Устройство для череспериодной селекции импульсных сигналов Советский патент 1979 года по МПК H03K5/18 

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам селекции нериодических имиульсных сигналов, и может быть использовано в схемах выделения импульсных последовательностей заданной длительности на фоне несинхронных импульсных помех. Известны устройства для череснериодной селекции импульсных сигналов. Одно из этих устройств содержит линии задержки, соединенные между собой логич ее к и .м и э л е м е н т а .м и 1 . Недостатками устройства являются значительное усложнение схе.мы и снижение ее технико-экономических показателей нри увеличе)1ии кратности селекции, что ограничивает повышение помехоустойчивости устройства. Наиболее близким техническим решенигем к изобретению является устройство для череспериодной селекции импульсных сигналов, содержащее последовате.льно соединенные формирователь полустробов, элемент ИЛИ, линию задержки на период повторения и эле.мент H12J, Это устройство имеет низкую помехоустойчивость. |ель изобретения - повышение по.мехоустойчивости путем повышения кратности череснериодной се.чекции на п без увеличения числа задержки на период повторения. С этой целью в устройство для череспериодной селекции имиульсн|51х сигналов, содержащее носледовате.льно соединенные формирователь полустробов, элемент ИЛИ, линию задержки на иериод повторения и элемент И, введены п ueiieii сдвига, каждая из которых состоит из последовательно соединенных дон()лнительн1 1х элемента задержки и элемента И, причем вы.ходы дополнительных э.1емент()в задержки соединены со входами элемента ИЛИ, вторые входы доно.иштелыи гх элементов И соеди1к ны с выходом линии задержки на период повторения, нри этом второй вход элемента И соединен с выходом формирователя полустробов. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содержит фор.мирователь 1 иолустробов, элемент ИЛИ 2, линию задержки 3 на период повторения, элемент И 4, п цепей сдвига, образованных дополнительными элементами задержки 5-1, 5-2, ... , 5-п и дополнительными элементами И 6-1, 6-2, ... , 6-п. Устройство работает следующим образом. Поток импульсных сигналов, образованный в общем случае совокупностью нескольких периодических последовательностей с различными периодами повторения импульсов и случайными импульсными помехами (в виде единичных импульсов или групп), поступает на вход формирователя 1. Формирователь, представляющий собой, например, моностабильный элемент (одновибратор) с импульсным входом, преобразует импульсы входного потока, имеющие различные длительности (и амплитуды), в выходные импульсы постоянной длительности (например, порядка 0,5-0,8 мкс), расположение которых во времени соответствует таковому для импульсов входного потока. С выхода формирователя 1 нормализованные импульсы поступают на один из входов элемента И 4 и на один из входов элемента ИЛИ 2, с выхода которого эти импульсы через линию задержки 3 на период селектируемого сигнала подаются на другой вход элемента И 4. Если во входном потоке сигналов содержится импульсная последовательность с периодом повторения, равным времени задержки линии 3, то второй импульс этой последовательности, поступающий с выхода формирователя 1 на элемент 4 и совпадающий во времени с задержанным на период первым импульсом на выходе линии задержки 3, проходит через элемент 4, смещается во времени (задерживается) на несколько микросекунд (т. е. на величину порядка тысячных долей периода повторения) элементом задержки 5-1 и поступает на следующий элемент И 6-1 и на один из входов элемента ИЛИ 2. С выхода элемента ИЛИ 2 смещенный во времени второй импульс поступает на вход линии задержки 3, куда ранее поступил незадержанный второй импульс; прощедщий через элемент ИЛИ 2 по другому входу (с выхода формирователя 1). Через элемент И 6-1 смещенный второй импульс не проходит, так как на выходе линии задержки 3 (т. е. на другом входе элемента И) в этот момент отсутствует сигнал селектируемой последовательности. Третий импульс селектируемой последовательности, поступающий с выхода .формирователя 1 на элемент И 4, совпадает во времени со вторым задержанным на период импульсом на выходе линии задержки 3, проходит элемент И 4 и элемент задержки 5-1 и поступает на один из входов элемента ИЛИ 2 и на элемент И 6-1, на другой вход которого в этот момент с выхода линии задержки 3 поступает второй импульс селектируемой последовательности, задержанный на период и ранее дополнительно смещенный тем же элементом задержки 5-1 и элементом И 6-1, сдвинутый во времени. Третий .импульс с выхода элемента И 6-1 поступает на элемент задержки 5-2, принадлежащий следующей, второй цепочке сдвига. Время задержки элемента 5-2 также составляет единицы микросекунд (и может отличаться от величины задержки сигнала в элементе 5-1). С выхода элемента задержки 5-2 третий импульс, дополнительно сдвинутый во времени, поступает на вход элемента И 6-2 и на вход элемента ИЛИ 2, куда ранее дважды поступал этот же третий импульс (однократно смещенный - с выхода элемента задержки 5-1 и несмещенный - с выхода формирователя 1). На выход элемента И 6-2 дважды смещенный третий импульс не проходит, так как на выходе линии задержки 3 и, соответственно, на другом входе элемента ИЛИ 2 в этот момент импульс селектируемой последовательности отсутствует. Четвертый импульс, совпадающий во времени с