Способ определения временного положения видеоимпульсов Советский патент 1991 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к измеритель .ной технике и может быть использовано при обработке видеоимпульсов.

Целью изобретения является повыше - ние точности определения зреме -.ого положения видеоимпульса:,.

Сущность способа заключается Б формировании шкалы времени, фиксации максимального значения виднонмиульса АШ} шормиронании п следящих порогов ,Ат, причем при .i.92jsst ,«5ns сдвиге видеоимпульса на время tg не меньглее, 4SM время достижения видеоимпульсом максимального зна-

чения последопз.г;- ;г;;ном СРЙВЯРЧНП значения уровня гЬромта сдвинутого видеоимпульс с сфор:--г.рован нык порогов и ,. в моменты равенства ypoRHr-fr сигналов сравнения, которая фкксрруют соотнетствен по зничеиия i|:- CMf- K i. ; lio i;(KЈTio врсме-- пнэ и опрегилпонт- ijpt MnKt-ioi tj полоке- ни я видеоимпульс:а из занпсчмости

KLD

На чертеже представлена структур- ная схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит вход 1 подачи напряжения видеоимпульса, вход 2 подачи напряжения порога обнаружения, входы Пуск 3 и Стоп 4 устройства, генератор 5 импульсов, триггер 6, компаратор 7, элемент 8 дифференцирования, элемент 9 задержки, триггер 10, элемент И 11, ключ 12, пиковый детектор 13, амплитудный, квантователь 14, состояли из делителя напряжения на резисторах 14.1-14.П+1 и компараторов 15.1-15.П, элемент 16 задержки, элемент И 17, элемент 18задержки,счетчик 19,блок 20 регистровой памяти,группу 21 элементов 21.1-21,п дифференцирования, элемент 22 задержки, элементы ИЛИ 23 и 24, инвертор 25, группу элементов И 26, регистр 27, элементы И 28 и 29, триггер 30, группу-элементов ИЛИ 31, сумматор 32, группу элементов И 33, элемент ИЛИ 34, труп- пу выходов 35.1-35,т, где т - разност кода времени, элемент 36 задержки«

Вход 1 устройства соединен с первыми входами ключа 2 и компаратора 7 второй вход которого подключен к вхо- ду 2 устройства, а выход соединен с вторым входом ключа 12 и входом элемента 8 дифференцирования, выход которого подключен к входу элемента 9 задержки, выход которого соединен с единичным входом триггера 10„

Выход ключа 12 соединен с первым входом пикового детектора 13 и входом элемента 18 задержки, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам амплитудного квантователя 14, выходы которого соединены с входами соответствующих элементов дифференцирования группы элементов 21 выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ 24, причем выход первого элемента 21.1 дифференцирования подключен к входу инвертора 25, выход которого соединен с первым входом элемента И 29, выход которого подключен к нулевому входу триггера 10 и входу элемента 36 задержки.

Выход элемента ИЛИ 24 соединен с первым входом элемента И 28, второй вход которого объединен с вторым входом элемента И 29 и подключен к пря- мому выходу триггера 10, выход элемента И 28 соединен с единичным входом триггера 30, прямой выход которого

0

5

0

5

-

подключен к первому входу элемента4 И 17. Вход 3 устройства соединен с единичным входом триггера 6, прямой выход которого подключен первому входу элемента И 11, второй вход которого соединен с выходом генератора 5 импульсов, а выход - с входом элемента 16 задержки и вторым входом элемента И 17.

Вход 4 устройства соединен с нулевым входом триггера 6 и входом элемента 22 задержки, выход которого подключен к обнуляющему входу счетчика 19, выход элемента 16 задержки соединен со счетным входом счетчика , 19, информационные выходы которого подключены к адресным входам блока 20 регистровой памяти, вход чтения которого соединен с выходом элемента И 17, а разрядные выходы подключены к входам элемента 1ШИ 23 и соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ 31, выходы которых соединены с входами сумматора 32, разрядные выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И 33, вторые входы которых объединены и соединены с выходом элемента 36 задержки и вторым входом пикового детектора 13, выходы элементов И 33 служат выходами устройства и подключены к входам элемента ИЛИ 34, выход которого соединен с обнуляющим входом сумматора 32 и первыми 5 входами элементов И 26, вторые входы которых соединены с соответствующими информационными выходами регистра 27, а выходы - с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ 31, выход элемента ИЛИ 23 соединен с нулевым входом триггера 30.

0

0

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на вход 2 устройства поступает напряжение порога обнуления. На выходе компаратора 7 - нулевой уровень, который запирает ключ 12. Генератор 5 импульсов запущен. Триггеры 6, 10 и 30 установлены в исходное нулевое состояние. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 6 запирает элемент И 11, блокируя прохождение импульсов с выхода генератора 5 импульсов. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 10 запирает элементы И 28 и 29, нулевой уровень с прямого выхода триггера

30 - элемент И 17. Пиковый детектор 13 и счетчик 19 обнулены.

