Адаптивный селектор импульсов Советский патент 1979 года по МПК H03K5/20 

(54) АДАПТИВНЫЙ СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ

. . 1 Изобретение относится к импульсно технике, а именно к устройствам для формирования, преобразования импуль сов, и может быть использовано в .Устройствах для обнаружения периоди,ческих сигналов на фоне шумов и поме Известны селекторы импульсов по, периоду, содержащие задающий генератор, последовательно соединенные генератор строба и элемент И,.вход ход которого являются входом и выходом устройства 1. Однако известный одноступенчатый селектор, алгоритм которого два подряд пришедших импульса , обладает высокой вероятностью пропуска сигнала. Известны также селекторы импульсов / содержащие задающий генератор, последовательно соединенные генератор строба и элемент И, два фазовращателя и экстраполятор, подключенные к выходу задающего генератора и два пороговых элемента, выходы которых соединены со входами генератора строба, причем одни из входов порого вых элементов подключень соответственно к выходам фазрвращатвлей, а другие - к выходу экстраполятора, второй вход которого совместно со вторым входом элемента И .подключен ко входу устройства 2. Недостатками известного селектора являются высокая веройтнобтб ложных тревог и низкая разрешающая способность при малом соотношении сигнал-помеха. Цель изобретения - снижение вероятности ложных тре-вог. С указанной целью в устройство, содержащее задающий генератор, последовательно соединенные генератор строба и элемент И, два фазовращателя и экстраполятор, подключенные к выходу 31адающего генератора, два пороговых элемента, выходы которых соединены сО входами генератора строба, причем одни из входов пороговых элементов подключены соответственно к выходам фазовращателей, а другие - к выходу экстраполятора, второй вход которого совместно со входом элемента И подкдЬочен ко входу устройства, введены последовательно соединенные нуль-орган, первый счетчик, триггер, а также последовательно соединенные делитель частоты, вход которого и вход нульоргана подключены к соответствуюсдим выходам задающего генератора, и второй счетчик, счетный вход которого подк вочеп совместно с управляющим входом первого счетчика к выходу элемента И, а выход - ко второму вхо ду триггера, выход которого соединен суправляющими входами управляемых фазовращателей. Кроме того, фазовращ рели выполнены регулируемыми. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство содержит задающий генератор 1, генератор строба 2, элемент И 3, фазовращатели 4 и 5,- экстраполятор б, пороговые элементы 7 и 8, нуль-орган 9, первый;счетчик 10, триггер 11, делитель частоты 12, второй счетчик 13, . Адаптивный селектор импульсов работает следующим образом. . В исходном состоянии (в случае наличия импульса на входе) элемент 3 закрыт по входу генератора строба 2, В момент появления импульса на входе устройства на выходе экстр полятора 6 запоминается то значёни Напряжения, .которое было на его опо ном входе а. Это напряжение может измениться только после.прихода через период очередного импульса со входа устройства. Наличие первого управляемого фазовращателя 4 опреде ля.ет фазовый сдвйг опережения по фа зе между напряжением б на опорном входе первого порогового элемен та 7 и напряжением а на первом входе экстраполятора 6, Наличие вто го упра.ёляёмогЬ фазовращателя 5 определяет фазовый сдвиг отставания п фазе между напряжением „на опорном входе порогового элемента 8 и напря жением а на первом входе полятора 6 Поэтому в момент сравнёния опорного напряжения б с н пряжением экстраполятора а на выходе первого порогового элемента формируется пряМоу гольный импульс, запускающий генератор строба 2 по входу , В момент сравнения опорного напряжения в с напряже ем экстраполятора а на выходе вторрго. порогового элемента 8 форми руется прямоугольный импульс , вОсст навливающий по входу д генерато CTpq6a, 2 в исходное состояние. . Таким образом, на выходе генератора строба 2 через время, равное периоду повторения, сформируется уп раёляющий импульс, который отпирраёт элемент И 3 по входу генератора стр ба,. Ширина управляющего импульса (пока триггер 11 находится в исходном состоянии) определяется первоначальным фазовым сдвигом между опо ными напряжениями а, б, ,-в. Если в момент наличия управлятощего инпульса существует и импуЛьс на входе устройства, сформируется на выходе элемента И 3, Таким Образом, в случае наличия управляющего строба, сформированного первым импульсом , второй, случайно пропущенный , не обеспечит пропуск третьего, так как на. выходе экс±раполятора 6 по-прежнему будет храниться информация о временном положении первого импульса. В случае прихода очередного третьего импульса с другой фазой по отнощению к первому на выходе экстраполятора 6 сформируется иное (по знаку и амплитуде) напряжение, которое также (через период) обеспечит наличие другого управляющего строба, привязанного по фазе к третьему импульсу. В связи с тем, что первоначальный фазовый сдвиг между опорными напряжениями а б в выбирается, как правило, больщой и определяется из условия обеспечения наименьшей вероятности пропуска .