Селектор серий импульсов Советский патент 1990 года по МПК H03K5/26 

te. 7

Изобре гею1е относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики,

Цель изобретения - обеспечение селекции серий импульсов по длительности при одновременном повьЕпении помехо защищенности.

На фиг, 1 показана структурная

электрическая схема селектора; на фиг, 2 и 3 - временные диаграммы,, поясняющие работу селектора; на фиг. 4 - структурная электрическая схема счетчиков импульсов устройства ; Селектор содержит входную шину 1, первый генератор 2 стробов, первьш :элемент 3 задержки, перпьй элемент И 4, второй элемент 5 задержки, вто- ;РОЙ элемент И 6, третий элемент

И 7, четвертьй элемент И 8, первьй iэлемент ИЛИ 9, первьй триггер 10, первьй счетчик 11 импульсов, второй счетчик 12 импульсов, тактовую шну 13, второй элемент ИГШ 14, третий

элемент ИЛИ 15, второй генератор 16 стробов, четвертый элемент ИЛИ 17 пятый элемент ИЛИ 18, третий счетчик 19. импульсоБз четвертьй счетчик 20 импульсов, пятьй элемент И 21 шестой элемент И 22, седьмой элемент :И 23, второй триггер 24, третий триг гер 25, восьмой элемент И 26 девя- ; тьш элемент И 27, сват ель 28 импульсов, шестой элемент ИЛИ 29, выходную шину 30,

. Входная шина 1 соединена с входами элемента 3 задержки н генератора 16, прямой выход которого соединен с первым входом элемента И 26, выход которого соединен с S-входом триггера 25, R-вход которого соединен с R-входами триггеров 10 и 24 и выходом элемента ИЛИ 17 а инверсный выход - с первым входом элемента И 4 и с пер выми входами элементов И 6 и 7, вторые входы которых соединены соответственно с прямьм и инверсным входами триггера 10, а. также с входам-и управления соответственно счетчиков 11 и 12, третьи входы - с выходом элемента 3 задержки5 с вторым входом элемента И 4 и с первыг-гя входами элементов И 8 и 27, а выходы - с входами сброса соответственно, счетчиков 11 и 12, счетные входы которых соединены с тактовой НИНОЙ 13, первые выходы - соответственно с первым и вторьм входами элемента ИЛИ 14, .

g

д

0

5

5

0 5 Q

5

вторые выходы - соответственно с первым и вторым входами элемента Ш. 15, выход которого соединен с входом генератора 2, инверсный и прямой выходы которого соединены с третьими входами соответственно элементов И 8 и 27, вторые входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходами триггера 24, S-вход которого соединен с выход.ом элемента И 23, первьш вход которого соединен с выходом элемента 5 задержки и, вторым входом элемента И 21, а второй вход - с выходом элемента И 22 к вторым входом элемента ИЛИ-9, первьй вход,, которого соединен с выходом элемента И 4j а выход - с С-входом триггера 10„

Четвертьй вход элемента И 8 соединен с первыми входами элементов И 21 и 22, входом формирователя 28 и прямым выходом триггера 25, а выход- с первым входом элемента ИЛИ 29, второй вход которого соединен с выходом элемента И 27, а выход - со счетным входом счетчика 20, входом сброса счетчика 19 и первым входом элемента ИЛИ 18, второй вход которого соединен с выходом формирователя 29, выход - с входом элемента 5 задержки, а третий ВХОД - с выходом элемента И 21 и счетным входом счетчика 19, выход переполнения которого соединен с входом сброса счетчика 20 и первым входом элемента ИЛИ 17, вто- рой вход которого соединен с выходом переполнения счетчика 20 и выходной шиной 30.,

Выход элемента ИЛИ 14 соединен с вторыми входами элементов И 22 к 26, третий вход элемента И 21 соединен с инверсным выходом генератора 16,

На временной диаграмме (фиг,2) показаны эпюры следующих сигналов: а - импульсы на выходе элемента 3 задержки, б импульсы на прямом выходе генератора 16 стробов, в - импульсы на прямом выходе триггера 10, г - импульсы на выходе элемента И 26, д - импульсы на выходе элемента 5 задержк115 е - импульсы на инверсном вьжоде генератора 2 стробов, ж - импульсы на выходе элемента ИЛР1 29, 3 - импульсы на выходе элемента И 21, и - импульсы на шине 30. I

