Устройство задержки низкочастотных сигналов Советский патент 1992 года по МПК H03H7/30 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может применяться в радиотехнических устройствах и системах, где необходимо осуществлять регулируемую задержку сигналов низких частот на время, большее времени задержки используемого элемента задержки, например в устройствах корреляционной обработки сигналов.

Известны устройства задержки, в которых время превышает время задержки определяемого элементом задержки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство задержки низкочастотных сигналов, построенное с использованием рециркулятора на основе линии задержки, охваченной обратной связью, и содержащее модулятор, тактируемый генератором тактовых импульсов, причем выход модулятора (аналого-цифрового преобразователя) соединен с входом рециркулятора, выполненного из последовательно соединенных сумматора, ультразвуковой линии задержки, стробирующего каскада, первого элемента совпадения, второй вход которого соединей с выводом селекторных импульсов генератора тактовых импульсов, а также с селекторным входом второго элемента совпадения, сигнальный вход которого подключен к выходу рециркулятора, а к выходу второго элемента совпадения подключен демодулятор (цифроаналоговый преобразователь).

Работа устройства основана на представлении исходного сигнала в цифровом коде, задерживании цифровой последовательности сигналов в системе рециркулятора, включающего в себя линию задержки и

сл о

ю го

прохождения сигнала через схему совпадения, работа которой управляется стробиру- ющим каскадом,

Стробирующий каскад совместно со схемой совпадения осуществляет регулировку времени задержки сигнала

Недостатком известного устройства является узкая область его применения из-за зависимости времени задержки от длительности задерживаемого сигнала В частности, использование такого устройства задержки весьма ограничено в устройствах корреляционной обработки сигналов, где важным является установление задержки взаимно-коррелируемых процессов, не зависящей от временного масштаба самих процессов

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет обеспечения независимости времени задержки от длительности задерживаемого сигнала

Указанная цель достигается тем что в устройстве задержки низкочастотных сигналов содержащих цепь рециркуляции, включающей в себя элемент задержки и блок регулирования времени задержки, цепь рециркуляции выполнена в виде последовательно соединенных согласующего элемента, элемента задержки и блока регулирования времени задержки состоящего из регулируемого согласующего элемента с одним входом, являющимся входом блока регулирования времени задержки, и первым и вторым выходами, подключенными к соответствующим входам усилителя выход которого является выходом блока регулирования времени задержки, причем входом устройства является вход согласующего элемента, а выходом является выход блока регулирования времени задержки

На чертеже изображена структурная схема устройства задержки низкочастотных, сигналов

Устройство содержит цепь рециркуля- иии, включающую в себя последовательно соединенные согласующий элемент 1, элемент 2 задержки и блок 3 регулирования времени задержки

Входом устройства задержки низкочастотных сигналов является вход согласующего элемента 1 задержки, а выходом устройства задержки является выход блока 3 регулирования времени задержки Блок 3 регулирования времени задержки состоит из регулируемого согласующего элемента 4 с одним входом и первым и вторым выходами и усилителя 5 с первым и вторым входами и одним выходом, являющимся выходом блока 3, причем первый выход регулируемого согласующего элемента 4 соединен с первым входом усилителя 5, а второй выход регулируемого согласующего элемента 4 соединен с вторым входом усилителя 5.

Устройство работает следующим образом.,

Сигнал, подлежащий задерживанию, подают на вход согласующего элемента 1 устройства, благодаря которому на вход

0 элемента 2 задержки передается наибольшая мощность задерживаемого сигнала В элементе 2 задержки сигнал задерживается на минимальное время, обеспечиваемое свойствами его звена (звеньев)

5 Проходя далее через блок 3 регулирования времени задержки, задерживаемый сигнал, многократно обегая по замкнутой цепи рециркуляции, на его выходе получает значительно большую задержку, определяемую

0 целым числом циклов прохождения по цепи рециркуляции. Регулирование времени задержки сигнала обеспечивается регулируемым согласующим элементом 4 и усилителем 5 (операционным усилителем).

5 Элементом 4 обеспечивается требуемое согласование спектра сигнала со спектральной характеристикой усилителя 5, а в усилителе 5 происходит компенсация потери энергии сигнала, необходимая для под0 держания процесса рециркуляции При этом по первому выходу регулируемого согласующего элемента 4 происходит согласование спектра задерживаемого сигнала со спектральной характеристикой усилителя, а

5 по второму выходу элемента 4 осуществляется регулирование коэффициента усиления усилителя 5.

