Устройство контроля сигналов импульсной последовательности Советский патент 1991 года по МПК H04B3/46 

Изобретение относится н IT HIIKL ттектросвяти и молет испотыоват ьс я для контроля пере ываемои по гинии связи информспгии, предпавчсннои по- следоват епьног i ь о импульсов с гп1 a- ми между импульсами.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже проставлена cip KTVp- пая схема предложенного устройства.

Устройство кон,роля сигналов импульсной последовательное и содержит первый, второй и третий делители 1-3, первый, второй и третий операционные усилители 4-6, первый форм рователь 7 импульсов, диодный ограничитель 8, первый реверсивный счетчик у, первый дешифратор 10, второй и третий формирователи 11, 12 импульсов, второй дешифратор 13, первый и второй счетчики 14, 15, третий дешифратор 16, первый и второй триггеры 17, 18, таймер 19, первый и второй элементы 20, 21 задержки, третий триггер 22, блок 23 элементов И 23.1-23.К, шестнадциь -элементов ИЛИ 74-19, ipiiiiu ii элементов И 40-51, 1( нгртии rei ратор 52, второй р HPIH ивнчн е IPI гп 53.

Устройство работ tei им iO разом.

tia пход ciponi; i TUT i н i i t i и формационная последов n e in шч i о,м о полярных и in u }, чо /i п р им i i С помощью первого и i i jioi i i tpi ционных ycniKrejHH , j ipo i 10 осуществляет от()такон у noji PJIM-, импульсов, амплитуде1 чоюрьг MI нее заданного порог (i, с г анс1нцив,.и тог с помощью первого и второго делителей 1 , 2.

Входные двучполгрьпе сшьал. поступают соответственно на инвертирующий вход первого операшнми ог о усилителя 4, пропускающего ПОЧОАИ- тельные сигналгг, и на инвертир п- щий вход второго операииог ног усилителя 5, обрабатывающего от п- цательные сигналы.

ID

jtKASK Ъ

. &

ОЗ

ел

sD

О5 01

«гаЛч

Диодный ограничитель 8 срезает отрицательную часть Двухполярньгх сигналов на выходах первого и второг операционных усилителей / , 5.

Однополярная импульсная последовательность контролируется по амплитуде третьим операционным усилителем 6, режим которого задается третьим делителем 3.

Второй и третий формирователи 11, 12 импульсог обеспечивают появление кратковременных импульсов, совпадающих с передними (ПГ) и задними (ЗГ) границами прямоу ольных импуль- сов. При этом второй формирователь i 1 обрсгзуе 1 указанны импульсы (ПГ и ЗГ) L ч ,i JIOXHT ельных полуволн входных ,1 .-ухпо.чярных сигняпоп (и от од- |Лпо. nriu uv1-1 1 uiьности) , тре- пш Ф рычроизч (Л.:ь 12 - 1лг отрпда- rj tH.r. n луьглп .

С помощью восьмого и десятого эле иентср И , 49 образуются единые Kp.-vi копременние импульсы ПГ и ЗГ, причем возникают они только в случае, гели амплитуда положительной и отрицательной полуволн входных двух- полярнъгх импульсов превосходит заданное пороговое значение.

Кратковременный импульс ПГ устанавливает в единичное состояние первый триггер 17. Единичный потенциал с единичного выхода первого триггера 17 открывает по второму входу девятый элемент И 48, что обеспечивает появление на его выходе тактовых (счетных) импульсов, воздействующих на суммирукщий вход первого реверсивного счетчика 9.

Поступление счетных импульсов на суммирующий вход первого реверсивного счетчика 9 заканчивается с появлением совпадающего с задней границей кратковременного импульса (импульса ЗГ), который через седьмой элемент Ш1И 30 воздействует на нулевой вход первого триггера 17.

Таким образом, первый реверсивный счетный 9 зафиксирует количество счетных импульсов, которое будет пропорционально длительности измеряемог прямоугольного импульса.

Далее в промежутке времени до появления передней границы очередного прямоугольного импульса.в устройстве осуществляется анализ зафиксированной длительности импульса с выработкой управляющего сигнала, указывающе

Q

5 л

5 0

5

0

5

0

5

го на величину краевых искажений, или, что то же, на состояние приемного тракта.

Поскольку указанный промежуток времени может быть равен или кратен единичному интервалу, т.е. составляет один или несколько единичных интервалов, то анализ должен быть осуществлен за время, меньшее одного единичного интервала.

Временные моменты t1, t2, t3, определяющие стадии анализа, задает таймер 19, запускаемый импульсом 31.