На выходах компаратора 15 (выхода амплитудного квантователя 14) - произвольные уровни, изменяющиеся под воздействием шума. Импульсы, формируемые при изменении состояния компараторов 15 на выходах элементов 21.1-21.п, дифференцирования, гасятся запертыми элементами И 28 и 29, В сумматор 32 и регистр 27 записывается обратный код числа t. (входы ввода кода не показаны).

jс торов 15. При превышении напряжением фронта сдвинутого видеоимпульса напряжения первого порога измерения на выходе первого компаратора 15 появляется единичный положительный перепад

20 напряжения, из которого первый элемент дифференцирования формирует импульс положительной полярности, поступающий на вход элемента ИЛИ 24 и кот торый проходит через элемент И 28 и

Счетчик 19 используется как счетчик адреса блока 20 регистровой памяти, в последовательно расположенные регистры которого, начиная с первого, записаны коды чисел jAT/n, где ,.,2 , k - разрядность счетчика 19; &Т - период следования импульсов генератора 5; п - количество уровней Квантования в амплитудном квантователе 14.

Начало измерений сопровождается им- 25 переключает триггер 30 в единичное пульсом, поступающим на вход 3 устрой- состояние.

ства, который переводит триггер 6 в Импульс отрицательной полярности единичное состояние. Единичный уро- с выхода инвертора 25 гасится на вход- вень с прямого выхода триггера 6 отпи- ных цепях диодной развязки элемента рает элемент И 11 и импульсы с выхо- 3Q и 29 (не показаны). Единичный уровень

с прямого выхода триггера 30 отпирада генератора 5 подсчитываются счетчиком 19, В результате сЬормируется шкала времени.

При превышении напряжением фронта видеоимпульса, поступающим на вход 1 устройства, напряжения порога обнаружения на выходе компаратора 7 формируется единичный положительньй перепад напряжения, из которого элементом 8 дифференцирования формируется импульс положительной полярности, поступающий на вход элемента 9 задержки. Единичный уровень, установившийся на выходе компаратора 7, отпирает ключ 12 5 и напряжение видеоимпульса поступает на входы пикового детектора 13 и элемента 18 задержки, время t задержки которого не меньше, чем время достижения видеоимпульсом максимального значения. С помощью элемента 18 задержки осуществляется операция сдвига видеоимпульса.

Формирование следящих пороговых , уровней осуществляется с помощью пикового ,-детектора 13 и резистивного делителя напряжения. При этом пиковый детектор 13 отслеживает текущее значение напряжения сЬронта видеоим35

ет элемент И 17, очередной ближайший импульс с выхода генератора 5 импульсов проходит через элементы И 11 и 17 на вход чтения блока 20 регистровой памяти,производя выборку кода из регистра, номер j которого хранится в данное время в счетчике 19. Задержанный элементом 16 задержки на время

40 выборки информации из блока 20 регистровой памяти импульс с выхода элемента И 11 используется для увеличения значения счетчика 19 на единицу.

45 Код числа, считанный из блока 20 регистровой памяти, через элементы ИЛИ 31 подается на входы сумматора 32, где Аормируется значение t

г.1-, при этом t j&T - время пере50 п

сечения фронтом сдвинутого видеоимпульса первого порога измерения. Импульс, полученный на выходе элемента ИЛИ 23 из считанного кода, перево-

55 дит триггер 30 в нулевое состояние, при этом нулевой уровнь с его прямого выхода запирает элемент И 17.

При превышении напряжением фронта сдвинутого видеоимпульса напряжений

0

пульса и фиксирует его максимальное значение.

Импульс с выхода элемента 9 задержки, время задержки которого меньше времени задержки элемента 18 задержки на время срабатывания триггера 10, переводит последний в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера 10 отпирает элементы И 29 и И 28.

Напряжение Фронта сдвинутого видео-% импульса поступает с выхода элемента 18 задержки на вторые входы компарас торов 15. При превышении напряжением фронта сдвинутого видеоимпульса напряжения первого порога измерения на выходе первого компаратора 15 появляется единичный положительный перепад

0 напряжения, из которого первый элемент дифференцирования формирует импульс положительной полярности, поступающий на вход элемента ИЛИ 24 и кот торый проходит через элемент И 28 и

ет элемент И 17, очередной ближайший импульс с выхода генератора 5 импульсов проходит через элементы И 11 и 17 на вход чтения блока 20 регистровой памяти,производя выборку кода из регистра, номер j которого хранится в данное время в счетчике 19. Задержанный элементом 16 задержки на время

выборки информации из блока 20 регистровой памяти импульс с выхода элемента И 11 используется для увеличения значения счетчика 19 на единицу.

Код числа, считанный из блока 20 регистровой памяти, через элементы ИЛИ 31 подается на входы сумматора 32, где Аормируется значение t

1-, при этом t j&T - время переп

сечения фронтом сдвинутого видеоимпульса первого порога измерения. Импульс, полученный на выходе элемента ИЛИ 23 из считанного кода, перево-

дит триггер 30 в нулевое состояние, при этом нулевой уровнь с его прямого выхода запирает элемент И 17.