Как и в любом устройстве задержки, основанном на использовании рециркуляции,

0 конкретное время задержки электрического сигнала определяется временем на одном шаге рециркуляции, т е временем задержки в элементе 2 задержки, и числом циклов рециркуляции В отличие от известных уст5 ройств, в которых минимальное время задержки определяется длительностью задержанного импульса 8 данном изобретении собственное время задержки независимо от характерного временного масштаба

0 задерживаемого сигнала.

Регулируемый согласующий элемент 4 блока 3 служит для установления сопротивления входа кольца обратной связи, т.е. входа блока 3, равного волновому сопротив5 лению элемента 2 задержки. В этом случае теоретически общее время задержки сигнала равно бесконечно большему времени.

При внесении малого рассогласования входа блока 3 регулирования времени задержки с выходом элемента 2 задержки изза наличия коэффициента отражения формируется отражённая волна, гасящая сигнал в прямой волне. При этом усилитель 5 уже не может компенсировать эту внесенную путем разбаланса в цепи обратной свя- зи энергию в сигнале прямой волны. Положительная обратная связь в общей ре- генерационной системе уже оказывается недостаточной, в результате чего возникает срыв последовательности регенерируемых циклов задержки. Это приводит к установлению требуемого общего времени задержки.

Таким образом, в процессе установления требуемого времени задержки сигнала не участвует характерный временной масштаб самого сигнала, что позволяет осуществлять регулирование длительности задержки независимо от длительности сигнала. Это свойство изобретения существен- но расширяет область его применения в устройствах корреляционной обработки сигнала.

Испытания предлагаемого устройства задержки низкочастотных сигналов показа- ли, что оно позволяет обеспечить широкий диапазон регулирования времени задержки, от минимального времени задержки, определяемого характеристикой элемента задержки до времени не меньшем стократ- ному времени задержки этого элемента. Причем имеет место высокая точность обеспечения заданного времени задержки из диапазона регулирования Высокая точность установлений заданного времени за- держки обеспечивается регулировкой коэффициента усиления усилителя, позволяющей скорректировать форму и амплитуду задержанного сигнала в соответствии с формой и амплитудой исходного сигнала

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известными является его простота при обеспечении регулировки времени задержки. Выполнение блокг регулирования времени задержки не требует использования таких сложных устройств как АЦП и ЦАП, а также сложных блоков временного согласования цифровой кодовой последовательности, реализуемых с помощью таких устройств как стробирующий каскад, генератор тактовых импульсов и совокупность элементов совпадения.

В предлагаемом устройстве блок регулирования времени задержки построен на делителе напряжения, выполненном по простейшей схеме в одном операционном усилителе.

Формула изобретения

Устройство задержки низкочастотных Сигналов, содержащее цепь рециркуляции, включающую в себя элемент задержки и блок регулирования времени задержки, о т- личающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения независимости времени задержки от длительности задерживаемого сигнала, цепь рециркуляции выполнена в виде последовательно соединенных согласующего элемента, элемента задержки и блока регулирования Бремени задержки, состоящего из регулирующего согласующего элемента с одним входом, являющегося входом блока регулирования времени задержки, и первым и вторым выходами, подключенными к соответствующим входам усилителя, в.ыход которого является выходом блока регулирования времени задержки, причем входом устройства является вход согласующего элемента, а выходом является выход блока регулирования времени задержки.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть применено в радиотехнических устройствах и системах Сущность изобретения: устройство содержит цепь рециркуляции, имеющую элемент задержки и блок регулирования времени задержки. С цель ю расширения области применения за счет обеспечения независимости времени задержки от длительности задерживаемого сигнала цепь рециркуляции выполнена в виде последовательно соединенных сИглзсую- щего элемента элемента задержки и блока регулирования времени задержки, состоящего из регулирующего согласующего элемента с одним входом, являющегося входом блока регулирования времени задержки, и первым и вторым выходами подключенными к соответствующим входам усилителя, выход которого является выходом блока регулирования времени задержки, причем входом устройства является вход согласующего элемента, а выходом является выход блока регулирования времени задержки 1 ил.