На временной диаграмме (фиг.З) показаны эпюры следующих сигналов, а 51

импульсы на вькоде элемента 3 задержки, б - импульсы на прямом выходе триггера 10, в - импульсы на инверсном выходе генератора 16 стробов, г импульсы на выходе элемента И 26, д - импульсы на прямом выхоДе генератора 2 стробов, е - импульсы на выходе элемента 5 задержки, ж - импульсы на выходе элемента ИЛИ 29, 3 - импульсы на выходе элемента И 21 и - импульсы на шкне 30.

В исходном состоянии триггеры 10, 24 и 25 и счетчики 11, 12, 19 и 20 устанавливаются в состояние логического О (цепи установки не показаны), подача тактовых импульсов на шину 13 начинается одновременно с подачей импульсов на шину 1, Реверсивные счетчики 11 и 12 работают в режиме сложения, если на вход ynpas ления подан потенциал уровня логической 1, и в режиме вычитания при потенциале уровня логического О,

Входная последовательность и шyль- сов образована сериями иютульсов с известным периодом следования Т и неизвестным числом импульсов и периодом следований серий, а также сериями импульсов помехи с неизвестным периодом следования Tj,, Для селекции серий задается номинальная длитель- нрсть серий итульсов Т,р,, , где N д - номинальное число импульсов в серии. В селектируемых сериях отдельные импульсы или группы из m импульсов могут быть пропущены из-за воздействия ряда случайных факторов, где m - максимальное число подряд пропущенных импульсов,

Вероятность полного совпадения селектируемых серий и серий помехи йала из-за различий в длительности серии, периода и фазе. Б дальнейшем рассматриваются только.случаи неполного совпадения серий.

Если импульсы серии помехи опережают импульсы селектируемой серии (фиг.2), селектор последовательно

работает в двух режимах: режиме захвата и режиме селекции. Входные И «1ульсы запускают генератор 16 стробов, формирующий строб-импульсы длительностью 5 Т (фиг.2.6), определяв- мой из выражения (1) по заданной нестабильности периода Т

AT 8 Т . Т

(1)

756

Элемент 3 задержки вьщает импульсы, задержанные на время ДТ/2 (фиг,2а), которые проходят через элементы И 4, ИЛИ 9 и переключают счетный триггер 10 (фиг.2в). Реверсивные счетчики 11 и 12 поочередно измеряют интервалы между входными имгошьсамИо Перед началом измерения каждого интервала производится .установка в состояние логического О счетчика П каждым нечетным входным импзшьсом, счетчика 12 - каждым четным входным импульсом. На интервале

Т;„ . счетчик сосчитав /(1 -1

2п-1 товых импульсов в режиме сложения

- Т. -2.

(2)

TU.

0

5

0

5

0

5

5

где . период тактовьк импульсов.

Ка следующем интервале Т,, счетчик сосчитает К-, тактовых импульсов в режиме вычитания. Если интер- валь- равны Т{, Т , ,, равны и числа игтзшьсов К- , поэтому счетчик к приходу очередного импульса переполняется и устанавливается в состояние логического О. При равенстве двух интервалов подряд Т- , считается, что период следоваш1я Ту, определен.- Импульс переполнения с первого выхода одного из счетчиков 11 или 12 (фиг.2г) попадает в строб генератора 2, формируемьй ьо импульсу помехи-, и переключает в состояние логической 1 триггер 25, что свидетельствует о захвате серии имйуль- сов помехи и переводе селектора в регонме селекции.

