Устройство для определения средней частоты случайно распределенных импульсов Советский патент 1979 года по МПК G06F17/18 

ключей к нулевому входу четвертого триггера, единичный выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого является четвертым входом устройства, выход первого элемента ИЛИ подключен ко входу установки в ноль счетчика, а единичный выход третьего триггера соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого нодключен к выходу третьей линии задержки, выход четвертого элемента И соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика.

Существенный недостаток известных устройств заключается в том, что они имеют низкую точность определения средней частоты импульсов в присутствии помех.

Цель изобретения - повьщ1ение точности устройства.

С этой целью в устройстве для определения средней частоты случайно распределенных импульсов выход четвертого элемента И подключен ко входу третьей линии задержки и к единичному входу первого триггера.

Блок-схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит: первый элемент И 1, первый триггер 2, счетчик 3, первый реверс 1внь й счетчик 4, второй элемент И 5, первый элемент ИЛИ 6, первую линию задержки 7, второй реверсивньш счетчик 8, третий элемент И 9, третью линию задержки Ш, четвертый элемент И П, вторую линию задержки 12, второй триггер 13, третий триггер 14, второй элемент ИЛИ 15, дешифратор 16, четвертый триггер 17.

Работа устройства происходит по-разному, в эависимости от величины интервала между соседними импульсами исследуемой последовательности.

Рассмотрим работу устройства в следующих случаях.

t. Временной интервал между первым и вторым импульсами исследуемой последовательности настолько мал, что в нем укладьшается менее К масштабных илдаульсов заполнения (О1сло К соответствует нижнему граничному значению, равному /ГГд). Этот случай имеет место при образовании импульса от помехи. В этом случае второй (помеховый) импульс измеряемой последовательности в счетчик 8 не проходит ввиду того, что элемент И II закрыт .триггером 14. Элемент И 11 будет закрыт до тех пор, пока после первого импульса в счетчик 3 не поступит К масштаб1шх импульсов, поступающих по первому входу устройства. После поступления К импульсов срабатьшает дещифратор 16 и через элемент И.ПИ 15 переводит триггер 14 в единичное . состояние. Первый вслед за этим сигнал, появив щийся на четвертом входе устройства после задержки в элементе 10 .проходит через И 11 на

суммирующий вход реверсивного счетчика 8 и через элемент ИЛИ 6 на вход установки в ноль счетчика 3. Последний устанавливается в исходное состояние и вновь начинает отсчет числа масштабных импульсов заполнения, но уже после oчepeдJ oгo сигнала.

Таким образом, при малом интервале между первым рядом последующих импульсов-помех (шсло масштабных импульсов между каждым из них и первым импульсов меньше /О устройство не учитывает эти импульсы, а учитывает первьш же сигнал, отстоящий от начального импульса на число масщтабных импульсов более К.

Пройдя через элемент И 11 и задержавщись в элементе задержки 12 на незначительное время, второй (очередной) учитываемый импульс переводит триггер 14 в нулевое положение и запирает вход счетчика 8 на интервал в К периодов fo масштабных импульсов заполнегая.

2. Временной интервал между первым (предыдущим) и вторым (последующим) импульсаМ51 измеряемой последовательности таков, что в нем укладывается от КдоМ масштабных импульсов заполнеютя (А/ интервал времени, соответствующий верхнему граничному значению ннтар-, вала между соседними импульсами).

В этом случае при заполнении счетчика 3 масщтабнымй импульсами до числа К на вькоде дешифратора 16 вырабатывается импульс, который устанавливает триггер 14 в единичное состояние, открывая элемент И 11 для прохождения второго (последующего) импульса измеряемой последователыюсти на суммирующий вход реверсивного счетчика 8. Этот импульс измеряемой последовательности после элемента задержки 10 и элемента И 11 регистрируется в счетвдке 8 и устанавливает в нулевое состояние счетчик 3, который начинает анализ ировать очередной интервал между импульсами измеряемой последовательности.;

Таким образом, в реверсивном счетчике 8 будет регистрироваться каждаш импульс измеряемой последовательности, а в реверсивном счетчике 4 будет накапливаться число масштаб1й1х импульсов, соответствующее сумме длительностей всех интервалов между регистрируемыми импульсами.

3. Време1шой интервал между предьшущим и последующим импульсами исследуемой последо.Ьательнос1 1 таков, что в нем укладашается более, М масштабных импульсов заполнения ( т.е. случай, когда временной интервал больще верхнего граш1чного значения интервала между исследуемыми импульсами).

Это соответствует либо случаю, когда помеха привела к исчезновению импульса на этом участке измеряемой последовательности, либо случаю, когда измеряемая последовательность уже закон. э64 чилась, а сигнал конца измерения на третий вход устройства еще не поступил. Количество масипаб ных импульсов, соответствующее длительносп этого интервала, следует исключить из измерет я (изъять из реверсивного счегика 4). Импульс признака такой помехи вырзбать{вается р разрядным двоичным счетчиком 3 в том случае, когда старший () разряд этого счетчика переходит в единичное состояние. Значит число масштабных импульсов, после которых счетчик 5 вырабатывает импульс признака помехи, равно Л/ 2 . В рассматриваемом случае предыдуишй импульс измеряемой последовательности поступает на суммирующий вход реверсивного счет«0{ка 8 и фиксируется в нем. Одновременно начинается параллельное заполнение масштабньи ш импульсами счетчиков 3 и 4. В тот момент, когда в счетчике 3 накопится М масштабных импульсов, счетчик 3 на выходе вырабатывает импульс признака помехи, который через открытый элемент И 5 проходит на нулевой вход триггера 2 и устанавливает его в нулевое состояние. Элемент И 1 закрьюается, и поступление масштабных импульсов с первого входа устройства на суммирующие входы счетчиков 3 и 4 прекращается. Кроме того, импульс признака помехи устанавливает в нулевое состоящие счетчик 3 и поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 8, вычитая из записанно.о в нем числа единицу. Этот же импульс признака помехи после задержкз в элементе задержки 7 на время переходных процессов в триггерах счетчика 4 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 4 и уменьшает находящееся в нем шсло на величину Л/. До прихода следующего импульса измеряемой последовательности все счетчики устройства будут находиться в отключенном состоянии, поскольку элементы И 1 и 11 закрыты.

