Многоканальный амплитудный селектор импульсов Советский патент 1989 года по МПК H03K5/22 H03K5/26 

Изобретение относится к устройст- ; вам селекции импульсных последЬватель- ностей на фоне хаотических импульсных помех в широком диапазоне изме- , нения амплитуд и может быть использовано в радиолокации, радиостроении, ;асинхронных сисметах связи, спектро-- анализаторах, в ядерной физике и др

Цель изобретения - повышение точ- ности и быстродействия многоканального амплитудного селектора (MAC) импульсов,

; На фиг,1 представлена блок-схема предлагаемого MAC.

MAC содержит п самонастраивйкщих- ся амплитудных селекторов (САС) 1, каждый из которых включает последовательно соединенные двухпороговый компаратор 2, логический элемент ИЛИ 3, блок 4 выборки и хранения и . делитель 5 напряжения, а также пер- вьй 6 и второй 7 ключи, формирователь 8 тактовых импульсов, програмт мный обнаружитель 9 пачки и элемент 10 совпадения, при этом первый вход двухпорогового компаратора 2, сигнальный вход блока 4 выборки и хранения, сигнальный вход первого ключа 6

00 СП vj

и вход формирователя 8 тактовых импульсов объединены и образуют вход САС 1, первые входы второго ключа 7 и программного обнаружителя 9 пачки объединены и подключены к выходу формирователя 8 тактовых импульсов. Первый и второй выходы делителя 5 напряжения подключены соответственно к второму и третьему входам двухпорогового компаратора 2, первый вход элемента 10 совпадения и второй вход программного обнаружителя 9 пачки объединены и подключены к выходу логического элемента ИЛИ 3.

Второй вход элемента 10 совпадения соединен с первым выходом программного обнаружителя 9 пачки, а выход подключен к управляющему входу первого ключа 6, выход которого является первым выходом САС 1.

Второй выход программного обнаружителя пачки .подключен к второму входу второго ключа 7 и является вторым выходом САС 1. Выход двухпорого- вого компаратора 2 является третьим выходом САС 1.

Кроме содержит входовый логический элемент ИЛИ 11, формирователь 12 импульсов запрета, элемент НЕ 13, линию 14 задержки, п-разряд- ный кольцевой счетчик 15 и п ячеек запуска (ЯЗ) 16-1-16-п, каждая из которых включает первый 17 и второй 18 коммутаторы,, трехвходовьгй 19 и . двухвходовый 20 элементы совпадения и логический элемент НЕ 21. Сигнальные входы первого 17 и второго 18 коммутаторов являются соответственно первым и вторым входами ЯЗ 16.

Первый вход трехвходового элемента 19 и вход логического элемента НЕ 21 объединены и образуют третий вход ЯЗ 16, второй вход трехвходового элемента 19 совпадения является чет- вертым входом ЯЗ 16. Пераьй вход дву входового 20 и третий вход трехвходового 19 элементов совпадения объединены и образуют пятый вход ЯЗ 16. Вторые входы первого коммутатора 17 двухвходового элемента 20 совпадения объединены и подключены к выходу логического элемента НЕ 21. Второй вхо второго коммутатора 18 соединен с выходом трехвходового элемента 19 со падения.

Выходы первого 17 и второго 18 коммутаторов Объединены и образуют первьш выход ЯЗ 16.

Выход двухвходового элемента 20 совпадения является вторым выходом ЯЗ 16. Первые входы всех п ЯЗ 16 и вход линии 14 задержки объединены и образуют вход устройства. Вторые входы всех п ЯЗ 16 объединены и подключены к выходу линии 14 задержки.

Первые выходы ЯЗ в соответствии со своим номером п подключены к входам САС такого же номера п, вторые выходы которых подключены к. третьим входам соответствуюищх ЯЗ. Четвертые входы всех ЯЗ 16 объединены и через элемент НЕ.13 подключены к выходу фомирователя 12 импульсов запрета. Пятые входы ЯЗ 16 в соответствии со своим номером- п подключены к выходам соответствуюпшх разрядов п-разрядно- го кольцевого счетчика, вторые выходы всех ЯЗ 16 объединены и подключе ны к входу п-разрядного кольцевого . счетчика, третьи выходы всех САС под ключены к входам п-входового логического элемента ИЛИ 11, выход которого подключен к входу формирователя импульсов запрета.

