УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕЙ АМПЛИТУДЬ! Советский патент 1971 года по МПК G06J3/00 H03M1/00 

Изобретение может быть использовано в рыбопоисковой гидроакустике, в пидро- и радиолокации для автоматического определения параметров эхосигналов, в системах автоматического управления и регулирования для статической обработки информации при ее дискретном поступлении.

Известны устройства усреднения для определения математического ожидания (среднее значение) случайного процесса, предназначенные в основном для определения среднего значения непрерывных случайных процессов за время Г. При этом используются аналоговые усреднители (интеграторы), коммутируемые через промежуток времени Т, или дискретные устройства с аналого-цифровым преобразованием случайного процесса.

При усреднении сигналов за большой промежуток времени (большое число посылок) с использованием аналоговых устройств возникают значительные погрешности из-за малой длительности усредняемых сигналов. Дискретные устройства позволяют обеспечить нужную точность, но оказываются нри этом слишком

СЛОЖНЫМИ.

Цель изобретения - упрощение схемы усредняющего устройства, возможность использования ОДНОГО устройства в режимах усреднения за одну посылку и за ряд посылок, возможность определения средней амплитуды эхосигналов за любой желаемый промежуток времени. Достигается она тем, что устройство содержит блок деления двух временных интервалов в цифровой форме и иреобразователь напряжение - число импульсов, причем выход интегрирующего блока через преобразователь напряжение - число импульсов соединен со входом счетчика записи делимого, а вход устройства через усилитель И формирователь подключен ко входу счетчика записи делителя. Вход преобразователя напряжение - число импульсов соединен с выходом генератора счетных импульсов И через переключатель - с делителем ча.стоты.

Блок-схема устройства представле 1а на чертеже.

Устройство содерл нт усилитель / с детектором, интегратор 2, преобразователь наиряжеиие - ЧИСЛО импульсов 3, счетчик записи делимого 4, схему сравнения 5, счетчнк импульсов 6, преобразователь числа импульсов в напрял ение 7, преобразователь напряжение - временной интервал S, управляющий

триггер 9, генератор линейного напрял ения /6, генератор задержки //, генератор диапазона 12, функциональный преобразователь ./5, устройство сброса У-, триггер , делитель частоты 16, генератор счетных импульлоп 19, счетчик делителя 20, счетчик 21, преобразователь числа импульсов в напряжение 22, устройство сброса 23, геператор меток 24, выключатель 25 и переключатель 26.

В режиме определепия средней амплитуды за ряд посылок устройство работает следуюпщм образом.

Преобразователь 3 в этом случае подключен к делителю 16 через переключатель 26. Эхосигпалы проходят через усилитель па интегратор 2. Напряжение с выхода пш-егратора попадает в преобразователь 3, импульсы с которого подсчитываются последовательно соедипеппымп счетчиками 4 6 (схема сравнения 5 при этом зашунтирована выключателем 25), Р1мпульсы с выхода счетчпка 6 попадают в преобразователь 7 числа импульсов в напряжение, расположенный на выходе устройства.

Диапазоп интегрирования эхосигиалов выбирают вручную с номощью генератора задержки 11 11 генератора диапазона 12, еинхронизируемых импульсом запуска эхолота через триггер 9. Геператор линейно изменяющегося напряжения Ю, запускаемый триггером 9, через функциональный преобразователь 13 изменяет коэффициент передачи усилителя / по заданному закону во времени. Генератор диапазона 12 управляет триггером 15, который открывает (формирователь эхосигпалоБ 19 и вновь закрывает его либо по окончании диапазона интегрирования, либо при срабатывании селектора 18 данного эхосигнала. Задним фронтом импульсов с преобразователя напряжение - число инпульеов 3 через устройство сброса 14 интегратор 2 возврандается в исходное состояние. Эхосигналы, поступающие с ycилитe я 1 на вход формирователя эхоспгиалов 19, преобразуются в прямоугольные импульсы, длительность которых равпа длительности эхосигпалов, и стробируют интегратор 2 только па время на аич11Я эхосигналов. Для запоминания длительности эхосигналов прямоугольные импульсы с выхода формирователя 19 заполняются счетными имнульсами с генератора 17 через делитель 16 и суммируются счетчиками 20 и 21. Выход счетчика 21 соединен через преобразователь числа импульсов в напряжение 22 с внешним самонисцем, который записывает время наличия эхосигпалов за ряд посылок. Счетчики 4, 6, 20, 21 и преобразователь 22 сбрасываются в исходное состояние устройством сброса 23.

Для индикации па ленте самописца эхолота выбранного диапазона усреднения эхосигналов (что необходимо, например, для усредиения эхосигналов только от рыбных скоплений и исключения ненужных эхосигналов, нанример, от дна) задние фронты импульсов с генератора задержки // и генератора диапазона 12 запускают генератор меток 24, который вырабатывает короткий радиоимпульс с частотой заполнения, равной частоте эхолота. Этот импульс, подаваемый на вход усилителя эхолота, отмечает начало и конец диапазона усреднения.

Рассмотрим работу схемы в режиме определения средцей амплитуды за одну посылку.

Суммарная длительность эхосигналов, преобразованная в число импульсов формирователем эхосигналов 19, представляет собой делитель, записываемый в счетчик 20 во время диапазона усреднения. Проинтегрированный

эхоспгнал преобразуется в число импульсов преобразователем 3 по окончании диапазона интегрирования. Эти импульсы, поступающие в счетчпк записи делимого 4, представляют собой делимое. Для деления с заданной точпостью счетные импульсы поступают на формирователь длительности от генератора счетных импульсов через делитель частоты. При равепстве состояний счетчиков 4 и 2(9 делимого п делителя схема сравнения 5 записывает единицу в счетчик 6 п сбрасывает через устройство сброса 23 счетчпк 4, на который продолжают поступать нмпульсы от преобразователя напряжение - число импульсов 3. Циклы сравпепия повторяются до тех пор,

пока не закончится интервал преобразования напряжения на выходе интегратора 2 в число пмнульсов. Результат деления занисывается счетчиком 6 и, пройдя преобразователь числа имнульсов в нанряжение 7, записывается

внешним самонисцем. Одновременно напряжение с выхода преобразователя 7 поступает на вход преобразователя напряжение - временной интервал 8 для записи величины средней амплитуды на самописец эхолота. Импульсом запуска следующей посылки через устройство сброса 23 сбрасываются счетчики 4 и 20. Счетчик 6, в котором запоминается результат деления, сбрасывается импульсом заднего фронта генератора диапазона 12.

Этим же .импульсом запускается преобразователь 3. Затем цикл деления повторяется.

Остальные блоки работают так же, как и в предыдущем режи.ме.

Предмет изобретения

Устройство для определения средней амплитуды эхосигналов, содержащее входной усилитель с детектором, один выход которого

соединен с селектором эхосигнала и формирователем, другой - со входом интегратора, генератор меток, генераторы задержки и диапазона, выходные преобразователи кода в напряжение, устройство сброса, генератор линейного напряжения, вход которого соединен с управляющим триггером, а выход - с генератором задержки и функциональным преобразователем, выход которого подключен ко второму входу усилителя, отличающееся тем,

что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения устройства, оно содержит блок деления двух временных интервалов в цифровой форме и преобразователь напряжение - число импульсов, причем

зователь напряжение - число импульсов соединен со входом счетчика записи делимого, а вход устройства через усилитель и формирователь подключен ко входу счетчика записи

делителя, вход преобразователя напряжение - число импульсов соединен с выходом генератора счетных импульсов и через переключатель - с делителем частоты.

Сдсилителя Bneiuffuu canffnuсец