В промежутке времени между метками t1 и t2 и осуществляется анализ длительности.

Под воздействием импульса t1 открываются по первым входам элементы И 23.1-23.К блока 23 элементов И.

Состояние первого реверсивного счетчика 9 анализирует первый дешифратор 10, на выходах ксп орого появляются сигналы, указывающие на некоторое целое число ( Ј- длит ельнос з ь единичного элемента) и на доли с, содержащиеся в анализируемом прямоугольном импульсе, при этом сигналы на выходе первого дешифратора 10 появятся до мо-. мента возникновения импульса ЗГ.

Как указывалось выше, если прямоугольный импульс по длительности превысит i- , из содержимого первого реверсивного счетчика 9 должно быть вычтено число счетных импульсов, пропорциональное числу единичных элементов (б, содержащихся в измеряемом прямоугольном импульсе.

Это выполняется следующим образом.

Выходы первого дешифратора 10 - 111Ј, 2t,... к подключены на соответствующие входы блока 23.

В результате по первому входу откроется тот элемент И 23.1-23.К из блока 23, на который поступит сигнал с выхода первого дешифратора 10. На выходе указанного элемента И 23.1- 23.К под воздействием сигнала t1 от таймера 19 возникает сигнал, который осуществляет предварительную установку первого счетчика 1А.

При этом с выхода элемента И 23.1- 23.К блока 23, соответствующего выходу it первого дешифратора 10,-подается запрет на соответстввющий элемент И 23.1-23.К блока 23, что предотвращает неопределенность в установке первого счетчика 14.

51

Предварительная установка позволяет таким образом перестроить первы счетчик 14, что одна и та же финальная комбинация его выходных сигналов появится после отсчета разного числа входных сигналов.

Если принять, что при кодировании в первом реверсивном счетчике 9 каждому единичному элементу (с,) соответствует т тактовых импульсов, а максимальное число единичных элементов в прямоугольном импульсе равно К, то выходу первого дешифратора 10 1 будет соответствовать предварительная установка первого счетчика 14, соответствующая отсчету (К-1) импульсов; выходу 2С - (К-2) импульсов и т.д.

Начало отсчета в первом счетчике 14 определяется третьим триггером 22, устанавливаемым в единичное состояние с выхода двенадцатого -элемента ИЛИ 35, который появляется при возникновении сигнала на любом из

выходов первого дешифратора 10 1C К с. Единичный потенциал с выхода третьего триггера 22 открывает по первому входу однннадцгп ый элемент И 50, благодаря чему тактовые импульсы, воздействующие на второй вход одиннадцатого элемента И 50, поступают на первый счетчик 14.

Первый счетчик 14 функционирует до момента появления сигнала на РЫ- ходе второго дешифратора 13, который через шестой элемент ИЛИ 29 возвращает третий триггер 22 в исходно состояние, благодаря чему прекращается поступление тактовых импульсов на первый счетчик 14.

Таким образом, когда на выходе второго дешифратора 13, анализирующего состояние первого счетчика 14 появится сигнал, это будет означать что он отсчитал число тактовых импульсов, пропорциональное количеству единичных элементов Ј в измеряемом импульсе. Л так как импульсы с выхода одиннадцатого элемента И 50 одновременно с поступлением на первый счетчик 14 поданы также на вычитающий вход первого реверсивного счетчика 9, то после окончания их выхода состояние первого реверсивного счетчика 9 будет соответствовать такому числу счетных импульсов, которое пропорционально прмоугольному импульсу длительностью менее одного о .

5

0

0

5

0

5

Временная метка t2 появляется с некоторой временной задержкой после окончания процедуры вычитания в первом реверсивном счетчике 9.

После завершения вычитания на выходе первого дешифратора 10 исчезают выходные сигналы К, 2с, ...ко и остается сигнал в одной из групп выходных сигналов, объединенных первым, вторым, третьим, четвертым и пятым элементами ИЛИ 24-28.

Первый элемент ИЛИ 24 объединяет группу выходных сигналов первого дешифратора 10, пропорциональных длительности прямоугольного импульса в пределах (0,7-0,95)ц второй элемент ИЛИ 25 - группу сигналов, пропорциональных (0,55-0,7) t ; третий элемент ИЛИ 26 - группу сигналов, пропорциональных (0,45-0,3)С; четвертый элемент ИЛИ 27 - группу сиг- 5 налов, пропорциональных (0,45-0,1 ) 1х , пятый элемент ИЛИ 28 - группу сигналов, пропорциональных (0,3-0,1).

