Селектор импульсов по периоду следования Советский патент 1979 года по МПК H03K5/18 

Изобретение относится к импульсной технике и может применяться для выделения сигналов из шумов и в схемах синхронизации импульсных приемников.

Известен селектор импульсов, в котором выделение импульсных последовательностей основано на признаке периодичности повторения импульсов, содержащий элемент задержки, логические элементы И и ИДИ, триггеры 1J.

Недостатком описанного селектора является низкая надежность работы.

Прототипом изобретения является селектор импульсов по периоду следования, содержащий последовательно соединенные триггер, первый элемент ИЛИ, генератор полустробов, второй элемент ИДИ, генератор задержки, генератор стробирующих импульсов и вентиль, другой вход которого подключен ко входу селектора, первому входу триггера и цепи сброса пересчетного блока, а выход - к другому входу первого элемента ИЛИ, причем второй вход триггера соединен с первым выходом пересчетного блока, вход которого связан с выходом генератора стробирующих импульсов, а второй выход - с прямым входом схемы запрета. Выход схемы запрета, инверсный вход которой подключен к выходу генератора полустробов, соединен со входом второго элемента ИЛИ 2.

Недостатком данного селектора является низкая вероятность захвата импульсов информационной последовательности. Если первый импульс, поступивший на вход триггера, окажется щумовым выбросом, устройство начнет вырабатывать стробы, не совпадающие по времени с приходом полезных

сигналов, и сигналы по этой причине будут отсутствовать на выходе селектора до тех пор, пока не переполнится пересчетный блок и триггер не будет возвращен в исходное состояние первым выделенным сигналом. Но следующий захваченный импульс снова может оказаться шумовым, и тогда :;|)оцесс захвата полезного сигнала затягивается на неопределенно долгое время. По той же причине синхронизация нарушается в том случае, когда после определенного времени работы селектора по случайно захваченному полезному сигналу обнаруживаются пропуски в селектируемой последовательности. Следовательно, на вход