предыдущим (третьим), задержан период, проходит через элемент И 4, смещается на время задержки элемента 5-1 и поступает опять на вход элемента ИЛИ 2 и вход элемента И 6-1, куда в этот момент с выхода линии задержки 3 подается третий импульс, задержанный на период и смещенный на то же время задержки. С выхода элемента И 6-1 (принадлежащего первой цепочке сдвига) однократно смещенный четвертый импульс подается на вход элемента задержки 5-2 второй цепочки сдвига, где вторично смещается на время задержки элемента 5-2, а затем поступает на вход элемента ИЛИ 2 и элемента И 6-2, на другой вход которого в этот момент с выхода линии задержки 3 подается задержанный на период и дважды смещенный (на сумму задержек элементов 5-1 и 5-2) третий импульс. Таким образом, сигнал на выходе элемента 6-2, т. е. «а выходе второй цепочки, появляется только по истечении.третьего периода селектируемой последовательности. В последующих цепочках сигнал аналогичным образом смещается во времени, возвращается через соответствующий вход элемента ИЛИ 2 на вход линии задержки 3 на период повторения и после очередного периода проходит через данную цепочку и поступает на следующую. На выход последней, п-й цепочки, образованной элементом задержки 5-п и элементом И 6-п, сигнал пройдет по истечении (п + 1)-го периода, т. е. после (п + 1)-го цикла череспериодной селекции. Если входная последовательность содержит меньшее число импульсов, разнесенных на величину периода селектируемого сигнала (например, имеется короткая последовательность), то она пройдет через часть цепочек сдвига, но при первом же нарушении синхронизма, т. е. при отсутствии очередности следующего точно через период селекции импульса на входе схемы и соответственно на выходе Формирователя 1 и входе элемента И 4, предыдущий, заполненный на линии задержки 3 импульс не пройдет через элемент И 4 на вход первой цепочки, образованной элементом задержки 5-1 элементом И 6-1. Ввиду отсутствия сигнала на выходе элемента задержки 5-1 и входе элемента 6-1 поступающий на другой вход этого элемента с выхода линии задержки 3 импульс предыдущего периода, задержанный на период и смещенный на время задержки элемента 5-1, также не пройдет на выход элемента 6-1 и не поступит на вход следующей (второй) цепочки сдвига, на вход элемента ИЛИ 2 с выхода элемента задержки 5-1 при этом сигнал также не поступает. Аналогичная картина будет наблюдаться и во всех последующих цепочках вплоть до последней, п-й (из элемента задержки 5-п и элемента И 6-п). В результате этого случайно образовавшаяся за счет наложивщихся несинхронных помех импульсов последовательность, содержащая меньше, чем п + 1 периодов повторения, не пройдет на выходе элемента И 6-п последней цепочки, являющийся выходом схемы селекции; при этом линия задержки 3 очищается от циркулирования в ней запомненных на предыдущих периодах повторения импульсов, сдвинутых относительно друг друга на целые интервалы времени (соответствующие задержкам элементов 5-1, 5-2 и т. д.), и вся схема приходит в исходное состояние. Таким образом, предлагаемая схема, содержащая только одну линию задержки 3 на период повторения, осуществляет череспериодную селекцию импульсной последовательности по п + 1 периодам, т. е. позволяет повысить кратность череспериодного сравнения на п и тем самым существенно увеличить помехоустойчивость схемы к воздействию несинхронных импульсных по.мех без увеличения числа линий задержки на период повторения, являющихся наиболее громоздкими, сложными и дорогостоящими узлами схемы селекции. Изобретение может использоваться как в виде самостоятельного устройства селекции, так и совместно с другими схемами логической обработки периодических сигналов. В частности, при необходимости получения на выходе схемы отселектированного потока, синхронного с исходным, на вь1ходе схемь .можно включить дополнительную линию задержки на время, равное разности периода повторения и суммы всех п временных сдвигов, вносимых элементами задержки. При работе в особо сложных условиях - при весьма большой плотности несинхронных импульсных помех (при средней частоте суммарного входного потока импульсов до 50-100 Гц) может оказаться целесообразным включение перед устройством дополнительного звена череспериодной селекции, «прорезающего входной поток сигналов; на входе может быть также включена схе.ма восстановления единичных пропусков импульсов в селектируемой последовательности. Формула изобретения Устройство для череспериодной селекции импульсных сигналов, содержащее последовательно соединенные формирователь полустробов, эле.мент ИЛИ, линию задержки на период повторения и элемент И, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости путем повышения кратности череспериодного сравнения на п без увеличения числа линий задержки на период повторения,в него введены п цепей сдвига, каждая из которых состоит из последовательно соединенных дополнительных элемента задержки и элемента И, причем выходы дополнительных элементов задержки соединены со входами элемента ИЛИ, вторые входы дополнительных элементов И соединены с выходом линии задержки на период повторения, при этом второй вход элемента И соединен с выходом формирователя полустробов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1..Авторское свидетельство СССР .Nb 443473, кл. Н 03 К 5/18, 04.05.73. 2.Авторское свидетельство Ns 305575, кл. Н 03 К 5/18, 13.11.69.