Селектор импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K5/20 

(54) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах телемеханики с целью выделения групп импульсных сигналов, отличающихся длитель- ностью.

Известен селектор импульсов по длительности, содержащий управляемый вентиль, генератор тактовых импульсов, нереверсивный счетчик импульсов, элемент совпадения, инвертор и дифференцирующий элемент 1.

Недостатком известного селектора является возможность ложного срабатывания и ограничение возможности селекции сигналов только одной фиксированной длительности.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство, содержащее входной элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора опорных импульсов, второй вход со входной шиной, третий вход с выходом RS-триггера, а выход с суммирующим входом счетчика импульсов, установочный вход которого подключен к входу RS-триггера и через формирователь фронта сигнала к входной шине, а выход - через формирователь стробирующих импульсов к второму входу RS-триггера и входу выходного элемента И, второй вход которого через формирователь среза входного сигнала и инвертор соединен со входной шиной 2.

Недостатком известного устройства является малый диапазон и низкая точность селектирования принимаемых сигналов.

Цель изобретения - расширение диапазона и обеспечение высокой точности селектирования.

Поставленная цель достигается тем, что в селектор импульсов, содержащий первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора опорных импульсов второй вход - с входной шиной, третий вход - с первым выходом RS-триггера, а выход - с суммирующим входом счетчика импульсов, выходы которого подключены к входам де5щифратора, первый выход которого через первый формирователь импульсов соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого через второй формирователь импульсов и интвертор подключен к входной шине, причем установочный вход RS-триггера через третий формирователь импульсов соединен с входной шиной, введены третей и четвертый элементы И, четвертый формирователь импульсов, сумматор.

дополнительные счетчик импульсов, дешифратор и триггер , причем входы третьего элемента И соединены соответственно со входной шиной, с выходом генератора опорных импульсов, со вторым выходом RS-триггера и с выходом четвертого элемента И, а выход - непосредственно и через четвертый формирователь импульсов со счетными входами дополнительного счетчика импульсов, управляюшие входы которого подключены к выходам дополнительного триггера, а выходы - через сумматор к установочным входам счетчика импульсов.и через дополнительный дешифратор - к первым входам четвертого элемента И и дополнительного триггера, второй вход которого соединен с установочным входом RS-триггера и считываюш,ими входами сумматора, а прямой выходс вторым входом четвертого элемента И, при этом счетный вход RS-триггера соединен со вторым выходом дешифратора, а установочный вход счетчика импульсов соединен с выходом второго формирователя импульсов.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняюш,ие его работу.

Селектор импульсов содержит интвертор 1, генератор 2 опорных импульсов, элемент И 3, формирователь 4 импульсов (формирователь среза входного сигнала), формирователь 5 импульсов (формирователь фронта входных сигналов), элемент И 6, формирователь 7 импульсов (формирователь импульсов списывания поправки), счетчик 8 опорных импульсов, дешифратор 9 длительности импульса Г| и ( 8), счетчик 10 поправки длительности импульса, сумматор 11 поправки А,-Л, формирователь 12 стробирующих импульсов, RS-триггер 13, дешифратор 14 поправки «О и «niax, элемент И 15 конца приема поправки, элемент И 16, .триггер 17 начала счета поправки.

Входная шина устройства соединена с входами формирователя 5, элемента И 6, элемента И 3 и через инвертор 1 - с входом формирователя 4, выход которого подключен к первому входу элемента И 16 и установочному входу счетчика 8, суммируюш,ий вход которого соединен с выходом элемента И 6, второй вход Kofoporo подключен к второму входу элемента И 3 и выходу генератора 2, а третий вход - к инверсному входу RS-триггера, установочный вход которого соединен с выходом формирователя 5, установочным входом триггера 17 и считываюшими входами сумматора II, счетный вход - с первым выходом дешифратора 9, инверсный выход - с третьим входом элемента И 6, а прямой выход - с третьим входом элемента И 3, четвертый вход которого подключен к выходу элемента И 15, а выход - через формирователь 7 и непосредственно к счетным входам счетчика 10, управляющие входы которого соединены с выходами триггера 17, а выходы - через сумматор 11 с установочными входами счетчика 8 и через дешифратор 14 - с первым входом элемента И 15, вторым входом подключенного к прямому выходу триггера 17, второй вход которого соединен с вторым выходом дешифратора 14. При этом входы элемента И 16 подключены к выходам формирователей 4 и 12 соответственно.

На фиг. 2 временные диаграммы изображают прохождение сигналов по селектору,

0 например, для случая приема серии импульсов при соотношении запускаюш;их и кодовых импульсов равном 2:1 тзо 2См, К 2, причем в первом случае принимаемой запускающий сигнал меньше номинального значения на половину максимально допустимого отклонения rso - а во втором случае больше т§й + Остальные обозначения соответствуют приведенным на фиг. 1. Селектор импульсов работает следующим образом.

На входную шину поступают серии сигналов от различных источников информации. Первый импульс серии является запускающим Т}, последующие - информационными (кодовыми) TK- Соотношение длительности для запускающих и кодовых сигналов постоянное Tj Кт, где К - масштабный коэффициент. Номинальными значениями сигналов являются tso и . Входные сигналы изменяются по длительности в пределах tj TTjo ± Дтах и т к t,«,± причем /Атах/ .

