сигнала, выделяя соответствующий тактовый импульс относительно импульса записи, который используется для перезаписи выборок сигнала в рециркулятор 3. Код выделяемого импульса поступает с входа 14 на вход блока 10 сравнения, на другой вход которого поступает код с выхода счетчика 8. Импульс с выхода блока 10 сравнения подается на вход записи рециркулятора 3 для перезаписи выборки

сигнала и на установочный вход сброса счетчика 12 для привязки нулевог о кода на его выходе к импульсу пере- злпис;и. Коэффициент пересчета счетчика 12 также равен N. Вследствие того, что период перезаписи сигнала ri рециркулятор 3 соответствует периоду циркуляции выборок, на выходе

рециркулятора 3 при перезаписи формируется сжатая копия входного сигнала, которая поступает на вход 17 устройства. Считьгаание сигнала из рециркулятора 3 происходит аналогично считыванию из первого при помощи блокл 11 сравнения и счетчика 12, Импульсы с выхода блока 11 сравнения поступают на синхровход регистра 4 для записи в него считьшаемых выборок сигнала. Эти выборки поступают затем на цифроаналоговый преобразователь 5, восстанавливающий аналоговую форму сигнала, и через фильтр 6 нижни.х частот задержанный входной

сигнал поступает на выход 16 устройства.

Время задержки сигнала в устройстве, устанавливаемое кодами по входам 15 и 14, равно t тТ(,д5 (KN+1 ) - пТ|-дц (N+1), где тип- соответ- ствеи)о код задержки первого и второго рециркуляторов. Шаг перестройки задержки сигнала равен .

Формула изобретения

Блок управляемой задержки, содержащий первый рециркулятор, информа- цио шые входы которого подключены к выходам аналого-цифрового преобразователя, входы которого являются одноименными входами устройства, генератор импульсов, выход которого подключен к тактовым входам первого и второго счетчиков и первого рециркулятора, вход записи которого является входом разрешения Записи устройства, В1.1ХОДЫ первого счетчика подключены к входам первой первого блока сравнения, входы второй группы которого являются первой группой входов кода временной задержки устройства, регистр, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет повышения частоты длительности задержки входных сигналов, он содержит второй рециркулятор, второй блок сравнения и зле- мент ИЛИ, входы которого подключены

с1424058

6

к выходам первого счетчика, выходния, входы второй группы которого

элемента ИЛИ подключен к входу запи-являются второй группой входов кода

си первого рециркулятбра, выход пер-временной задержки устройства, выход

вого блока сравнения подключен квторого блока сравнения подключен к

входу сброса второго счетчика и входусинхровходу регистра, выходы котороэаписи второго рециркулятора, такто-го являются первой группой информавый вход которого подключен к выхо-ционных выходов устройства, выходы

ду генератора тактовых импульсов ивторого рециркулятора подключены к

тактовому входу второго счетчика, ВЫ-IQинформационным входам регистра и явходы которого подключены к входамляются второй группой информационных

первой группы второго блока сравне-выходов устройства.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в формирователях диаграммы направленности антенн, имита- торных сигналов линейных антенн, корреляционных анализаторах и другой ап- паруте обработки низкочастотных сигналов в реальном масштабе времени. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет по- вьшения частоты длительности задержки входных сигналов. Цель достигается тем, что в блок управляемой задержки, содержащий аналого-цифровой преобразователь 1, рециркуля- тор 2, регистр 4, цифроаналоговый преобразователь 5, генератор 7 импульсов, счетчики 8 и 12, блок 10 сравнения и фильтр 6 нижних частот, введены злемент ИЛИ 9, рециркулятор 3, и блок 1 1 сравнения, причем частота дискретизации входного сигнала и суммарный объем памяти обоих рецир- куляторов увеличены в несколько раз. Рециркуляторы имеют кратный объем памяти. Период циркуляции информации рециркуляторй равен периоду дискретизации входного сигнала. Последовательное включение рециркуляторов позволяет записьшать в первый рециркулятор 2 за период циркуляции. несколько выборок, запоминать их на длительное время, а при перезаписи во второй рециркулятор 3 восстанавливать сжатую копию сигнала. Это упрощает синхронизацию считьшания сигнала и восстановления временного масштаба сигнала на выходе устройства. 1 и.л. (Л С