MAC импульсов работает следующим образом.

На вход MAC поступают импульсЫ ряда стационарных и независимых потоков, порожденных независимыми источниками.

Работой MAC управляют программные обнаружители 9 пачки САС и-п-раз- рядный кольцевой счетчик 15.

/Дпя упрощения рассмотрим работу САС 1 и соответствующей ЯЗ 16.В исходном состоянии на втором выходе программного обнаружителя 9 лачки имеется логическая команда исходного положения, 1 ;оторая поступает на второй выход САС 1 и на.второй вход второго ключа 7 САС 1, обеспечивая прохождение запускающего импульса с выхода формирователя 8 тактвых импульсов через логический эле- мент Ш1И 3 на первый вход блока А выборки и хранения, сигнальный вход которой соединен с входом САС 1..

В исходном состоянии на выходе одного из разрядов (для простоты считаем, что на выходе первого}п-раз- рядного кольцеового счетчика 15 имеется команда логической единицы, а на всех остальных - нули.

На выходе формирователя 12 импульсов запрета сигнал не формируется,

51

и на элемента НЕ 13 формируется потенциал логической единицы. При одновременном поступлении на третий, четвертый и пятый входы ЯЗ 16 потенциалов логической единицы соответственно с второго выхода САС 1, выхода элемента НЕ 13 и первого разряда п-разрядного кольцевого счетчика срабатывает трехвходовый элемент 19 совпадения ЯЗ 16, который подает на второй вход второго коммутатора 18 потенциал логической единицы, обеспечивая прохождение первого приходящего импульса на вход САС 1 по цепи: вход MAC, линия 14 задержки, второй вход ЯЗ 6, первый выход ЯЗ 16, вход САС 1.

Все остальные ЯЗ 16 в работе временно не принимают участия, так как в исходном состоянии на их пятых входах присутствуют нули с выходов разрядов п-разрядного кольцевого счетчика.

По приходу первого импульса в САС 1 запускаются формирователь 8 тактовых импульсов и блок 4 выборки и хра.нения, в котором запоминается амплитудное значение этого импульса в виде напряжения, которое после деления делителем 5 напряжения поступает на второй и третий входы двухпорого- вого компаратора 2 в качестве порого вых.

По заднему фронту первого тактово- .го импульса, сформированного формирователем 8 тактовых импульсов, программный обнаружитель 9 пачки по первому входу выходит из состояния исходного .положения и снимает разрешающий потенциал с второго входа второго ключа 7, который закрывается, и дальней- шая работа САС 1 происходит только по импульсам, протеди1им на выход двухпо- рогового компаратора 2.

Команда исходного положения снимается с второго выхода САС 1 и третьего входа ЯЗ 16, при этом с выхода трёхвходового элемента 19 совпадения снимается команда и второй коммутатор 18 закрывается. Одновременно на выходе логического элемента НЕ 21 формируется команда логической единицы, которад поступает на вторые входы первого коммутатора 17 и двух- входового элемента 20 совпадения. Первый коммутатор 17 срабатывает и подключает импульсы с входа MAC на

18576

вход САС 1 по цепи; вход MAC, nepnbu i вход ЯЗ 16, первый выход ЯЗ 16.

Перепад напряжения с выхода двух- входового элемента 10 совпадения поступает с второго выхода ЯЗ 16 на вход п-разрядного кольцевого счетчика 15, вызывая его срабатывание, в нем единица передвигается в следующий раз- Q ряд и в работе MAC начинает участвовать второй САС 1 с ЯЗ 16,

Второй приходящий импульс поступает непосредственно с входа устройства на вход САС I и через линию 14 5 задержки и вторую ЯЗ 16 на вход второго САС 1 .