Выходные сигналы элементов ИЛИ 24- 28 в определенной комбинации подаются на соответствующие элементы I 40- 46, каждый из которых открывается при поступлении трех сигналов. Первыми из них являются сигналы с выходов соответствующих элементов ИЛИ 24-28 Второй открывающий сигнал формирует второй триггер 18, который через двенадцатый элемент ИЛИ 35 устанавливается в единичное состояние (единичный потенциал на единичном выходе, нулевой - на нулевом выходе) при возникновении сигнала на любом из выходов Тс и К первого дешифратора 10.

Третьим от крырамчим сигналом является временная метка t2, которая, как указано выше, появляется после завершения вычитания в первом реверсивном счотчике 9 и, следовательно, своевременно формирует выходные сигна- 0 лы соответствующих элементов И 40-46.

Второй триггер 18, управляя соответствующими элементами И, обеспечивает оценку искажений длительности в зависимости от того, к какой группе 5 относится измеряемый прямоугольный импульс: Т Ј или Т с Ј, где Т - длительность прямоугольного импульса, а Ј - длительность единичного зле- мента. Единичный выход второго .триггера 18 объединеяет сигналы, которые обеспечивают регистрацию искажений для прямоугольных импульсов нулевой выход второго тпгггера 18 объединяет сигналы, которые обеспечивают регистрацию искажений для прямоугольных импульсов . Например, если на выходе первого дешифратора 10 сформировался сигнал, соответствующий значению длительности (0,1-0,3)С , то при Т Ј это будут малые искажения длительности (№Щ) , а при Т : - - большие искажения длительности (БИЛ).

С выхода третьего элемента И 42 снимается сигнал ВИД (большие искажения длительности). Пятнадцатый элемент И II 38 : pvnrinpvPT сигналы, об- рлуюп че на выходе гтпмал П1Д (сред- пь° Hi haAi И 1 ,, чюсти), на Bin- ходе шестнадцатого элемента ИЛИ 39 возникает снт-нлл МН/1 (мяльш иска- ГРЧИЯ длительности).

В устройстве осуществляется также регистрация случаев обнаружения в входной последовательности импульсов с амплитудой ниже порогового значения, что относится к случаям пропадания импульсов.

Это выполняется с помощью ьторо- тс р-зрэрсигшого счетчика 53, состояния которого дешифрирует четвертый дешифратор 52

При поступлении каждого прямоугольного импульса (двухполярного или од- нополярного) на выходе первого формирователя 7 импульсов выделяется сигнал, совпадающий с передней границей прямоугольного импульса. Это - импульс ПГ, воздействующий на суммирующий вход второго реверсивного счетчика 53. Импульс ЗГ (заднаяя граница) от данного прямоугольного импульса с выхода десятого элемента И 49 поступает на вычитающий вход второго реверсивного счетчика 53. При отсутствиии амплитудных искажений во входной последовательности число импульсов на суммирующем и вычитающем входах второго реверсивного счетчика 53 на некоторый выбранный промежуток времени будет одинаковым.

Если во входной импульсной последовательности имели место импульсы с амплитудой ниже заданного порога, то на выходе четвертого дешифратора 52, отмечающего все случаи ненулевого состояния второго реверсивного счет

чика 53, возникает единичный ппт« нциал.

Сигнал, отражающий амплитудные искажения, в виде единичного потепцна- ла с выхода четвертого дешифратора 52 поступает на первый вход двенадцатого элемента И 51, формирующего сигнал амплитудных искажений.

На второй вход двенадцатого элемента И 51 поступает импульсный сигнал, который залает периодичность опроса состояния четвертого дешифратора 52. Этот сигнап формируется вторым счетчиком 15 и третьим дешифратором 16. На вход второго счетчика 15 подаются временные метки t 1 от таймера 19.

Выбранный временной шпервап проверки на наличие- лмпчитушых искажений определяет необ одимыи объем второго счетчика 15 и настройку третьего дешифратора 16. Ими 1ьгньш сигнал с выхода третьыо шифратора И-. 5 поступающий л второп яход , - того элемента И 31, и г юрмир%ет гиг- нал амплитудных искаденип в ie моменты, когда нл первом n;;o-tc лн ьа цатого элемента Ч 51 CVUJLC i ч е i ег; ничный потенцпап.

0

0

Через второй 21 тапер/ч я

ОСУЩеСТ РЧЯСТ СЯ LPpdC |- |ОрОГО СЧСТЧНКП

15 и BTOPOIO PI ьер мшног ) гчеч пп; i 53. Сигнал с второ о нычода таймера 19, пройдя первый 20 -,а- держки и восьмой ЭЛСО-РНТ И 31, подается на вход Сброс таймера 19, определяя цикл работы устроГ1ства.

