УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ЧАСТОТ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ БИНАРНОГО СИГНАЛА И ПОМЕХИ Советский патент 1973 года по МПК H03K25/02 

1

В дискретных импульсных системах связи с передачей информации бинарной последовательностью импульсов в целях повышения эффективности обработки сигнала на приемном конце в .присутствии импульсных помех необходимо произвести измерение такого параметра канала связи, как отношение частот следования импульсов сигнала и помехи.

Известны устройства измерения средней частоты следования импульсов случайного импульсного Потока. Эти устройства работают на принципе вычисления разности числа импульсов Случайиой и детерминированной и и1ульсной последовательности реверсивным -счетчиком. Они осуществляют последовательный анализ, определяя ло состоянию счетчика больше или меньше частота детерминированной последовательности, чем частота случайной последовательности, и, соответственно, изменяя частоту детерминированной последовательности до тех нор, пока она не будет равна измеряемой частоте. Это устройство .может быть использовано И для измерения отношения частот следования импульсов случайных последовательностей, если вместо детерминированной на второй вход реверсивного счетчнка нодавать вторую нз случайных последовательностей.

В этих устройствах при использовании реверсивного счетчика при равенстве частот обеих последовательностей решение об этом не может быть -принято при процедуре последовательного анализа, а в случае, если разность между частотами мала, время анализа значительно возрастает и влечет за собой необходимость Применения усеченного анализа, что снижает саму ценность применения последовательного анализа.

Известны также устройства из.мерення отионюния средних частот следования импульсов, позволяюн1,ие измерять непосредственно отнонюиие средних частот следования импульсов и основанные на принципе «заряда-разряда емкости накопителя импульсами измеряемых последовательностей. При этом установившееся напряжение на зарядной емкостн пропорционально измеряемому отношению.

устройствам характерны нелинейность и нестабильность характернстики; они обладают малым быстродействием; информация об измеряемом отношении выдается в аналоговой форме, не всегда удобной к использованию в дискретных схемах; диапазон измеряемых отногнений частот ограничен. Поэтому эти устройства могут быть использованы для измереиия отношения частот следования импульсов бинарного сигнала н помехи только в том случае, если эти импульсные последовательности уже выделены из суммарного потока.

Для увеличения точности и скорости измерения в устройстве придюняется г-канальный импульсный распределитель суммарного импульсного потока бинарного сигнала и помехи и блок сравнен.ня двух последовательностей импульсов, состоящий из двух делителей частоты - переменного и постоянного - н схемы управления переменным коэффициентом деления -переменного делителя.

На фиг. 1 представлена блок-схема данного устройства; на фиг. 2 - его функциональная схема.

Устройство содержит импульсный распределитель 7 на г выходов; схему «ИЛИ 2, блок 5 сравнения двух импульсных последовательиостей, который состоит из делителя частоты 4 с перемеииым коэффициентом деления А; делителя частоты 5 с постоянным коэффициентом, деления на г - 1 на триггерах и схемы управления в с коэффициентом деления переменного делителя 4.

При этом делитель частоты 4 состоит из т-каскадного делителя 7 на триггерах и диодного дешифратора 8 на 2т входа и п выходов.

Схема управления 6 состоит из 2п схем «И 9-W, п триггеров 7/ и схемы «ИЛИ 12.

Согласно ф,иг. 1 и 2 г-ый выход распределителя импульсов / соединен со входом делителя частоты 4 с переменным коэффициентом деления k. Остальные (г-1) выходов распределителя импульсов / соединены через схему «ИЛИ 2 со входом делителя частоты 5 с постоянным коэффициентом деления на -(г-I).

В схеме управления коэффициеитом деления К переменного делителя 4 блока сравнения 3 первые входы п схем «И 9 соединены с выходами диодного дешифратора 8, а первые входы других п схем «И 10 соединены с выходом делителя 5, вторые входы 2п схем «И 9-10 соединены по-парно между собой и с выходами п триггеров 11. Выходы 2я схем «И 9-10 соединены с входами я триггеров 11 и с 2п входами схе.мы «ИЛР1 12, с выхода которой подается сброс на триггеры делителей 4 и 5.

Устройство работает следующим образом. На один вход распределителя импульсов 1 с г выходами подается периодическая последовательность импульсов с частотой rF(b (F(b) - известная частота выборки случайного или периодического импульсного бинарного сигнала). На другой вход распределителя / подается аддитивная смесь импульсов сигнала и помехи со средними частотами следования Яе и An соответственно.