В режиме селекции элемент И 4 закрыг, переключение счетного триггера 10 производится импульсами переполнения счетчиков 11 и 12, поступающими с периодом Т через элемент И 22, что обеспечивает попа,цание импульсов серии помехи в строб-импульсы генератора 2. I

Импульсы на вторых выходах реверсивных счетчиков 11 и 12 формируются раньше, чем импульсы переполнешш ; на первых выходах счетчиков, на время .ДТ/2, поэтому строб-импульсы, формируемые генератором 2 стробо.в (фиг.2е), совпадают со строб-импульсами генератора 16, формируемыми по импульсам помехи (фиг.26). По nepsflf нему фронту импульса с единичного выхода триггера 25,фор 1ирователем 28 формируется импульс, совпадающий

с входным импульсом, которьй поступает на вход элемента 5 задержки и, спустя, время задержки ) Т, на вход элемента И 23 Так как триггер 25 переключается в состояние логической 1 по i-M импульсу серии помехи, то задержанный импульс на выхода элемента И 23 не совпадает с выходным импульсом элемента И 22, поэтому триггер 24 остается в состоянии логического О, разрешая пропуск входных импульсов через элемент И 8 (фиг,2д)о Импульсы серии помехи запрещаются строб-импульсами отрицательной полярности, с инверсного выхода генератора 2, поэтому на вход счетчика 20 поступают только импульсы селектируемой серии (фиг.2ж Модуль счетчика 20 N Qвыбирается рав ным номинальному числу импульсов селектируемой серии 2й сном

Если число импульсов в серии больше или равно N(,, счетчик 20 формирует импульс переполнения, которьш устанавливает в состояние логического О триггеры 10, 24 и 25 и поступает на шину 30 (фиг„2и). Пропущенные импульсы селектируемой серии восстанавливаются элементом И 21,

на входы которого подаются задержанные на Т импульсы серии (фиг.2д) и последовательность строб-импульсов отрицательной полярности с инверсного выхода генератора 16. В момент пропуска и fflyльca на инверсном выхо- де генератора 16 формируется потенциал верхнего уровня, разрешающий пропуск импульса, последнего перед пропуском, задержанного на Т элементом . 5 (фиг;2з).

В случае группового пропуска пер- вьш восстановленньш импульс серии с выхода элемента И 21 подается через элемент ИЛИ 18 на вход элемента 5 задержки, с выхода которого вновь поступает на вход элемента И 21, Таким образом, на время пропуска m импульсов генерируется последовательность из m импульсов с периодом Т, которая прекращается с поступлением первого после пропуска импульса серии, выставляющим на входе элемента И 21 запрещающий строб-импульс отрицательной полярности

Модуль счетчика 19 выбирается

равным (т+1). Если проп,тцено более m импульсоВ;, счетчик 19 переполняется и устанавливает триггеры 10, 24, 25 и счетчик 20 в состояние логического О. Если пропущено m или менее импульсов, счетчик 19 не успевает переполниться, потому что сбрасьшается первым после пропуска Импульсом серии. По окончании серии входных импульсов счетчик 19 сосчитает (m+l) и шульсов с вькода элемента И 21 и импульсом переполнения установит элементы селектора в исходное состояние.

В случае, когда импульсы серии помехи отстают от импульсов селектируемой серии (фиг.З), селектор в режиме измерения по i импульсам селектируемой серии () (фиг.За) определяет период Т, Измерение и сравнение интервалов производится с помощью счетчиков 11 и 12. При равенстве двух интервалов подряд один из счетчиков 11 или 12 формирует импуль переполнения, который переключает триггер 25 в состояние логической 1 и переводит селектор в режим селекции импульсов серии с периодом Т. При этом формирователь 28 формирует импульс, совпадающий с i-м импульсом селектируемой серии, поэтому выходной импульс элемента 5 задержки (фиГоЗе) совпадает с (1+1)-м импульсом селектируемой серии и переклю- чает триггер 24 в состояние логической 1. Элемент И 27 начинает пропускать входные импульсы при попадании их в строб-импульсы положительной полярности, выставляемые генератором 2 по импульсам переполнения счетчиков 11 и 12 (фиг.Зд), которые совпадают с импульсами селектируемой серии. Импульсы серии помехи в эти строб-импульсы не попадают, поэтому на выход элемента ИЛИ .29 (фиг.Зж) пропускаются только импульсы сатек- тируемой серии, которые подсчитываются счетчиком 20, Если число импульсо в серии больше или равно модулю N, счетчик 20 вьщ,ает импульс на шину 30 (фиг.2и). I

Пропущенные импульсы серии восстанавливаются с помоЕ№ю элементов ШШ 18., элемента 5 задержки и подсчитываются счетчиком 19 (фиг.Зз),

Если серия импульсов помехи продолжается после окончания селектируемой серии или же серия импульсов помехи поступает отдельно, (без совпадения), селектор после установки в исходное состояние импульсом переполнения счетчика 20 .вновь начинает

работать в режиме измерения, определяет период Tfj и переключается в режим селекции имульсов помехи. При этом ка выходе элемента ИЛИ 29 импульсы отсутствуют, так как триггер ik находится в состоянии логического С и пропуск импульсов запрещается строб-импульсами отрицательной полярности генератора 2.

