Способ определения порога измерения временных параметров импульсов Советский патент 1992 года по МПК G01R29/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении единого порога измерения временных параметров совокупности импульсов.

Наиболее близким является способ определения порога измерения временных параметров импульсов, при котором формируют нормированный по амплитуде видеоимпульс V(t), формируют первую производную V(t) видеоимпульса, фиксируют момент tn наступления максимума первой производной и в качестве порога измерения используют значение V(tn)-

Недостаток способа - не позволяет сформировать единый порог измерения временных параметров пачки импульсов.

Цель изобретения - расширение области применения способа за счет формирования единого оптимального по критерию минимума среднего риска порога измерения временных параметров пачки импульсов.

Сущность способа заключается в том, что формируют первую совокупность из m одинаковых по амплитуде видеоимпульсов Vi(t), ,.., ,m, для каждого видеоимпульса первой совокупности формируют первую производную Vj(t) и квадрат первой производной Vi(t) фиксируют моменты tm доVJ

стиженил максимального значения первой производной и максимальное значение квадрата первой производной Vi(tni)2, после достижения максимального значения квадратом производной m-ro видеоимпульса формируют вторую совокупность видеоимпульсов вида ) с одинаковыми временами существования, соответствующими амплитуде видеоимпульсов Vi(t), синхронно с началом формирования видеоимпульсов вида (t) формируют линейно-изменяющееся напряжение, для каждого видеоимпульса вида Vf1(t) формируют первую V |(т.) и вторую ) производные, перемножают их значения, полученное значение умножают на зафиксированное максимальное значение квадрата первой производной Vi{tni).l полученные значения суммируют, в момент равенства полученной суммы нулю фиксируют значение линейно-измеряющегося напряжения как порога измерения временных параметров первой совокупности видеоимпульсов.

Структурная схема устройства для реализации способа представлена на чертеже. Устройство содержит вход 1 Пуск устройства, m-блоков формирования функции потерь (БФФП) 2, где m - количество видеоимпульсов в совокупности, каждый из которых содержит генератор видеоимпульсов (ГВ) 3 и ГВ 4, представляющий собой генератор видеоимпульсов 3, через инвертор соединенный с входом схемы обращения осей, элементы дифференцирования 5 и 6, квадратор 7, элемент задержки 8, элементы дифференцирования 9 и 10, пиковый детектор 11, первый и второй входы подачи напряжений порога сравнения 12ч и 12г, компаратор 13, аналоговые умножители 14 и 15, элемент дифференцирования 16,.триг- гер 17, а также общие для устройства аналоговый сумматор 18, компаратор 19, элемент дифференцирования 20, элемент задержки 21, элемент И 22, элемент дифференцирования 23, триггер 24, элемент И 25, элемент задержки 26, генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) 27. блок согласования 28, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 29 параллельного типа, сборку элементов И 30, индикатор 31, объединенные между собой первый 32, второй 33 и третий 34 входы БФФП 2, первый 35 и второй 36 оыходы БФФП 2, причем вход 1 объединен с входами 32, с входом обнуления индикатора 31 и соединен с первым входом ГВ 3, первый вход ГВ 4 соединен с входом 33, второй вход ГВ 4 объединен с обнуляющими входами триггера 17 и пикового детектора 14 и соединен с входом 34, выход ГВ 3 соединен с входом элемента дифференцирования 5,

выход которого соединен с входом квадратора 7 и с входом элемента дифференцирования 9, выход которого соединен с первым входом компаратора 13, второй вход которого соединен с входом 122, а выход через элемент дифференцирования 16 соединен с вторым входом ГВ 3, с единичным входом триггера 17, прямой гыход которого соединен с выходом 35 БФФП, выход ГВ 4 соеди0 пен с входом элемента дифференцирования б, выход которого через элемент дифференцирования 10 и элемент задержки 8 соединен соответственно с первым и вторым входом аналогового умножителя 14, выход

5 которого соединен с первым входом аналогового умножителя 15, выход квадратора 7 соединен с сигнальным входом пикового детектора 11, выход которого соединен с вторым входом аналогового умножителя 15,

0 выход которого соединен с выходом 36 БФФП 2, выходы 35 БФФП 2 объединены элементом И 22, выход которого через элемент дифференцирования 23 соединен с входами 33 БФФП 2, с первым входом

5 ГЛИН 27 и с входом элемента задержки 21, выход которого соединен с единичным входом триггера 24, выходы 36 БФФП 2 объединены аналоговым сумматором 18, выход которого соединен с первым входом компа0 ратора 19, второй вход которого соединен с входом 12i. а выход соединен через элемент дифференцирования 20 с псроым входом элемента И 25, выход которого соединен с первым входом сборки элемен5 тов И 30, с входами 34 БФФП 2 и через элемент задержки 26 - с вторым входом ГЛИН 27 и обнуляющим входом триггера 24, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И 25, выход ГЛИН 27 через

0 блок согласования 28 соединен с АЦП 29, разрядные выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами сборки элементов И 30, выходы которых соединены с входами индикатора 31.