сигнала,т.е. наибольшей вероятности правильного обнаружений, поэтому при постоянной (сравнительно большой) ширине управляющего импульса на выходе, селектора под воздействием шумов и помех, попавших во временной строб, будет формироваться высокий средний темп ложных треВог. . , В случав Подтверждения в первоначально сформированном (например, по первому импулЬсу) управляющем импульсе определенного количества периодически повторяющихся импульсов на выходе второго счетчика 13 сформируется импульс, который,воздействуя через триггер 11 на управляющие входа управляемых фазовращателей 4 и 5у уменьшит фазовый сдвиг между опорными напряжениями , б, в. Поэтому момент сравнения н.апряжения выхода экстраполятора 6 а с опорным напряжением б будет происходить позже, чем в предшествующем периоде, а момент сравнения напряжения с выхода экстраполятора 6 а с опорным напряжением в произойдет раньше, чем в предшествующем периоде. Таким образом на выходе генератора строба 2 через время равное периоду повторения, сформируется управляющий импульс, отпираю- . щий элемент И 3 только на время, равное длительности импуль.са.на входе устройств.а с учетом его флуктуации. Следовательно, на выходе устройства снижается вероятность ложных тревог, если произошло совпадение определённого количества импульсов с первоначально сформированным управляющим импульсом на выходе генератора строба 2. Если после сформирования таким образом узкого управляющего импульса произошел пропуск определенного количества периодически повторяющихся входных импульсов, то, под воздействием информации, непрерывно поступающей от задающего генератора 1 через нуль-орган 9, и в связи с отсутствием импульсов, поступающих с выхода элемента И 3 на выходе сче чика 10, сформируется импульс, кото рый восстанавливает триггер Ив исходное состояние. Тем самым, восстанавливается первоначальный фазовый сдвиг между опорными напряжениями а, б, в, а следовательно и первоначальная (сравнительно большая) ширина управляющего импульса на выходе генератора строба 2. Устройство опять подготовлено дл селектирования периодических импульс ных сигналов с большой вероятностью правильного обнаружения. Предлагаемый адгштивный сел.ектор импульсов по сравнению с известными обеспечивает снижение вероятности ложных тревог при сохранении высокой вероятности правильного обнаружения В качестве блоков предлагаемого устройства используются широко известные элементы, выпускаемые промшаленностью4 В качестве экстраполятора нулевого порядка может быть использован фазовый дискриминатор, реализованный по схеме,предложенной в авторском свидетельстве СССР № 49575 по кл. Н 03 D 13/00 от 10.07.74, В качестве экстраполятора первого порядка может быть использовано устройство подавления помех г реализованное по схеме,предложенной в авторском свидетельстве СССР № 49577 по:кл.. Н 04 в 15/00 от 04.07,74, Формула изобретения . 1. Адаптивный селектор импульсов, содержащий задающий генератор, после Довательно соединенные генератор строба и элемент И, два фазовращателя и экстраполятор, подключенные к выходу задающего генератора, два по- , роговых элемента выходы которых соединены со входами генератора строба, причем одни из входов пороговых элементов подключены соответственно к выходам фазовращателей, :al другие - к выходу экстраполятора, второй вход которого совместно со вторым входом элемента И подключен ко входу устройства, отличающийся тем что, с целью снижения вероятности ложных тревог, в него введены последовательно соединенные нуль-орган, первый счетчик, триггер, а также последовательно соединенные делитель частоты, вход которого и вход нульоргана подключены к соответствующим выходам задающего генератора, и второй счетчик, счетный вход «оторого подключен совместно с управляющим входом первогъ счетчика к выходу элемента И, а выход - ко второму входу триггера, выход которого соединен с управляющими входами фазовращателей. 2. Устройство ПО п.1, о т л ич .а ю щ е е с я тем, что фазовращао тели выполнены регулируемыми, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Думлер Т.Я. Исследование схемы обнаружения периодических импульсных сигналов на фоне шума с применением селектора по периоду,ДОптико-механическая промьвиленность , №8, 1967, 2, Авторское свидетел| ство СССР 584434, кл, Н 03 К 5/18, 23.08.76 (прототип)