0По входным сигналам устройства формирователи 4 и 5 формируют импульс фронта UfL и среза Ыц входного сигнала. Импульсы фронта сигнала устанавливают в исходное состояние триггеры 13 и 17, открывают элемент И 6 и закрывают счетчик 8 и перепи сывают поправку 4jrmiu. 3 сумматора 11 в счетчик 8. На фиг. 2 поправка предыдущей серии принимается равной нулю. Опорные импульсы с генератора 2 через элемент И 6 поступают на счетный вход счетчика 8

0 и с его выхода - на входы дешифратора 9. При достижении суммы опорных импульсов, с учетом поправки, заданного значения на выходе дешифратора 9 т появляются импульсы, и если они совпадают по времени с импульсами среза сигнала, то они проходят

5 через формирователь 12 и элемент И 16 на выходную шину. i

Если входной сигнал имеет длительность больше, то элемент И 6 остается открытым и продолжается счет опорных импульсов до значений тг + S При появлении на выходе Т/, + S дешифратора 9 сигнала, являющегося признаком начала приема новой серии импульсов, он выдается потребителю и опрокидывает триггер 13,, при этом с его выходов снимаются сигналы, закрывающие элемент

5 И 6 и открывают элемент И 3, который начинает пропускать опорные импульсы на вход формирователя 7 групповых импульсов списывания, по К импульсов в каждой группе, а с выхода формирователя 7 эти импульсы подаются на открытый управляющим иапряжением с выхода триггера 17 счетный вход «-I счетчика 10. В момент полной компенсации предыдущей поправки на выходе дешифратора 14 формируется сигнал «О, ко торый изменяет состояние триггера 17 и тем самым закрывает вход Сг счетчика 10 и открывает вход Ci( + l). Начинается счет новой поправки. Счет продолжается до окончания действия на выходе устройства огибающей второго сигнала. Если входной сигнал является больше тгзо +Дтах, то в момент достижения этого значения на выходе дешифратора 14 формируется сигнал «шах, который через элемент И 15 закрывает элемент И 3 и селектор импульсов и в таком состоянии находится до прихода следующего входного сигнала. Далее цикл работы повторяется. Счетчик 8 устанавливается в исходное состояние импульсом среза (конца) предыдущего входного сигнала. Надежность селекции сигналов в селекторе оценивается вероятностью ложной тревоги 1, т. е. вероятностью подделки посторонних сигналов под параметры сигналов линии связи и вероятностью пропуска сигналов за счет искажения входных сигналов помехами Р. Вероятность подделки серии импульсов для данного устройства РЛТ-| Рлтз Рлтг или при РЛТЗ ТАТК РАТ i PATI , где .j - вероятность подделки запускаемого импульса; Рдтк- вероятность подделки кодового имПульса; Рлтг- вероятность подделки импульсов для достаточно точного известного селектора. Вероятность подделки импульса в серии для данного селектора импульсов РЛТ ; т. е. РЛП Р, Вероятность пропуска сигналов данно го устройства и известного устройства при одинаковой их точности приблизительно одинаковыТаким образом, надежность селекции предлагаемого устройства не хуже, чем известного. Эффективность селекции характеризуется двумя противоречивыми величинами - точностью селекции б и диапазоиом селекции Д. Для известного устройства при улучшении одной ухудщается другая и определяются они частотой опорных сигналов и характеристикой счетчика 8 и дешифратора 9. Из-за счетчика 10 с сумматором 11 и дешифратора 14, а так же элемента И 3 с формирователем 7, триггера 17 и элемента И 15 и соответствующего их подключения., появляется возможность существенно расщирить диапазон селекции при сохранении заданной точности селекции за счет автоматической подстройки параметров селектора импульсов под длительность запускающего импульса серии импульсов в некотором диапазоне ±At. Необходимость в подобных селекторах возникает при приеме информации от многих разнесенных в пространстве объектов, если жесткая стабилизация параметров сигналов на каждом объекте невозможна или нецелесообразна, в этом случае приемный нункт сам водстралвает.сд под принимаемый сигнал по служебному (запускающему) импульсу; при использовании разделения каналов связи по признаку приращения длительности сигналов на величину 6t, существенно меньшую длительность импульса tj,; при передаче одновременно с серией импульсов дополнительного признака сиГнала за счет изменения длительности импульсов на величину Последнее может использоваться для скрытого кодирования. При этом считается что отношение длительности служебного (запускающего) -гз и кодовых Гц сигналов,за время передачи остается постоянным Формула изобретения Селектор импульсов, содержащий первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом генератора опорных импульсов, второй вход - с ВХ9ДНОЙ шиной, третий вход - с первым выходом RS-триггера, а выход - с суммирующим входом счетчика импульсов, выходы которого подключены к входам дешифратора, первый выход которого через первый формирователь импульсов соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого через второй формирователь импульсов и инвертор подключен к входной шине, причем установочный вход RS-триггера через третий формирователь импульсов соединен с входной шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона и обеспечения высокой точности селектирования, в него введены третий и четвертый элементы И, четвертый формирователь импульсов, сумматор, дополнительные счетчик импульсов, дешифратор и триггер, причем входы третьего элемента И соединены соответственно со входной шиной, с выходом генератора опорных нмпульсов, со вторым выходом RS-триггера и с выходом четвертого элемента И, а вьгход - непосредственно и через Четвертьш формирователь импульсов со счетными входами дополнительного счетчика импульсов, управляющие входы которого подключены к выходам дополнительного триггера, а выходы - через сумматор к установочным входам счетчика импульсов и через дополнительный дешифратор - к первым входам четвертого элемента И и дополнительного триггера, второй вход которого соединен с установочным входом RS-триггера и считывающими входами суйматора, а прямой вы-ход - с вторым входом четвертого элемента И, при этом счетный вход RS-триггера соединен со вторым выходом дешифратора, а установочный вход счетчика импульсов соединен с выходом второго формирователя импульсов.

«1

Uex

UK

tu

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

t/(2

I t

I J