При превышении напряжением фронта сдвинутого видеоимпульса напряжений

последующих порогов измерения алгоритм работы устройства аналогичен указанному .

После превышения последнего п-го порога измерения в сумматоре 32 Лорми руется значение кода временного цело

жения видеоимпульса и

„

,- t; ,

toIT tc§

P, момент совпадения напряжения спада видеоимпульса со значением напряжения порога обнаружения на выход компаратора 7 появляется единичный отрицательный перепад напряжения, из которого элементом 8 дифференцирования Формируется импульс отрицательной полярности, поступающий на вход элемента 9 задержки. Нулевой уровень установившийся на выходе компаратора 7э запирает ключ 12, отключая элемент 18 задержки от входа устройства. Импульс отрицательной полярности с выхода элемента 9 задержки гасится входными цепями диодной развязки триггера 10 (не показаны).

При достижении напряжением спада сдвинутого видеоимпульса напряжения i-го уровня измерения на входе 1-го компаратора 15,1 появляется единич- ный отрицательный перепад напряжения из которого 1-й элемент 2i.i дифферецирования Формирует импульс отрицательной полярности, дальнейшее распространение которого прекращается элементом ИЛИ 24, выполняемом по дионой схеме. Импульс отрицательной по лярности, появляющийся на выходе первого элемента 21.1 дифференцирования при пересечении спадом сдвинутого видеоимпульса первого порога измерения, инвертируется инвертором 25. Полученный импульс проходит через элемент И 29, переключает триггер 10 в нулевое состояние и поступает на вход элемента 36- задержки. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 10 запирает элемент II 28 и 29.

Импульс с выхода элемента 36 задержки, задержанный на время сраба тывания триггера 10, обнуляет пиковы детектор 13, считывает код временног положения видеоимпульса с разрядных выходов сумматора 32 и через элементы И 33 выдает его на выходы 35.1- 35.m устройства.

Импульс, сформированный на выходе элемента ИЛИ 34 из импульсов на выхо- дах элементов И 33, обнуляет сумма

5

20

25

to

15

30 3540

тор 32, считывает обратный код чио- ла tc из регистра 27 и через элементы И 26 и ИЛИ 31 записывает его в сумматор 32. Устройство оказывается подготовленным к определению временного положения очередного видеоимпульса.

По завершению измерений на вход 4 устройства поступает импульс, который подается на элемент 22 задержки и переключает триггер 6 в нулевое состояние. Нулевой уровень с выхода элемента 22 задержки, время задержки которого равно сумме времени срабатывания триггера 6, времени переходных процессов счетчика 19 плюс время задержки элемента 16 задержки,, обнуляет счетчик 19 Устройство устанавливается в исходное состояние.

Таким образом, введение новых oner- раций позволяет повысить точность определения временного положения видеоимпульса. .

Формула изобретения

Способ определения временного положения видеоимпульсов, в котором формируют шкалу времени,фиксируют максимальное значение видеоимпульса А , Формируют следящий порог , Am, причем (X AjCl, сдвигают видеоимпульс на время tc не меньшее, чем время достижения видеоимпульсом максимального значения, сравнивают значение уровня сЬронта сдвинутого видеоимпульса с сформированным порогом и в момент равенства уровней формируют сигнал сравнения, который фиксирует значение вре

где

мени по шкале времени, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения временного положения видеоимпульса, формируют п дополнительных следящих порогов ,, причем , a ,3,.,. ...,п, последовательно сравнивают значение уровня Фронта сдвинутого видеоимпульса с сформированными дополнительными следящими порогами и в моменты достижения равенства уровней Формируют сигналы сравнения, которые фиксируют по шкале времени, и определяют временное положение видеоимпульса как

- --t

е

п

ЈА;п

временное положение видеоимпульса;

9J636829

t, - время пересечения фронтомп видеоимпульса 1-го следящего порогового уровня;t. 10

число следящих пороговых уровней; время сдвига видеоимпульсе.

Изобретение откосится к измери тельной технике и может быть исполь зовано при обработке видеоимпульсов; Целью является повышение точности определения временного положения видеоимпульса Цель достигается тем, что формируют (п-1) дополнительных следящих порогов .p, при . а юследоуа1 с.я также в фор:-.нг;о:: а}-:га1 :;нсс.пь времени .Ънксации мл с:;:- алъ; сго .;.а -1Ј: :- : i4i деопмпульса Ап.., Ло чг-игрочан пн с..1 яд-ч-- lifev o порога () /i;Ar.s примем - л-.-- г с.П1:-яге нидеоимпу. тзчс.а iui j ,: -v : меньшее; чам нремя ла)С г:;;гС-/ -ння г-::д-;.ч , -- нмпульсом максимального ш:; --еьк : .. сравнении значения уровня и ibyc-нта сдвинутого 1 идео - мпульсй со с К рннро- НЗНРП И порогом г; в фиксации ..Н 1с-.1-;ня вренйяи п момент р пйнстх а t 1 нл, .