Способ определения временного положения видеоимпульсов Советский патент 1991 года по МПК G01R29/02 

1

(21)4491625/21

(22)10.10.88

(46) 07.01.91. Бюл. № 1

(72) В.П.Конищев и Н.П.Конищева

(53)621.396.96 (088.8)

(56)Теоретические основы радиолокации. /Под ред. В.Е.Дулевича. - М.: Советское радио, 1964,. с. 319 - 320.

Митяшев Б.Н. Определение временного положения видеоимпульсов при наличии помех. - М.: Советское радио, 1962, с. 113.

(54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ВИДЕОИМПУЛЬСОВ

(57)Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения временного положения видеоимпульсов. Целью изобретения является повышение точности временного положения несимметричных видеоимпульсов при наличии шума. Способ предусматривает формирование шкалы времени, дифференцирование видеоимпульсов, формирование квадрата производной видеоимпульса, сравнение мгновенных значений напряжения фронта л спада видеоимпульса с порогом изче- рения. Временное положение видеоимпульса определяют гз мл .ема чческого соотношения, приведенного в описан изобретения, в котором ттг- JQ- дится схема устройства для реализации предлагаемого способа. 1 ил.

i

Изобретение относится к измеритель - ной технике и может быть использовано для определения временного положения видеоимпульсов.

Цель изобретения - повышение точности определения временного положения несимметричных видеоимпульсов при наличии шума.

Способ осуществляют следующим образом.

Формируют шкалу времени, цифферен- цируют видеоимпульс, формируют квадрат производной видеоимпульса, измеряют текущее значение квадрата производной видеоимпульса, сравнивают мгновенные значения напряжения фронта и спада видеоимпульса с порогом измерения и фиксируют моменты равенства tj и t: соответственно, а вре- менное положение видеоимпульса определяют из соотношения

v uO tj+V1 (ts)2- tfc Со - V(t,P + V (t4)

где v (t,|)2 и V((t2) - значения квадрата производной видеоимпульса в моменты t j И tЈ

соответственно.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит входы Пуск 1 и Стоп 2 устройства вход 3 подачи напряжения порога измерения, вход 4 подачи напряжения видеоимпульса, генератор 5 импульсов, триггер 6,компаратор 7, элемент 8 дифференцирования, инвертор 9S элемент И 10, элемент 11 дифференцирования, элементо

со

ГС

о 1C

ИЛИ 12, элемент 13 задержки, квадратор 14, двухразрядный счетчик 15, счетчик 16, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 17, элемент ИЛИ 18, элемент 19 задержки, группы элементов И 20 и 21, блок 22 умножения, сумматор 23, элемент 24 задержки, группу элементов И 25, элемент И 26, сумматор 27, элемент 28 задержки, группы элементов И 29 и 30, блок 31 деления, группу элементов И 32, группу выходов 33 -33т устройства, где т - разрядность кода времени.

Вход 1 устройства соединен с еди- ничным входом триггера 6, вход 2 устройства соединен с нулевым входом триггера 6 и входом элемента 19 задержки, выход генератора 5 импульсов соединен с первым входом элемента И 10, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера 6, а выход - с входами элементов 13 и 24 задержки и с первыми входами элементов И 20 и 21, выходы элементов 13 и 19 -за- , держки соединены соответственно со } счетным и обнуляющим входом счетчика 16, разрядные выходы которого соединены с вторыми входами элементов И 20. Вход 3 устройства соединен с первым входом компаратора 7, второй вход которого соединен с входом 4 устройства и входом элемента 11 дифференцирования, выход которого соединен с входом квадратора 14, выход которого соединен с входом АЦП 17, разрядные выходы которого соединены с вторыми входами элементов И 21. Выход компаратора 7 соединен с входом элемента 8 дифференцирования, выход которого соединение первым входом элемента ИЛИ 12, с входом инвертора 9, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 129 выход которого соединен со счетным входом двух- разрядного счетчика 15, разрядные выходы которого объединены элементом ИЛИ 18, при этом разрядный выход стар шего разряда соединен с первым входом элемента И 26, выход элемента ИЛИ 18 соединен с третьими входами эле- ментрв И 20 и 21, выходы элементов И 20 соединены с первой группой входов блока 22 умножения, выходы элементов И 21 соединены с второй группой входов блока 22 умножения и со счет- ными входами сумматора 23, разрядные выходы блока 22 умножения соединены с первыми входами элементов И 25.

Первый отвод элемента 24 задержки соединен с инициирующим входом блока 22 умножения, второй отвод - с вторыми в-ходами элементов И 25, а выход - с установочным входом блока 22 умножения и с вторым входом элемента И 26, выход которого соединен с обнуляющим входом двухразрядного счетчика 15 и с входом элемента 28 задержки. Выходы элементов И 25 соединены со счетными входами сумматора 27, разрядные выходы сумматоров 23 и 27 соединены соответственно с первыми входами элементов И 30 и 29, выходы которых соединены соответственно с первой и второй группой входов блока 31 деления, разрядные выходы которог соединены с первыми входами элементов И 32, первый отвод элемента 28 задержки соединен с вторыми входами элементов И 29 и 30, второй отвод - с обнуляющими входами сумматоров 23 и 27 и с инициирующим входом блока 3 деления, третий отвод - с вторыми входами элементов И 32, а выход - с установочным входом блока 31 деления, выходы элементов И 32 соединены с группой выходов устройства .