Таким образом, есзш интервал време1ш между импульсами измеряемой последовательности больше М Го . то в реверсивном счетчике 8 число не увеличивается (вначале единица прибавляется, а затем импульсом признака помехи вычитается). В реверсивном счетчике 4 масштабные импульсы за этот период также не накапл1шаются, поскольку М масштабных импульсов, подсчитанных в нем до момента появления илтульса признака помехи, затем вычитаются. Следовательно, возникшая помеха из рассмотрения исключается.

4. Временной интервал между предыдущим и последующим импульсами измеряемой последовательности точно соответствует М масштабным импульсам (т.е. точно соответствует верхнему граничному значению интервала между исследуемыми импульсами).

При этом возможно возникновеш1е неопределенности, когда нормальный интервал между сооткрыть м И после сигнала конца измерении, а масштабные импульсы заполнения продолжают поступать на счетчики 3 и 4, Лишь после этого, как на счетчик 3 поступят А1 импульсов, на выходе элемента И 5 появится 1 мпульс прдатка помехи, который закроет элемент И и осушествит изъятое из счетчиков 4 и 8 информацию соответсгвенно о М 1 мпульсах и о конечном импульсе измеряемой последовательности.

Лри этом в реверс}шном счетчике 8 будет заф1П с1 ровано число интервалов между импульсами измеряемой последовательности без зачета помех, а в реверсивном счетч1{ке 4 - число масштабных импульсов, соответствующее сумме интервалов между зафиксировашшми в счетчике 8 импульсами измеряемой последовательности.

Частота генератора масштабных и тульсов

вь;бирается исходя го заданной точности измереI НИИ или из известного верхнего граничного значе ши иитервала между гомеряемыми импульсами. седними импульсами измеряемой последовательносто нельзя отличить от интервала, возникшего в результате помехи. В этом случае импульс признака помехи со счетчика 3 через элемент И 5 мог бы поступить на нулевой вход триггера 2 одновременно с постуш еш1ем на единич а1Й вход этого же триггера импульса измеряемой последовательности с выхода элемента И 11. Но этого не происходит, поскольку элемент И 5 закрывается триггером 13, на нулевой вход которого поступает незадержанный импульс измеряемой последовательности. Поэтому импульс признака помехи с выхода счетчика 3 не нрюйдет через элемент И 5 на нулевой вход триггера 2. После прохождения элемента задержки 12 импульс измеряемой последовательности вновь установит триггер 13 в единичное состояш1е, но счетчик 3 уже будет находиться в нулевом состоя}П1И благодаря воздействию незадержа пюго импульса с выхода элемента И П. Таким образом, интервал между и тульсами, рав}1ыйЛЛ2, к помехе не отжсется. Рассмотренные случаи полностью характеризуют работу устройства во всех его режимах. В момент око1{чания измерений на гретой вход устройства поступает сигнал конца измерений, который устанавливает триггер 17 в нулевое состояние. В результате элемент И 9 закрывается, прекращая доступ импульсов измеряемой последовательности. Если между последнюю импульсам и сигналом конда измерений интервал брльще, чем МГ, то (как описано в cnyiiae 3) этот интервал будет считаться помехой и будет изъят из рассмотрения еще до сигнала конца измерений. Если интервал между последаим импульсом измеряемой после- дрвательиости и сетналом конца измерений меньщеМсо, то элемент И 1 продолжает оставаться Таким образом, предложеююе устройстве позволяет, повысить точность определения федней частоты случайно распределенных импульсов в присутствии помехи. Формула изоб-ретения Устройство для определения средней частоты случайно распределенных импульсов, содержащее первый элемент И, первый вход которого является первым входом устройства, второй вход соединен с единичным выходом первого триггера, а выход первого элемента И подключен к суммирующему входу первого реверсивного счетчика и к счетному входу счетчика, первый выход которого соединен со входом дешифратора, а второй выход - подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соедашен с нулевым входом первого триггера, с первым входом первого элемента ИЛИ, с вьшитающнм входом второго реверсивного счетчйка н со входом первой ЛИ1ШИ задфжкн, вьгход которой подключен к вычитающему входу первого реверсивного счетчшса, второй вход второго элемента И, соединен с единичным выходом второго триггера, нулевой вхвд рторого объединен со аходом третьей лтгаи задержки и подключен к выходу третьего элемента И, едииишый вход объединен с нулевым входом третьего триггера и соединен с выходом второй линии задержки, ВЫХОД дешифратора подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого объединен со входом установки в ноль первого и второго реверсивных счетчиков, с единичным входом четвертого триггера и соединен со вторым входом устройства, третий вход которого подключен к нулевому входу .четвертого триггера, единичный выход которого соединен с первьм входом третьего элемента И, второй вход которого является четвертым входом устройства, выход первого элемента ИЛИ подалючен ко вкоцу установки в ноль счетчика, а единичный выход третьего триггера соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу третьей линии задержки, ылход четвертого элемента И соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчшса, отличающееся тем, что, с целью повышения точяостя, выход четвертого элемента И подключен ко входу третьей линии задержки н к едаюичному входу первого триггера. Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 328396, кл. G 01 R 23/10. 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 311281 кл.б 06 07/52,1970.