Способ временной фиксации импульсных сигналов и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК H03K3/2893 

1

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к методам определения временного положения электрических сигналов, и предназначено для достоверного обнаружения сигналов на фоне помех.

Известен метод определения временного положения импульсных сигналов по двум фиксированным пороговым уровням. Этот метод состоит в формировании фронта восстановленного сигнального импульса в момент равенства входного сигнала уровню первого порогового напряжения, а спада - в момент равенства входного сигнала уровню второго порогового напряжения.

При случайном изменении амплитуды входных сигналов, что всегда имеет место в реальных системах импульсной техники, этот метод приводит к значительным ошибкам.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ временной фиксации импульсных сигналов, основанный на определении временного положения фронта и спада импульсов путем сравнения сигнала с напряжением, являющимся частью амплитудного значения исходного сигнала. При таком способе фиксации фронт и спад восстановленного сигнального импульса формируют в моменты равенства входного сигнала пороговому напряжению, изменяющемуся в соответствии с изменением амплитуды сигнального импульса.

Точность определения временного положения сигналов этим способом не зависит от амплитуды сигнальных импульсов, а максимальная помехозащищенность фиксации обеспечивается при пороговом напряжении, равном половине амплитудного значения сигналов.

Однако при данном способе фиксации любой выброс щума, превышающий уровень половинпой амплитуды полезного сигнала, воспринимается в качестве сигнального импульса.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости временной фиксации импульсных сигналов. Это достигается тем, что по предлагаемому способу исходный сигнал одновременно сравнивают с дополнительным напряжением, являющимся другой частью амплитудного значения исходного сигнала, и формируют фронт восстановленного сигнального импульса в момент равенства конца фронта сигнального импульса уровню основного напряжения, а спад - в момент равенства конца спада сигнального импульса уровню дополнптельного порогового напрял ения.

Такой способ может быть осуществлен устройством, содержащим пороговый формирователь, адаптивный к амплитуде зходного сигнала, дополнительный адаптивный пороговый формирователь, инвертор и триггер, при этом вход дополнительного порогового формирователя связан с входом основного, выход которого через инвертор, а выход дополнительного порогового формирователя непосредственно соединены соответственно с единичным и нулевым входами триггера.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства и раскрывающие сущность способа.

Устройство содержит пороговые формирователи 1 и 2, адаптивные к амплитуде входных сигналов, инвертор 3 и триггер 4. Входы пороговых формирователей соединены вместе и подключены к входной клемме, выход формирователя 1 через инвертор 3, а выход формирователя 2 непосредственно подключены соответственно к единичному и нулевому входам триггера 4.

На вход устройства поступает смесь Ui (t) сигнала и шума. Амплитудное значение сигнальных импульсов - U. В устройстве вырабатываются два пороговых напряжения f/3 и и, следящих за амплитудным значением сигнальных импульсов. При этом на выходах нороговых формирователей 1 и 2 появляются напряжения 11ь() и ит(1) соответственно. Напряжение U(,(t), полученное в результате инвертирования напряжения Ub(t}, и напряжение LVC/), воздействуя на входы триггера 4, приводят к появлению выходного сигнала Us(t).

Пороговые напряжения t/з и U устанавливают существенно разными: уровень первого равным уровню конца фронта, а уровень второго - уровню конца спада сигнальных импульсов.

При включении устройства триггер 4 устанавливается в нулевое состояние. Смесь сигнала и шума Ui(t), прошедшая, например, согласованный с радиосигналом (оптимальный) УПЧ и амплитудный детектор радиоприемника, подается на вход устройства фиксации. При этом, когда амплитуда сигнала Ui(t) превышает уровень порогового напряжения /4, формирователь 2 срабатывает, а после уменьшения сигнала ниже этого уровня возвращается в исходное состояние. Образующиеся на его выходе перепады напряжения подтверждают нулевое состояние триггера 4. В момент времени ti, когда уровень сигнала Ui (t)

превышает уровень порогового напряжения t/3, срабатывает формирователь 1, а образующийся на его выходе иерепад напряжения инвертируется и подается на триггер 4, который устанавливается в единичное состояние. В моменты времени /2 - е триггер 4 ие из.меняет своего состояния, поскольку уровень сигнала Ui(t) не снижается до порогового напряжения U, а срабатывания формирователя 1 в моменты времени 2 - 6 приводят лишь к подтверждению единичного состояния триггера 4.

В момент времени 7 амплитуда сигнала Ui (t) уменьшается ниже уровня U и формирователь 2 опрокидывается. Перепад напряжения на его выходе перебрасывает триггер в нулевое состояние.

Таким образом, восстановленный сигнальный импульс формируется в моменты

времени ti и tf, когда фронт сигнального импульса достигает напряжения бз, а спад - напряжения U. При этом помехи, существенно превыщающие половину амплитудного значения сигнала, не воспринимаются как сигнальные импульсы.

Формула изобретения

1.Способ временной фиксации импульсных сигналов, основанный на определении

временного положения фронта и спада импульсов путем сравнения сигнала с напряжением, являющимся частью амплитудного значения исходного сигнала, отличающ и и с я тем, что, с целью повыщения помехоустойчивости, исходный сигнал одновременно сравнивают с дополнительным напряжением, являющимся другой частью амплитудного значения исходного сигнала,

и формируют фронт восстановленного сигнального импульса в момент равенства конца фронта сигнального импульса уровню основного напряжения, а спад - в момент равенства конца спада сигнального

импульса уровню дополнительного порогового напряжения.

2.Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее пороговый формирователь, адаптивный к амплитуде входкого сигнала, отличающееся тем, что в него введены дополнительный адаптивный пороговый формирователь, инвертор и триггер, при этом вход дополнительного порогового формирователя.связан с входом

основного, выход которого через инвертор, а выход дополнительного порогового формирователя непосредственно соединены соответственно с единичным и нулевым входами триггера.

il J .

Vr

,

7

Rjin

IILQ.