Таким образом, предлагаемый селектор исключает серии импульсов помехи как в случаях неполного совпадения серий, так и в случаях несовпадения.

Формула изобретения

Селектор серий и fflyпьcoБ, содержащий первьй элемент И, первый вход которого С оединен с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход - с первым входом четверто.- го элемента И, а выход - с первым . входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с С входом первого триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с вторыми входами соответственно второго и третьего элементов И, выходы которого соединены с входами сброса соответственно первого и второго счетчиков и.шульсов5 входы управления которых соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого триггера, первые выходы - соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, вторвю выходы - соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, а счетные входы - с тактовой шиной, причем выход четвертого элемента ИЛИ соединен с R-входами второго и третьего триггеров, а первый вход - с выходом заема третьего счетчика импульсов, счетньш вход которого соединен с выходом пятого элемента И, первый вход которого соединен с прямым выходом третьего триггера и с первым входом шестого элемента И, второй вход, которого соединен с вькодом второго элемента РШИ, а выход - с вторьм входом первого элемента ИЛИ, причем инверсный выход третьего триггера соединен с первым входом первого элемента И, а также

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

первый генератор стробов, вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, формирователь импульсов, входную и выходную шину, отличающийся тем, что, с целью обеспечения селекции серий импульсов по длительности при одновременном повышении помехозащищенности, Б него введены первый и второй элементы задержки, второй генератор стробов, с седьмого по девятый элементы И, пятьш и шестой элементы ИЛИ и четвертьй счетчик импульсов, выход переполнения которого соединен с выходной шиной и вторым входом четвертого элемента ИЛИ, вход сброса - с вькодом переполнения третьего счетчика иг-тульсов, а счетный вход - с входом сброса третьего счет™ чика и шyльcoв, первым входом пятого элемента РШИ и выходом шестого элемента ИЛИ, первый и второй входы ко торого соединены с выходами соответственно четвертого и девятого элементов И, причем первый вход девятого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента И, вторые входы четвертого и девятого элементов И соединены соответственно с инверсным и прямым выходами второго триггера, третьи входы - соответственно с инверсным и прямым выходами первого генератора стробов, а четвертый вход четвертого элемента И - с выходом третьего триггера и входом формирователя импульсовj выход которого соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом пятого элемента И, а выход через второй элемент задержки - с первым входом седьмого элемента И и вторым входом пятого элемента И, третий вход которого соединен с инверсным выходом второго генератора стробов, вход которого соединен с входной шиной и через первый элемент задержки с вторым входом первого элемента И и третьими входами второго и третьего элементов ь, а прямой выход - с первым входом восьмого элемента И, а выход - с входом третьего триггера, причем второй вход седьмого элемента И соединен с выходом шестого элемента И, а выход - с S-вхбдом второго триггера.

-f I J SJ

W.

A A A

A At f

« a

(О 55

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики. Цель изобретения - обеспечение возможности селекции серий импульсов по длительности при одновременном повышении помехозащищенности. Селектор серий импульсов содержит входную шину 1, генератор 2 стробов, элементы И 4, 6-8, 21 и 22, элементы ИЛИ 9, 14, 15 и 17, триггеры 10, 24 и 25, счетчики 11, 12 и 19 импульсов, тактовую шину 13, формирователь 28 импульсов, выходную шину 30. Поставленная цель достигается за счет введения элементов 3 и 5 задержки, генератора 16, стробов, элементов ИЛИ 18 и 29, счетчика 20 импульсов, элементов И 23, 26 и 27 и образования новых функциональных связей. В описании изобретения приведена также структурная электрическая схема счетчиков 11 и 12 импульсов. 4 ил.