5 Устройство, представленное на фиг, 1 работает следующим образом.

В исходном состоянии ГВ 3 и ГВ 4 - остановлены. Генераторы ГВ 3, как входящие в состав всех БФФП2, так и в состав

0 всех ГВ 4, настроены на выдачу видеоимпульсов одной и той же амплитуды. Триггеры 17 и 24 - в нулевом состоянии Нулевое состояние триггеров 17 вызывает пулевой уровень на выходе элемента И 22. Нулевой

5 уровень с прямого выхода триггера 24 закрывает элемент И 25. Индикатор 31 - в произвольном состоянии На вход 12i подается положительное напряжение порога сравнения, а на вход 12z - напряжение обратного знака Значения напряжений порогов сравнения несколько отличаются от нулевого для исключения выработки помехо- вых сигналов сравнения компараторами 13 и 19. На выходах компараторов 13 и 19 - нулевой уровень Пиковые детекторы 11 - обнулены.

Дальнейшую работу устройства рассмотрим на примере одного БФФП 2, так как работа остальных БФФП 2 аналогична.

Сигнал Пуск обнуляет индикатор 31, подается на ГВ 3 и запускает его. Мгновенное значение напряжения нормированного по амплитуде видеоимпульса (одной и той же величины для всех БФФП2) заданной

формы Vi(t), i 1m подается на элемент

дифференцирования 5. который формирует на выходе напряжение первой производной видеоимпульса Vi(t), поступающее на входы квадратора 7 и элемента дифференцирования 9. Значение напряжения квадрата первой производной видеоимпульса V|(t) с выхода квадратора 7 подается на вход пикового детектора 11, который отслеживает и фиксирует его максимальное значение Vi(tni)2, где tni - момент достижения максимального значения напряжения Vi(t)

Фиксация момента времени tm достижения максимального значения напряжения Vi(t) осуществляется с помощью элемента дифференцирования 9 и компаратора 14. При этом значение напряжения второй производной видеоимпульса Vi(t) с выхода элемента дифференцирования 9 сравнивается с нулем в компараторе 13. В момент сравнения компаратора 13 изменяет свое состояние. Процесс изменения сопровождается появлением скачка напряжения на его выходе, из которого элементом дифференцирования 16 формируется импульс. Полученный импульс останавливает ГВ 3 и переводит триггер 17 в единичное состояние, что приводит к появлению единичного уровня па i-ом входе элемента И 22.

О факте последней фиксации момента достижения максимального значения первой ПРОИЗВОДНОЙ tmmax ЗИДвОИМПуЛЬСЭ В С0

вокупности свидетельствуют единичные уровни на всех входах элемента И 22, который при этом изменяет свое состояние. Процесс изменения состояния сопровождается появлением скачка напряжения на выходе элемента И 22. из которого элемент дифференцирования 23 Формирует импульс. Полученный импульс подается на вход элемента задержки 21 и синхронно запускает ГЛИН 27 и ГВ 4

Операция обращения ОСРЙ выполняемая ГВ 4, приводит к ТОМУ что ич исходной совокупности видеоичпуи г п.-ч одинлкоеой

амплитуды формируется совокупность пи деоимпульсов с одинаковым вроменпм существования тс. равным то значению амплитуде исходной последовательности 5 видеоимпульсов.

Мгновенное значение напряжения видеоимпульса формы (t), где (-) - функция, обратная Vi() подается на вход лемента дифференцирования 6. ГЛИН 27 10 формирует линейно изменяющееся напряжение вида V(t) Kt, при этом длительность прямого кода ГЛИН 27 равна времени существования видеоимпульсов с выхода ГВ 4.