40

Формула изобретения

Устройство лонтропя сигналов импульсной последовательности, содержащее первый формирователь импульсов, первый вход которого является первым информационным входом устройства, последовательно соединенные первый реверсивный счетчик и первый дешифратор, первый, второп, третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ, соответствующие входы которых соединены с выходами первого дешифратора, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго, третьего, четвертого и пятого элементов ИЛИ,.последовательно соединенные первый счетчик и второй

дешифратор, выход которого соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, введены последовательно соединенные первый делитель, первый операционный усилитель, второй вход которого соединен с первым входом первого формирователя импульсов, второй формирователь импульсов, восьмой элемент И, первый триггер и девятый элемент И, выход которого соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, последовательно соединенные второй делитель, второй опрационный усилитель, третий формирователь импульсов, второй выход которого соединен с вторым входом восьмого элемента И, десятый элемент И, второй вход которого соединен с вторым выходом второго формирователя импульсов, и седьмой элемент ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, последовательно соединенные третий делитель и третий операционный усилитель, второй вход и выход которого соединены соответственно с вторым входом формирователя импульсов и с входом второго формирователя импульсов, второй вход второго операционного усилителя соединен с первим входом первого формирователя импульсов, второй вход которого является вторым информационным входом устройства, последовательно соединенные первый элемент задержки, восьмой элемент ИЛИ, таймер, второй счетчик, третий дешифратор, второй элемент задержки, девятый элемент ИЛИ, второй реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответственно с выходами первого формирователя импульсов и десятого элемента И, четвертый дешифратор, десятый элемент ИЛИ и второй триггер инверсный выход которого соединен с вторыми входами первого, второго и третьего элементов И, а прямой выход второго триггера соединен с. вторыми входами четвертого, пятого, естого и седьмого элементов И, одиннадцатый элемент ИЛИ, первый вход и выход которого соединены соответственно с вторым выходом таймера и входом первого реверсивного счетчика, последовательно соединенные двенадцатый

Jb26b

10

15

20

25

элемент ИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходам первого реверсивного счетчика, а выход подключен к второму входу второго триггера, третий триггер, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента ИЛИ, и одиннадцатый элемент И, выход которого соединен с входом первого счетчика и вьгчпакщим входом первого реверсивного счетчика, блок элементов II, первые входы которо го соединены с первым выходом таймера, вторые входы соединены с соответствующими выходами первого дешифратора, а выходы блока элементов И подключены к установочным входам первого счетчика, тринадцатый элемент ИЛИ, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом четвертого дешифратора и входом Сброс первого счетчика, вторые входы десятого и тринадцатого тлененiов ИЛИ соединены с входом первого зпемента задержки и подключены к второму выходу таймера, третий выход которого соединен с третьими входами первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого п седьмого опсментоп И, четырнадцатый элемент ИЛИ, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго элемента задержки и входом Сброс второго счетчика, двенадцатый элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого дешифраторов,

пятнадцатый элемент ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами второго, четвертого и пятого элементов И, шестнадцатый элемент ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами первого, шестого и седьмого элементов И, диодный ограничитель, подключенный к выходам первого и второго операционных усилителей, вторые входы шестого, седьмого, восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого и четырнадцатого элементов ИЛИ являются синхронизирующим входом устройства, вторые входы девятого и одиннадцатого элементов И являются тактовым входом устройства, выходами которого являются выходы 55 третьего элемента И, пятнадцатого элемента ИЛИ,1 шестнадцатого элемента ИЛИ и двенадцатого элемента И.

30

35

40

45

50

ИяоГр тение относи.( i it IIPке элсктрос ч in . Ik in, ппбретспш повышение icnnrfin. i L м IMI HI п устройств грел дечиилеи, гпе% «. ш раЦИОННИХ (ИЛИГР|РН, Щ -С ( юрМГ рО ватРЛРЙ ИМПЧЛ1СОН, реыремшк t i чикл, двух це иЛратороп, счетчика, TDGX триггеров, I.UlMlI l, ПЦ IKмент он задержки, оггфех зпепепп в И, десяти мтементон ИЧИ, Ьпочт -гимен i о в II ПОВП11 н i я точткп кчп i po м ИМПУТГ ( НОЙ П( I Ч( /Ч Т IP 1Ы1СК Т П ГЛ 1 1 анализ 1мт1 п i v u i . 1 i.