Для первого САС 1 каждый последующий входной импульс, если он выведен из состояния исходного положе- 0 ния, может осуществить перезапись амплитуды в блок 4 выборки и хранения т.штько в том случае, если его амплитуда попала в. створ коридора, образованного напряжением порогов 5 с выхода делителя 5 напряжения. Всякое попадание импульса в коридор фиксируется по второму входу программного обнаружителя 9 пачки как появление события и ему приписывается единица. 0 Всякий импульс, запустивший формирователь 8 тактовых импульсов и не попавший в створ коридора, не вызывает события и ему приписывается нуль. Нули и единицы фиксируются програм- ным обнаружителем 9 пачки.

При появлении не менее К событий . попадания в створ коридора амгшитуд импульсов на п смежных интервалах наблюдения программный обнаружитель 0 9 пачки формирует на первом выходе команду Захват и выдает ее в виде логической единицы на второй вход элемента 10 совпадения. Если амплитуда входного импульса вызвала сраба- 5 тывание двухпорогового компаратора 2, то на его выходе появляеч-ся импульс нормированной амплитуды, временное положение которого совпадает с временным положением входного. Этот им- 0 пульс, пройдя элемент ИЛИ 3, вызывает фиксацию события (единица в. программном обнаружителе 9 пачки) и через подготовленный к пропусканию командой Захват элемент 10 совпа-. 5 дения замыкает на время своей длительности первый ключ 6.: Входной импульс, совпадающий с ним по времени, проходит на выход САС 1 неизменной амплитуды. .

5

В результате описанных действий САС 1 настраивается автоматически на одну из входных последовательностей импульсов из входного потока.

С третьих выходов САС 1 импульсы с выходов двухпороговых компараторов через п-входовый логический элемент ИЛИ 11 поступают на вход формирователя 12 импульсо в запрета, который формирует на своем выходе импульс

длительностью

L л I -

+ f.

где

1

AJ U ЛЭ

время задержки импульса линией задержки; Гу - длительность входного импульса.

Таким образом, если входной импульс вызвал срабатывание двухпорогог вого компаратора 2 какого-либо САС 1, то на выходе элемента НЕ формируются импульсы нулевого потенциала, которые, поступая на четвертые входы всех ЯЗ 16, запрещают срабатывание по этим же импульсам тех САС, которые находятся в исходном положении. Это обеспечивает исключение одновременного захвата одной последовательности импуль.сов сразу несколькими САС.

Если второй приходящий импульс не вызвал срабатывания двухпорогового компаратора 2 первого САС, то он поступает с выхода линии задержки через ЯЗ 16 на вход второго САС 1, для которого он является первым, и все процедуры, описанные для первого САС, повторяются для второго САС 1 и теперь к работе устройства подключается третий САС 1 и т.д.

Если после выхода программного обнаружителя 9 пачки какого-либо САС 1 из исходного состояния, а также если он находится в состоянии захвата, подряд на S смежных интервала не зафиксировано ни одного попадания в створ коридора, то программный обнаружитель 9 пачки переходит в исходное состояние, снимая команду Захват с логического элемента 10 совпадения , и подает команду исходного положения на второй вход второго ключа 7 и на второй выход САС 1. Дальнейшая работа сбросивщегося САС номера п будет возможна только тогда, когда на выходе такого же но- мера разряда кольцевого счетчика появится сигнал логической единицы. Если какой-либо САС сбросился, то он становится в конце очереди на разрешение работы и до тех пор, пока все остаиьные САС не перейдут в состояние захвата, он не может начать работу.

Ширина коридора и критерий захва- та определяются с учетом параметров флуктуации потоков и минимизации величины вероятности ложного захвата.

Число каналов п определяется из O условия заданной вероятности устойчивого сопровождения потоков при условии, что число входных, потоков конечно,

5 Формула изобретения

1.. Многоканальный амплитудньй селектор импульсов, содержапщй п блоков .селекции и линию задержки,

0 отличаю.щи йся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены п ячеек запуска, п-разрядный кольцевой счетчик, п-входовый логический элемент

5 ИЛИ, формирователь импульсов запрета и элемент НЕ, при этом первые входы всех ячеек запуска и вход линии задержки объединены и образуют вход устройства, вторые вх.оды ячеек за0 пуска объединены и соединены с выходом линии задержки, первые выходы всех ячеек запуска в соответствии со своим номером п подключены к входам блоков селекции такого же номера

5 п, первые выходы которых являются выходами устройства, вторые выходы блоков селекции подключены к третьим входам соответствующих ячеек запуска, вторые выходы всех ячеек запуска

0 объединены и подключены к входу П7 разрядного кольцевого счетчика, третьи выходы всех блоков селекции подключены к входам п-входового логического элемента ИЛИ, выход которого

5 подключен к входу формирователя им- пульсов запрета,-четвертые входы всех ячеек запуска объединены и через элемент НЕ подключены к выходу формирователя импульсов запрета, пятые входы ячеек запуска в соответствии со своим номером п подключены к выходам таких же иомеров разрядов п- разрядного кольцевого счетчика.