Значение напряжения первой произ- 15 водной видеоимпульса (t) с выхода элемента дифференцирования 6 поступает на элемент дифференцирования 10 и элемент задержки 8, время задержки которого равно времени реакции элемента дифференциро- 0 вания 10. Значение напряжения второй производной видеоимпульса V j(t)j с выхода элемента дифференцирования 10 и значение напряжения первой производной видеоимпульса (t) перемножаются 5 аналоговым умножителем 14. Результирующее значение напряжения с выхода аналогового умножителя 14 и зафиксированное пиковым детектором 11 максимальное значение напряжения квадрата первой произ- 0 воднойвидеоимпульса Vs(tni)

перемножаются аналоговым умножителем 15 и результирующее напряжение подается на i-й вход аналогового сумматора 18

Импульс с выхода элемента задержки 5 21, время задержки которого равно времени реакции БФФП2 на сигнал, поступающий по входу 32, переводит триггер 24 в единичное состояние.

Единичный уровень с прямого выхода 0 триггера 24 открыоает элемент И 25.

Результирующее значение напряжения с выхода сумматора 18 сравнивается с нулем в компараторе 19. В момент сравнения компаратор 19 изменяет свое состояние. 5 Процесс изменения сопровождается появлением скачка напряжения на выходе компаратора 19, из которого элемент дифференцирования 20 формирует . Полученный импульс проходит на зыход эле- 0 мента И 25. Линейно изменяющейся напряжение с выхода ГЛИН 27 проходит через блок согласования 28, представляющий собой аттенюатор с коэффициентом перрда и 1 /К и полученное напряжение отслеживается АЦП 29. 5

Импульс с выхода элемента И 25 поступает нз вход элемента задепх и 26. на входы 34 всех БФФП, СЧИ1Ы.1Ю1 значение порога измерения с рлзлич) ix БЫХОДОП

АЦП 29 и через сборку элементов И 30 заносит его в индикатор 31.

Импульс с входа 34 БФФП2 останавливает ГВ 4, обнуляет пиковый детектор 11 и триггер 17,

Задержанный на время считывания порога измерения, импульс с выхода элемента задержки 26 останавливает ГЛИН 27 и обнуляет триггер 24.

Устройство в исходном состоянии.

Формула изобретения Способ определения порога измерения временных параметров импульсов, в котором формируют первый видеоимпульс Vi(t), формируют первую производную Vi(t) первого видеоимпульса, фиксируют момент tni достижения максимального значения первой производной первого видеоимпульса, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности формирования единого оптимального по критерию минимума среднего риска порога измерения вре- менных параметров пачки импульсов, формируют второй, третий..., m-й видеоимпульсы Vj(t), j 2,.... т одинаковой амплитуды, равной амплитуде первого импульса, формируют первые, производные каждого J-ro видеоимпульса Vj(t), фиксируют моменты tnj достижения максимального значения

первой производной каждого |-го видеоимпульса, формируют квадрат первой производной каждого видеоимпульса Vi(t)J ,, .... m и фиксируют его максимальное значение Vi ftni)2, после достижения максимального значения квадратом производной m-ro видеоимпульса формируют видеоимпульсы вида V i(t) с одинаковыми временами существования, соответствующими амплитуде видеоимпульсов Vi(t), синхронно с началом

формирования видеоимпульсов вида (t) начинают формировать линейно изменяющееся напряжение, для каждого видеоимпульса вида V jft) формируют первую v i(t) и вторую V i(t) производные, перемножают их значения, полученное значение умножают на зафиксированное максимальное значение квадрата первой производной V i(tni) , полученные значения суммируют, в момент равенства полученной суммы нулЬ

фиксируют значение линейно изменяющегося напряжения как порога измерения временных параметров импульсов.

Применение: способ относится к измерительной технике и может быть использован при определении единого порога измерения временных параметров сов окуп- ности импульсов. Сущность изобретения: согласно способу формируют первый m-й видеоимпульсы Vi(t) одинаковой амплитуды, формируют первые производные каждого 1-го видеоимпульса Vi(t), фиксируют моменты tni достижения максимального значения первой производной каждого i-ro видеоимпульса, формируют квадрат первой производной каждого видеоимпульса и фиксируют его максимальное значение, формируют видеоимпульсы вида Vf1(t), формируют линейно изменяющееся напряжение, для каждого видеоимпульса Vf ft) формируют первую и вторую производные, перемножают их значения, полученное значение умножают на зафиксированное максимальное значение квадрата первой производной Vi(tni)2, полученные значения суммируют, в момент равенства полученной суммы нулю фиксируют значение линейномзменяющего- ся напряжения как порога измерения временных параметров импульсов. 1 ил. С