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на вход 3 подается напряжение порога измерения. На выходе компаратора 7 - нулевой уровень. Триггер 6, счетчики 15 и 16 сумматоры 23 и 27 - обнулены. Нулево уровень с прямого выхода триггера 6 закрывает элемент И 10. Генератор 5 импульсов запущен. Распространение импульсов с его выхода блокируется закрытым элементом И 10. Нулевые уровни на разрядных выходах счетчика 15 приводят к установлению нулевого уровня на выходе элемента ИЛИ 18, который закрывает элементы И 20 и 21. В блоках умножения 22 и деления 31 произведены начальные установки (обнулены регистры адресов).

Начало измерений сопровождается поступлением сигнала на вход 1 Пуск устройства, который переводит триггер 6 в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера 6 открывает элемент И 10 и импульсы с выхода генератора 5 импульсов подсчитываются в счетчике 16. Формируется шкала дискретного времени. Напряжение видеоимпульса подается на вход 4 устройства, дифференцирует

ся элементом 11 дифференцирования и полученное напряжение возводится в квадрат квадратором 14, после чего преобразуется в цифровую форму с по-, мощью АЦП 17 (формируется текущее значение квадрата производной видеоимпульса) . При совпадении напряжения фронта видеоимпульса с напряжением порога измерения на выходе компаратора 7 появляется единичный положительный перепад напряжения, из которого элементом 8 дифференцирования формируется положительный импульс. Полученный импульс через элемент ИЛИ 12 переводит счетчик 15 в единичное состояние. Единичный уровень с младшего разрядного выхода счетчика 15 через элемент ИЛИ 18 открывает те из элементов И 20 и 21, на вторых входах которых присутствуют единичные уровни с разрядных выходов счетчика 16 и АЦП 17 соответственно. Очередной ближайший импульс с выхода генератора импульсов проходит через элемент И 10, подается на элементы 13 и 24 задержки и считывается через элементы И 20 с разрядных выходов счетчика 16 значение времени t и через элементы И 21 значение квадрата производной огибающей V (ti)2 с разрядных выходов АЦП 17. Коды считанных значений подаются на входы блока 22 умножения, а код значения v Ct)2, кроме того, на входы сумматора 23.

Задержанный на время считывания импульс с выхода элемента 13 задержки увеличивает значение счетчика 16 на единицу. Задержанный на время занесения кодов в блок 22 умножения импульс с первого отвода элемента 24 задержки инициирует работу блока 22 умножения (в случае выполнения последнего в виде ПЗУ считывает значение результата умножения) . Дополнительно задержанный на время переходных процессов в блоке 22 умножения импульс считывает результат умножения tj V (t,j)2 и выдает его через элементы И 25 на сумматор 27. Дополнительно задержанный на время считывания импульс с выхода элемента 24 задержки осуществляет начальные установки в блоке 22 умножения. Дальнейшее распространение импульса блокируется закрытым элементом И 26.

При совпадении напряжения спада J видеоимпульса с напряжением порога измерения на выходе компаратора 7 по0

5

является единичный отрицательный перепад напряжения, из которого элементом 8 дифференцирования формируется отрицательный импульс, который, ин- вертированныи инвертором 9, через элемент ИЛИ 12 переводит счетчик 15 в состояние Двойка. Единичный уровень со старшего разрядного выхода счетчика 15 через элемент ИЛИ 18 подается на элементы И 20 и 21 и открывает элемент И 26.

Дальнейшая работа устройства аналогична описанной до момента появле- ни сигнала на выходе элемента 24 задержки, при этом в сумматоре 23 подсчитано значение суммы V (t)2 + + V (t)2, а в сумматоре 27 подсчитывается значение суммы Vl(t)2t, Л- 0 + V (t)2t2. Сигнал с выхода элемента 24 задержки проходит через элемент И 26, обнуляет счетчик 15 и подается на вход элемента 28 задержки. Задержанный на время выполнения операции 5 сложения в сумматоре 27 импульс с первого отвода элемента 28 задержки считывает результаты суммирования с сумматоров 23 и 27 через элементы И 30 и 29 заносит их в блок 31 деления. Дополнительно задержанный на время считывания импульс с второго отвода элемента 28 задержки.обнул сумматоры 23 и 27 и инициирует Ллок 31 деления, Дополнительно задержанный на время переходных процессов п блоке 31 J деления импульс с третьего отвода элемента 28 задержки считывает код временного положения видеоимпульса to - ,)z.t( -н V (t2)2 tJ/fv Ct,) + V ( и через элементы И 32 выдает его на выходы 33 - 33, устройства. Дополнительно задержанный на время считывания импульс с выхода элемента 28 задержки осуществлет на- чальные установки в блоке 31 деления. Устройство подготовлено к измерению временного положения очередного видеоимпульса.. По завершении измерений на вход 2 0 Стоп Устройства подается импульс, который поступает на вход элемента 19 задержки и переводит триггер 6 в нулевое состояние. Нулевой уровень с . прямого выхода триггера 6 закрывает элемент И 10. Время задержки элемента 19 задержки больше времени задержки элемента 13 задержки на время переходных процессов в счетчике 16. Импульс с выхода элемента 19 задержки

0

5

ttm