Устройство для приоритетной селекции импульсов Советский патент 1978 года по МПК G06F9/46 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам для приоритетной селекции импульсов, и может быть использовано для анализа статистической структуры импульсных потоков, например в амплитудных анализаторах для приоритетного выбора и разделения импульсных сигналов на фоне хаотических импульсных помех.

Известно устройство для определения приоритета сигналов 1, содержащее приемный регистр, элементы задержки, вентили, промежуточный регистр, собирательную схему, транзисторы и схемы совпадения. Указанное устройство осуществляет приоритетную селекцию сигналов, но не позволяет отфильтровывать хаотические импульсные помехи.

Известно устройство для оценки сигналов с различным приоритетом 2, содержащее пороговые устройства, схемы антисовпадений и усилители. Аналоговые сигналы одновременно поступают на сигнальные входы всех пороговых устройств с различными уровнями квантования. Выходы пороговых устройств соединены с входами схем антисовпадений. Сигнал снимается с выхода схемы антисовпадения, которая имеет самый старший приоритет. Для этого схемы антисовпадений подключены к усилителям так.

что каждый усилитель или оказывается непосредственно включенным параллельно входу, по меньшей мере, одной схемы антисовпадепий, или является частью последовательной цепочки из нескольких усилителей, включепной параллельно входу одной схемы антисовпадепий. Отсюда видно, что в основу работы устройства положен амплитудный иризнак приоритетности во всем

динамическом диапазоне изменений значения сигналов с последующим распределением по каналам. Указанное устройство представляет собой многоканальную структуру и обладает тем же недостатком, что и

устройство 1.

Наиболее близким к изобретению по технической сущиости и достигаемому результату является устройство для приоритетной селекции импульсов 3, содержащее блок

приема, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих пороговых элементов группы из п пороговых элементов, группу из п элементов И и первую груииу из п-1 эле.ментов памяти.

Устройство 3 осуществляет селекцию импульсных сигналов в зависимости от их амилитуды, однако опо не осуществляет автоматическую регулировку уровня квантования по шумам и не позволяет нейтрализовать хаотические импульсные помехи, чем

и обусловлен недостаток этого устройства- низкая надежность.

Цель изобретения - повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содерл4ит блок синхронизации, блок отображения, элемент задержки, вторую грунпу из п-1 элементов намяти и блок регулирования уровня квантования, причем выходы пороговых элементов, кроме последнего, соединены с первыми входами соответствующих элемеитов памяти второй груииы, первые выходы элементов памяти второй группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И, выходы элементов памяти первой группы соединены со вторыми входами соответствующих элементов И, группа входов t-ro (t 2, ...., я) элемента И соединена со вторыми выходами предыдущих элементов памяти второй группы, выходы элементов И, кроме последнего, соедииены с первыми входами соответствующих элементов памяти первой группы, вторые входы которых соединены с первым входом устройства, выходы элемеитов И соединены со входами блока отображения, выход и-го порогового элемента соедииен с первым входом блока синхронизации, второй вход которого соединен со вторым входом устройства и с нервым входом блока регулирования уровня квантования, второй, третий вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока сиихропизации, с выходом (п-1)-го порогового элемента и со вторыми входами пороговых элементов, выход блока синхронизации через элемент задержки соедииен со входом п-го элемента И и со вторыми входами элементов памяти второй группы.

Структурная схема устройства представлена на чертеже.

Устройство для приоритетной селекции импульсов содержит блок 1 приема с выходами 2-5, входы 6-9, пороговые элементы 10-13, образующие группу 14, входы 15- 17, элемеиты памяти 18-20, образующие группу 21, блок 22 синхронизации, блок 23 регулирования уровня квантования, элемент 24 задержки, элементы И 25-28, образующие группу 29, блок отображения 30, элементы памяти 31-33, образующие группу 34, входы 35, 36.

Устройство работает следующим образом.

Аддитивная смесь сигнал плюс щум с выходов 2, 3, 4 и 5, разиесеиных, соответственно, по коэффициенту передачи (наиример, на 15 дб) блока 1 иостуиает одновременно па входы 6, 7, 8 и 9 пороговых элементов 10, И, 12 и 13 группы 14 для амплитудного ограничения. Уровни квантования пороговых элементов 10, 11 и 12 определяются текущим темпом числа превышений уровня квантования иорогового элемента 13, подключенного к выходу 5 блока 1 с наибольшим коэффициентом передачи. Выбросы с выхода порогового элемента 13 фиксируются в блоке 22 для времениой привязки импульсов к времени импульсами частоты квантования, поступающими на вход 36, н подаются для накопления в блок 23 для автоматического регулирования среднего числа шумовых выбросов.

Блок 23 для автоматнческого регулирования уровня кваптовапия, которым определястся средиее число шумовых выбросов, структурно может быть выполнен, например, в виде блока управления наконителем, накопителя (реверсивный счетчик), делителя частоты для регулярного вычитания имнульсов из накопителя с коэффициентом деления, определяющим заданную вероятность превышения шумом уровня квантования порогового элемента 13, и цифро-аналогового преобразователя, текущее значение

напряжения с выхода которого определяет уровень квантования пороговых элементов 10, 11, 12 и 13. Отсюда видно, что но выходу 5 блока 1 осуществляется стабилизация числа шумовых выбросов. Для стабилизаЦии числа шумовых выбросов при наличии интенсивных импульсных помех на вход блока 23 с выхода порогового элемента 12 нодаются импульсы, привязанные к времепи в блоке 22, на шину вычнтания (не показана) пакопителя блока 23.