описанного селектора сначала долЛСна поступать практически незашумленная импульсная последовательность, которая в дальнейшем при наличии шума не должна прерываться. При невыполнении этих требований известное устройство становится неработоспособным. Целью изобретения является повышение надежности селектирования при наличии помех. Цель достигается тем, что селектор нмпульсов по периоду следования, содержащий двухвходовой элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого вентиля, вход которого соединен с входом селектора, генератор полустробов, вход которого соединен с выходом двухвходового элемента ИЛИ, генератор задержки, пересчетный блок и триггер, введены дополнительные вентили, счетчик импульсов, дополнительный генератор полустробов, трехвходовой элемент ИЛИ и дополнительный триггер, инверсный выход которого соединен со стробирующим входом первого вентиля, а прямой выход через генератор задержки - с входом установки нуля этого же триггера, с тактовым входом пересчетного блока и со входом дополнительного генератора полустробов, выход которого через первый дополнительный вентиль, первый запрещающий вход которого соединен с выходом генератора полустробов и входом установки единицы дополнительного триггера, а второй запрещающий вход - с выходом триггера, подключен ко второму входу двухвходового элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с входом сброса пересчетного блока, входом установки единицы триггера и через второй дополнительный вентиль - с тактовым входом счетчика импульсов, инверсный выход которого соединен со вторыми входами второго и третьего донолнительных вентилей, причем первый вход последнего соединен с промежуточным выходом нересчетного блока, а выход - с первым входом трехвходового элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу пересчетного блока, третий - к входу установки селектора, а выход - ко входам установки нуля триггера и счетчика импульсов. На чертеже представлена структурная электрическая схема селектора импульсов по периоду следования. Селектор импульсов по периоду следования содержит последовательно соединенные генератор 1 полустробов, вентиль 2, двухвходовой элемент ИЛИ 3, генератор 4 полустробов, триггер 5 и генератор 6 задержки. Выход генератора 4 полустробов подключен к первому запрещающему входу вентиля 2, а выход генератора 6 задержки соединен со входом установки нуля триггера 5 и входом генератора 1 полустробов. Инверсный выход триггера 5 нодключен к стробирующему входу вентиля 7. Второй вход вентиля 7 связан со входом селектора, а его выход соединен со вторым входом двухвходового элемента ИЛИ 3, цепью сброса пересчетного блока 8, первым входом вентиля 9 и входом установки единицы триггера 10. При этом выход триггера 10 иодключен ко второму запрещающему входу вентиля 2, а тактовый вход пересчетного блока 8 связан с выходом генератора задержки 6. Промежуточный выход пересчетного блока 8 через вентиль 11 и трехвходовой элемент ИЛИ 12 соединен со входами установки нуля триггера 10 и счетчика 13 импульсов. Инверсный выход счетчика 13 импульсов подключен ко вторым входам вентилей 9 и 11. Выход вентиля 9 связан с тактовым входом счетчика 13, а оконечный выход нересчетного блока 8 соединен со вторым входо.м элемента ИЛИ 12, третий вход которого подключен к деии установки селектора. Устройство предназначено для селекции импульсных последовательностей с заранее известным периодом следования Т, а также с периодами следования, равными 2Тс, 8Гс, при наличии помех и пропусков полезного сигнала. Селекция осуществляется путем стробирования входных сигналов импульсами длительностью Гетр. Селектор импульсов по периоду следования работает следующим образом. Импульс начальной установки, вырабатываемый, например, при включении питания, пройдя через трехвходовой элемент ИЛИ 12, установит триггер 10 в нулевое состояние (см. фиг. 2) и тем самым запретит прохождение сигналов с генератора 1 полустробов на генератор 4 полустробов через вентиль 2 и двухвходовой элемент ИЛИ 3. Ири этом генератор 4 запускается только теми импульсами, которые поступают на вход селектора и пройдут через вентиль 7 и элемент ИЛИ 3. Вентиль 7 открыт для входных сигналов в моменты времени, когда триггер 5 находится в нулевом состоянии. При нахождении триггера 5 в единичном состоянии генератор 6 задержки вырабатывает имнульс паузы То 7с-Тстр, по окончании которого триггер 5 опрокидывается и открывает вентиль 7. Таким образом, в худшем случае, когда триггер 5 в начальный момент находится в единичном состоянии, вентиль 7 откроется через время TQ. Первый импульс, прошедший через открытый вентиль 7, и только он (вентиль 2 закрыт), пройдя также через элемент ИЛИ 3, запустит генератор полустробов 4 и установит триггер 10 в единичное состояние. Триггер 10 откроет вентиль 2, а генератор 4 полустробов выработает импульс длительностью Г+1/2 1/2Гстр. По окончании этого импульса триггер 5 установится в единичное состояние, закроется вентиль 7 и запустится генератор 6 задержки. Через время Го генератор 6 задержки вернет триггер 5 в нулевое состояние и запустит генератор 1 полустробов, который через время T-i/, 1/2 Гетр выработает имнульс имитации входного сигнала. В этот же момент мы ожидаем

5

приход информационного им-пульса, так как с момента захвата первого импульса прошло время 7„м . с. Очевидно, что вследствие некоторой нестабильности величин TO, У+/г , в реальных условиях допустимо смешение во времени входного сигнала относительно импульса имитации. Условпе па стабильность указанных величин определяется из неравенства

I I ТстрТаким образом, через элемент ИЛИ 3 на вход генератора 4 могут поступать как импульсы имитации, так и входные импульсы, прошедшие через открытый вентиль 7. Если входной импульс приходит раньше импульса имитации, то, запустив генератор полустробов 4, он закрывает вентиль 2, обеспечив тем самым приоритет сигнала над импульсом имитации. Через ., генератор 4 опрокинет триггер 5 и закончится формирование строба. Причем его длительность в этом случае будет несколько меньше величины Гетр, однако следуюший строб выработается так, что сигнал окажется в его середине. В случае, если сигнал приходит нозже импульса имитации, вторая половина строба сначала вырабатывается по импульсу имитации. При этом в силу условия () триггер 5 не успеет опрокинуться до прихода сигнала, а по его приходу генератор 4 полустробов начнет вырабатывать вторую половину строба вновь. Длительность строба окажется несколько больше величины 7стр. но следующий сигнал окажется в его середине. Если же сигнал приходит одновременно с импульсом имитации, то длительность строба остается равной Гетр. При пропадании сигналов в стробе селектор начинает вырабатывать стробы по импульсу имитации. Пересчетный блок 8 при этом подсчитывает количество пустых стробов. С выхода элемента ИЛИ 3 можно снимать синхроимпульсы и в моменты пропадания сигналов.