Если на г выходе распределителя импульсов / присутствует сигнал и если считать на входе распределителя входной поток нмпульсов смеси сигнала с помехой потоком б-импульсов, то средняя частота следования импульсов на входе делителя частоты 4 с переменным коэффициентом деления блока сравнения 5 двух импульсных последовательностей будет равна

п - -. + ,

(1)

а на входе делителя частоты 5 с постоянны.м 5 коэффициентом деления (г-1) блока сравнения 3 равна

(2)

Поступая на вход т-каскадного делителя 7 на триггерах, импульсы носледовательно появляются на п выходах диодного дешифратора 8.

Если в какой-то мо.мент в схеме управления

6 открыта пара схем «И 9-10 (причем ) появился импульс на /С-м выходе дешифратора 8, этот импульс, пройдя схему «И 9, сбросит в состояние «О /С-й триггер // схемы управления 6 н приведет в состояние

«единица ()-й триггер 11.

Одновременно с этим через схему «ИЛИ 12 этот импульс поступит на сброс делителей 4 и 5.

Если же появится импульс с выхода делителя 5, он пройдет через схему «И 10, сбросит в состояние «ноль (К.- 1)-й триггер //, переведет в состояние «единица (/С-1)-й триггер // схемы управления 6 и также через схему «ИЛИ 12 поступит на сброс делителей

4 и 5.

Таким образом, в зависимости от того, на выходе какого из делителей 4 и 5 раньше появится импульс, происходит изменение величины /С на +1, а вместе с ней и коэффициента деления К. делителя 4. Это изменение происходит до тех пор, пока частота следования импульсов на выходах обоих делителей (4 и 5) не будут равны.

Значение установившегося коэффициента деления /С определяет измеряемое отношение частот следующим образом:

(3)

После подстановки вырах ений (1) и выражение (3) получим

П/- Х:А 1 . г-1

50-FA + -

откуда

I k - i

h -

(4)

- л„ - г

Максимальное значение /( определяется числом выходов диодного дешифратора в:

л марте --

Число каскадов т-каскадного делителя 5 на триггерах связано с величиной п соотношением:

(5)

2 п. Поэтому при выборе ве.чичин пил ачедует руководствоваться следующими соображениями. Величина г, как видно из выражения (4), определяется точностью измерения величины h, а величина п определяется верхним преде- 5 лом измерения величины h. Можно показать, что при изменении величины h от hi до /lo, если , требуется в среднем N, 0,5г (hi - /г2) + 0,5г (h, - /i,) иМПульсов с выхода канала с сигналом распределителя 1 и при изменении от hi до /ij требуется N, r(r-l).(h,-h,)(7) им1пульсов с выхода остальных каналов. Соотношением (6) и (7) определяют быстродействие устройства для измерения величины h. Предмет изобретения 1. Устройство для измерения отношения частот следования импульсов бинарного сигна- 25 ла и помехи, содержащее распределитель импульсов с двумя входамИ, на один из которых подана смесь им1пульсов бинарного сигнала и помехи, а на другой - известная нериодичеекая последовательность импульсов, блок 30 сравнения двух последовательностей им1пуль1015 20 сов и собирательную схему, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности и скорости измерения, блок сравнения выполнен па постоянного делителя частоты, nepeMeHHort. делителя частоты и схемы управления коэф фициентом деления последнего, при этом вы ходы переменного делителя и вход постоянного делителя подключены к схеме управления, выходы которой соединены со сбросовыми шинами обоих делителей, вход переменного делителя подключен к сигнальному выходу распределителя импульсов, а вход -постоянного делителя подключен к выходу собирательной схемы, входы которой подсоединены к г-1 выходам распределителя импульсов, где г - коэффициент превышения частоты выборки бинарного сигнала. 2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что схема управления коэффициентом деления вьшолнена из 2/г схем «И, п триггеров и схе.мы «ИЛИ, причем первые входы одних (первых) п схем «И соединены с п выходами диодного дешифратора переменного делителя частоты, первые входы других (вторых) п схем «И соединены между собой и с выходом постоянного делителя, вторые входы 2п схем «И лопарно соединены между собой и с выходами триггеров, а выходы 2п схем «И соединены со входами триггеров, где п - верхний предел переменного коэффициента делен«я.

I