Сущность работы блока 23 состоит в следующем. Если в блок 23 управления реверсивиым счетчиком поступает импульс с выхода блока 22, то в реверсивный счетчик записывается «1. Если на входы блока управления поступили одновременно два импульса (с выхода блока 22 и с выхода делителя частоты, входящего в состав блока 23),

то запись в ревереивный счетчик не производится. Если в блок 23 управления поступает только импульс с выхода делителя частоты, то из реверсивиого счетчика вычитается «1. Если в блок 23 управления поступает импульс с выходов порогового элемента 12 и блока 22, то запись не производится. Если на входы блока 23 управления поступают импульсы с выхода порогового элемента 12, с выхода блока 22 и с выхода

делителя частоты, то вычитается «1. Указанный нринцин работы позволяет в структуре, состоящей из элементов и блоков 13, 22 и 23 ие делать лишних нерестроек и, соответственно, повысить устойчивость. В

этом случае, если на щум приемного устройства накладываются интенсивные импульсные помехи, превышающие среднеквадратическое значенне нанряжения шума ириемного устройства, то уровень квантования в устройстве не изменится, так как выбросы с выхода пороговых элементов 12 и, соответственно, 13 в блоке 23 нейтрализуются (сложение и последующее вычитаиие). Импульсы с выхода блока 22 подаются через элемент 24 задержки иа входы считывания элементов 18, 19 и 20, а также на четвертый вход SvieMCHTa И 28.

Рассмотрим наиболее характерные ситуации. Предположим, что средиеквадратическое значение напряжения шума такое, что импульсы превышения уровня квантования образуются только на выходе порогового элемента 13. В этом случае, в группе 21 элементов памяти запись не производится и с первых выходов элементов 18, 19 и 20 подаются единичные потенциалы на первый, второй и третий входы элемента И 28. Вся случайная импульсная последовательность с выхода элемента 24 задержки через элемент И 28 поступает на один из входов блока 30. Предположим, что импульсы превышения уровня квантования формируются на выходе порогового элемента 12 и, следовательно, на выходе порогового элемента 13. По входу 17 элемент 20 перебрасывается в состояние, при котором на третий вход элемента И 28 подается логический «О, т. е. подается запрет на элемент И 28. Импульс с выхода блока 22, задержанный элементом 24 задержки, подается на вход считывания элемента 20. Импульс со второго выхода элемента 20 через элемент И 27 поступает на один из входов блока 30 и перебрасывает элемент 33 в единичное состояние. При этом с выхода нулевого разряда на четвертый вход элемента И 27 подается логический «О, блокируюш,ий элемент И 27. Если на данном интервале анализа на выходе порогового элемента 12 будут формироваться импульсы превышения уровня квантования, то в блок 30 они вводиться не будут. Из рассмотренной ситуации видно, что в изобретении осуществляется фильтрация от интенсивных хаотических помех (ХИП). Перед началом следуюш,его интервала анализа импульс по входу 36 перебрасывает элемент 33 в исходное состояние. При считывании одновременно, «не подрезая выходной импульс, можно осуп1,ествить сброс. Эта процедура осуществляется каждый раз импульсами с выхода элемента 24 задержки. Если импульсные сигналы превышают уровень квантования порогового элемента И или порогового элемента 10, то аналогично изложенному, соответственно, по первому превышению блокируются элемент И 26 или элемент И 25. При конечном значении полосы пропускания блока 1 и интенсивном импульсном сигнале, превысившем уровень квантования пороговых элементов 10, 11, 12 и 13, подключенных к выходам блока I с различными коэффициентами передачи, на выходе пороговых элементов 10, 11, 12 и 13 выбросы будут формироваться с различной задержкой. В связи с этим для устойчивой работы предлагаемого устройства используется элемент 24 задержки (практически не более 0,5 мк/ /сек).

Таким образом, устройство для приоритетной селекции импульсов осуществляет стабилизацию порога квантования при наличии интенсивных импульсных помех, что значительно повышает надежность Зстройства.

Формула изобретения

Устройство для приоритетной селекции импульсов, содержащее блок приема, выходы которого соединены с первыми входами

соответствующих пороговых элементов группы из п пороговых элементов, группу из л элементов И и первую группу из п-1 элементов памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно

содержит блок синхронизации, блок отображения, элемент задержки, вторую группу из я-1 элементов памяти и блок рег лирования уровня квантования, причем выходы пороговых элементов, кроме последнего,

соединены с первыми входами соответствующих элементов памяти второй группы, первые выходы элементов памяти второй группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И, выходы элементов памяти первой группы соединены со вторыми входами соответствующих элементов И, группа входов 1-го (, ...., п) элемента И соединена со вторыми выходами предыдущих элементов памяти второй группы, выходы элементов И, кроме последнего, соединены с первыми входами соответствующих элементов памяти первой группы, вторые входы которых соединены с первым входом устройства, выходы элементов И

соединены со входами блока отображения, выход л-го порогового элемента соединен с первым входом блока синхронизации, второй вход которого соединен со вторым входом устройства и с первым входом блока

регулирования уровня квантования, второй, третий вход и выход которого соединены соответствено с выходом блока синхронизации, с выходом (п-1)-го порогового элемента и со вторыми входами пороговых элементов, выход блока синхронизации через элемент задерн ки соединен со входом п-го элемента И и со вторыми входами элементов памяти второй группы.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 371579, кл. G 06F 9/18, 1971.

2.Патент ФРГ № 2203526, кл. G 06F 3/04, 1971.

3. Патент США № 3903470, кл. 324-77А6, 1972.