Пропадание сигналов, во-первых, обусловлено тем, что заранее предполагается селектиррвание и тех импульсных последовательностей, период следования которых равен 2Гс, 4Гс, 8Ге. Во-вторых, если первый захваченный импульс оказался помехой, то информационных сигналов в вырабатываемых стробах мы не обнаружим. Для уменьшения времени захвата в этом случае в селекторе осуществляется проверка на наличие сигнала в первых четырех стробах, выработанных после первого захваченного импульса. По приходу импульса установки селектора содержимое счетчика 13 сбрасывается в ноль. (В данном случае при четырех возможных периодах следования селектируемой последовательности счетчик 13 имеет два разряда. При необходимости двойной, тройной и т. д. проверок на истинность

6

захваченного сигнала разрядность счетчика 13 увеличивается). При этом открываются вентили 9 и 11. Первый захваченный импульс записывает единицу в первый разряд

счетчика 13. Если первые четыре строба оказались пустыми, с инверсного выхода второго разряда счетчика 13 поступает разрешение на прохождение сигнала с промежуточного выхода пересчетного блока, действие которого равносильно действию импульса установки селектора.

При наличии сигнала хотя бы в одном из первых четырех стробов записывается единица во второй разряд счетчика 13 и запрешается прохождение сигналов через вентили 9 и 11. Иными словами, получив подтверждение, что первый захваченный импульс является информационным, мы запрещаем сброс селектора после обнаружения

последующих групп из четырех пустых стробов.

Пропадание сигналов в стробе после захвата селектируемой последовательности может происходить из-за ухудшения состояния канала связи. Строб тогда вырабатывается по импульсу имитации до тех пор, пока не переполнится пересчетный блок 8. После переполнения блока 8 с его оконечного выхода на трехвходовой элемент ИЛИ

12 поступает импульс, аналогичный по действию имиульсу установки селектора, и селектор выходит на режим захвата.

Таким образом, в предложенном селекторе импульсов осуществляется селектирование при большой защумленности сигналов и наличии пропусков в селектируемых последовательностях с возможными периодами следования Ге, 2Гс, 4Гс, 8Ге. Благодаря введению счетчика 13 импульсов, вентилей 9 и II и трехвходового элемента ИЛИ 12 время захвата сигнала в начальный момент времени и после пропадания сигналов сведено к минимуму. Осуществляется проверка на истинность первого

захваченного сигнала.

Введение генератора 1 полустробов и вентиля 2 позволяет получить на выходе двухвходового элемента ИЛИ 3 синхроимпульсы и при пропадании селектируемого

сигнала.

Предложенный селектор импульсов по периоду следования является более надежным прн селектировании последовательностей с большой степенью зашумленности и

наличии в них пропусков сигналов, чем известное устройство.

Формула изобретения

Селектор импульсов по периоду следования, содержаший двухвходовой элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого вентиля, вход которого соединен с входом селектора, генератор полустробов, вход которого соединен с выходом

двухвходового элемента ИЛИ, генератор задержки, пересчетный блок и триггер, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности селектирования при наличин помех, в него введены дополнительные вентили, счетчик импульсов, дополнительный генератор полустробов, трехвходовой элемент ИЛИ и дополнительный триггер, инверсный выход которого соединен со стробирующим входом первого вентиля, а прямой выход через генератор задержки- с входом установки нуля этого же триггера, с тактовым входом пересчетного блока и со входом дополнительного генератора полустробов, выход которого через первый дополнительный вентиль, первый запрещающий вход которого соединен с выходом генератора полустробов и входом установки единицы дополнительного триггера, а второй запрещающий вход - с выходом триггера, подключен ко второму входу двухвховход

дового элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с входом сброса пересчетного блока, входом установки единицы триггера и через второй дополнительный вентиль - с тактовым входом счетчика импульсов, инверсный выход которого соединен со вторыми входами второго и третьего дополнительных вентилей, причем первый вход последнего соединен с промежуточпым выходом пересчетного блока, а выход - со входом трехвходового элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу пересчетного блока, третий - к входу установки селектора, а выход - ко входам установки нуля триггера и счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР jYo 305575, кл. Н ОЗК 5/18, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 411617, кл. Н ОЗК 5/18, 1974.