2. Селектор поп,1,отличас ю щ и и с я тем, что блоки селекции выполнены в виде самоиастраивающихся амплитудных селекторов, каждый из i которых содержит соединенные последр вательно двухпороговый компаратор,

0

огический элемент ИЛИ, блок выборки и хранения и делитель напряжения, а также первый и второй ключи, формирователь тактовых импульсов, программный обнаружитель пачки и элемент совпадения, при этом первый вход двухпорогового компаратора, сигнальный вход блока выборки и хранения, сигнальный вход первого ключа и вход формирователя тактовых импульсов объединены и образуют вход самонастраивающегося амплитудного селектора, первые входы второго ключа и программного обнаружителя пачки объединены и подключены к выходу формирователя тактовых импульсов, первый и второй выходы делителя напряжения подключены соответственно к второму и третьему входам двухпорогового компаратора, первый вход элемента совпадения и второй вход программного обнаружителя пачки объединены и подключены к выходу логического элемента ИЛИ, . второй вход элемента совпадения соединен с первым выходом программного обнаружителя пачки, а выход подключен к уп- равляющему входу первого ключа, выход которого является первым выходом самообучающегося амплитудного селектора, второй выход программного обнаружителя пачки подключен к второму входу второго ключа и является вторым выходом самообучающегося амплитудного селектора, а выход двухпорогового компаратора является третьим выходом самообучающегося амплитудного селектора.

3. Селектор поп.1, отлич а- ,ю щ и и с я тем, что каждая из ячеек запуска содержит первый и второй коммутаторы, трехвходовый и двухвходо10 .вый элементы совпадения и логический элемент НЕ, при этом сигнальные входы первого и второго коммутаторов являются соответственно первым и вто- ipbiM входами ячейки запуска, первьй

15 вхо/; трехвходового элемента совпадения и вход логического элемента НЕ объединены и образуют третий вход ячейки запуска, второй вход трехвходового элемента совпадения является четвер20 тым входом ячейки запуска, первый ВХОД двухвходового и третий вход трехвходового элементов совпадения объединены и образуют пятый вход ячейки запуска, вторые входы первого коммутатора

25 и двухвходовго элемента .совпадения объединены и подключены к выходу логического элемента НЕ, второй вход второго коммутатора соединен с выхо- дом трехвходового элемента совпаде30

ния, выходы первого и второго ком;мутаторов объединены и образуют ггер- вый выход ячейки запуска, выход двух(входового элемента совпадения является вторым выходом ячейки запуска. 35 .

Составитель В. Простаков Редактор А. Огар Техред л. Сердюкова Корректоре. Ципле

Изобретение относится к устройствам селекции импульсных последовательностей на фоне хаотических импульсных помех в широком диапазоне изменения амплитуд и би в радиолокации, радиоастрономии и др. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия. Устройство содержит N самонастраивающихся амплитудных селекторов, N ячеек запуска, линию задержки, кольцевой счетчик, N - входовую схему ИЛИ, формирователь импульсов запрета и элемент НЕ. Импульсы поступают на вход самонастраивающегося амплитудного селектора через линию задержки и соответствующую ячейку запуска. Каждый самонастраивающийся амплитудный селектор после приема первого импульса выдает сигнал, который через N - входовую схему ИЛИ, формирователь импульсов запрета и элемент НЕ поступает на вход соответствующей ячейки запуска и с выхода ячейки запуска-на тактовый вход кольцевого счетчика, который формирует разрешающий сигнал для следующего самонастраивающегося амплитудного селектора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Заказ 5911/57

Тираж 884

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное