Устройство для автоматическойпРиВязКи шКАл ВРЕМЕНи Советский патент 1981 года по МПК G04C11/02 

Изобретение относится к синхронизации высокоточных мер времени и частоты и может быть применено в приемных пунктах радиотехнических систем времени и навигации, использующих эталонные амплитудно-манипулированные сигналы времен Известно устройство для привязки шкал времени по эталонным радиосигналам, содержащее радиоприемник, опорный генератор, устройство первичной обработки информации по фазе несущей частоты и yciv ройство вторичной обработки информации по фазе огибающей, построенное по принципу мнсноканального обнаружения сигналов и автомагической .установки шкалы местного времени в соотвегсгвии с результатами обнаружения . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматической привязки шкал времени, содержащее опорный генератор, хранитель времени, схему первичной обработки сигнала, радиоприемник, отсчетное устройство и схему вторичной обработки сигнала, включающую в себя управляемый делитель частоты, коммутатор частот, первый коммутатор каналов, многоканальные счетчики-накопители, счетчик времени, счетчик опроса, логическое устройство и командный блок, причем выход опорного генератора подключен ко входу хранителя времени, первый выход которого соединен с первым входом схемы первичной обработки сигнала, а второй - с лерBbiM входом управляемого делителя частоты, втфой вход схемы первичнсЛ обработки сигнала подключен к вьрсоду радиоприемника, а выход- к первому входу первого коммутатфа каналов, первый вькод управляемого делителя частоты соединен с первым входом коммутатора частот, а второй - со входом отсчетного устройства, выход коммутатора частот подключен к первому входу счетчика времени и ко второму входу первого коммутатора каналов, первый выход счетчика времени соединен с первым входом счетчика опроса, а второй - с третьим входом схемы первичной обработки сигнала, аыходы первого коммутатора каналов подключены ко входам счетчиков-накопителей, выход логического устройству сое, динен со входом командного блока, первый вькод которого соединен со вторым входом счетчика времени, третьим входом первого коммутатора каналов, вторыми входами управляемого делителя частоты и коммутатора частот и четвертым входом схемы, первичной обработки сигналов, второй выход командного блока подключен ко второму входу счетчика опроса 2. Недостатком этого устройства является большое время привязки, снижак5щее в Конечном счете информационную пропускну способность приемного пункта и качество хранимой шкалы времени. Большое время привязки обусловлено последовательным способом накопления и привязки к эталон ным сигналам различных частот манипуляции, при котором привязка к сигналам 10,1, 1/1О и 1/60 Гц разбивается на соответствующие циклы и производится раздельно и последовательно по каждой частоте манипуляции. Цель изобретения сокращение времени привязки. Эта цедь достигается тем, что в устройство автоматической привязки шкал времени введены преобразователь кода, схема памяти, второй -коммутатор каналов сумматоры и пороговое устройство, приче входы преобразователя кода подключены к выходам счетчиков-накопителей, выход преобразователя кода соединен с сигнальным входом схемы памяти, выход которой подключен к первому входу второго комм татора каналов, выходы которого соедине ны со Ёходами сумматоров, а выходы сум маторов подключены ко входам пороговог устройства, выход которого соединен со входом логического устройства, а выход счетчика опроса соединен с управляющим входом устройства памяти и втсрым входом коммутатсра каналов, второй выход командного блока соединен с третьим входом втфого коммутатфа канало На фиг. 1 изображена структурная схе ма устройства; на фиг. 2 - временные ди аграммы, поясняющие сущность работы, устройства. Устройство содержит опорный генератор 1, хранитель; 2 времени, схему 3 первичной обработки сигнала, схему 4 вторичной обработки сигнала, угфавляемы Делитель 5 частоты, коммутатор 6 часто счетчик 7 времени, счетчик 8 опроса, пе ВЫЙ коммутатор 9 каналов, счетчикн-накопигели Ю, преобразователь 11 кода, схему 12 памяти, второй коммутатор 13 каналов, сумматоры 14, пороговое устройство 15, логическое устройство 16, командный блок 17, радиоприемник 18, отсчет- ное устройство 19. Выход опфного генератора 1 соединен со входом хранителя 2 времени, первый выход которого соединен с первым входом схемы 3 первичной обработки сигнала, второй - с первым входом управляемого делителя .5 частоты, второй и третий входы схемы 3 первичной обработки сигнала соединены соответственно с выходом радиоприемника 18 и BTOpbiM вьгходом счет чика 7 времени, выход схемы 3 первичной обработки сигнала соединен с первым входом первого коммутатора 9 каналов, первый выход управляемого делителя 5 частоты соединен с первым входом коммутатора 6 частот, а второй - со входом отсчетного устройства 19, выход коммутатора 6 частот соединен с первым входом счетчика 7 времени и вторым входом первого коммутатора 9 каналов, первьш выход счетчика 7 времени подключен к; первому входу счетчика 8 опроса,- вькод счетчика 8 опроса соединен с управляющим входом устройства 12 памяти и вто,рым входом второго коммутатора 13 каналов, выходы первого коммутатора 9 каналов соединены со входами счетчиковнакопителей 10, выходы счетчиков-накопителей 10 соединены со входами преобразов ателя 11 кода, вькод. устройства 12 памяти подключен к первому входу второго коммутатора 13 каналов, выходы второго коммутатора 13 каналов через сумматоры 14 соединены со входами порогового устройства 15, выход порогового устройства 15 соединен со входом логического устройства 16, логического устройства 16 соединен со входом командного блока 17, первый выход командного яблока 17 соединен со вторым входом счетчика 7 времени, с третьим входом первого коммутатора 9 каналов, четвертым входом схемы 3 первичной обра- . ботки сигнала, вторыми входами управляемого делителя 5 частоты и коммутатора 6 частот, второй выход командного устройства 17 соединен со вторым входом счетчика 8 опроса и третьим входом второго коммутатора 13 каналов. Устройство авгомагической, привязки шкал времени работает следующим образом. Эталонные сигналы типа А1 (фиг, 2а) в смеси с шумом гтр)едваригепьнЬ фильтруются с помощью радиоприемника 18 и поступают на второй вход схемы 3 первичной обработки сигнала. Сигналы местного опорного генератора 1 поступают на хранитель 2 времени с. помощью которого формируется местная шкала времени, совмещенная по фазе с несущей и огибающей высшей частоты манипулящии (4О 1) на предыдущих этапах работы приемного пункта и поступающая на первый вход схемы 3 первичной обработки сигнала. С помощью последней формируются единицы кода как результат совпадения фазы сигналов, например моментов перехода через нуль эталонньас сигналов с импульсами мест:ной шкалы времени. Так как фаза щума случайна, а фаза смеси- сигнала и шума носит регулярный характер, количество единиц кода сМеси сигнала и щума на фик сированном интервале больше количества единиц, кода от шума, что и является пред посылкой для определения временного положения эталонных сигналов и привязки . к ним местной шкалы времени. По команде Пуск с помощью командного блока 17 производится первоначальная установка счетчика времени 7 и опроса 8, первого 9 и второго ГЗ коммутаторов каналов и коммутатора 6 частот, обнуление счетчиков-накопителей 10 и разрешается поступление единиц, кода на первый коммутатор 9 каналов. С помощью посяеднего на интервале 6О с формируются каналы накопления (цифры фиг. 26), соответствующие длительности (25 с) импульса частоты манипуляции Ю Гц, происходит распределение единиц кода по каналам накопления и заполнение ими соответствую- цих счетчиков-накопителей Ю (фиг.2б,г) в течение времени, определяемого счетчиком 7 времени. Количество единиц кода, поступивших в счетчики-накопители 10, преобразуется с помощью преобразователя 11 кода в форму, удобную для записи, и записывается в соответствующие ячейки схемы 12 памяти. По окончании , времени анализа сигналы от счетчика 7-времени запрещают прохождение единиц кода на первый коммутатор 9 каналов. По сигналу счетчика 7 времени запускается также счетчик 8 опроса. С помощью его скгналов производится последовательное считыв ние содержимсяо схемы 12 памяти во второй коммутатор 13 каналов к его запуск, С помощью второго коммутатора 13 формируются четыре канала (фиг. 2в), про изводится распределение считываемых кодов из схемы 12 памяти и подключоние соответствующих сумматоров 14 таким об разом, что каждый канал второго коммутатора 13 воспринимает коды каналов пер- вого коммутатора 9, следующих с периодом следования сигналов Ю Гц. При этом первый канал и сумматор 14 воспринимает код счетчиков-накопителей 10 каналов первого коммутатора 9 l, 5, 9, 13 ..., второй канал - каналов 2, б , 2О, 14..., третий - каналов З, , 11, 15 ..,, четвертый- каналов 4,8, 12, 1б,.. Таким образом, с помощью сумматоров 14 осуществляется объединениз. кодов, соответствующих сигналу 1О Гц (каналы l, б , 9, 13... фиг. 26) и шуму (каналы 2, З,4,б , 7,8... фиг. 26). В результате объединения сумматор 14, соответствующий сигналу, содерж ит число, существенно больщее чисел в Других сумматорах (фиг. 2в). С помощью Порогового устройства 15 коды сумматоров 14 сраёниваются с порогом. Величина порога разграничивает факты наличия и отсутствия эталонного сигнала на входе устройства, тем самым исключается ложное срабатывание устройства привязки при отсутствии эталонного сигнала. На выход порогового устройства 15 пропускаются коды сумматоров, величина которых выше. порогового уровня. С помощью логического устройства 16 выбором максимального числа, записанного в сумматорах, устанавливается номер сумматораи канала, котоРому соответствует сигнал Ю Гц. Сигнал с выхода логического устройства 16 nqcтупает в командный блок 17, с помощью которого производится установка шкалы управляемого делителя 5 под канал сигна -- подготовка счетчика 8 опроса и второго коммутатора 13 каналов к привязке по сигналам 1 Гц. При этом с Помощью сигналов счетчика 8 опроса вновь производится последовательное, счи- тывание кодов запоминающего устройства 12 во второй коммутатор 13 каналов и его запуск. С помощью коммутатора 13 формируется десять каналов, производится распределение по ним считьшаемых кодов запоминающего устройства 12 и подключение соответствующих сумматоров 14. При этом каждый из каналов и суммагоров второго коммутатора 13 воспринимает коды групп каналов первого коммутатора QJ каждая из которых начинается с касапа, соответствующего сигналу 10 Гц, причем длительность группы соответствует длительности искомого сигнала 1 Гц (т.е. 4 канала), а период следования групп со6ставляет период следования сигналов 1 Гц Таким образом, первый канал и сумматор воспринимает код счетчиков-накопителей каналов 1. 2, 3. 4; 41 44 } ..., BTqDoft - каналов 5 в: 45 4б, 47 48, .... третий -ка - f , x. , .J, 12; 49.50, 51 налов 9 ..., десятый - каналов 37 , 38 , 52. -7о ToV 80... Тем 39 , 40; 77, 78, 79 , 14 осусамым с помощью сумматоров ществляется объединение кодов, соответствующих сигналу 1 Гц (каналы 1-4 4l- 44 ... фиг. 2 г) и шуму (каналы 12, - 8 J 45 - 48 52, ... и т.д.). В результате объединения сумматор 14, соответствующий сигна лу, содержит число, существенно больщее чисел в другихсумматорах (фиг. 2д). Спомощью пфогового устройства 15 вьюеляются коды сумматоров 14, превысивших порог, а логическое устройство 16 по максимальному коду устанавливает номер сумматора и канала, которому соответствует сигнал 1 Гц, По сигналу с логическо го устройства 16 с помощью командного блока 17 производится установка шкалы управляемого делителя 5 частоты под кацал сигнала 1 Гц и производится переклю чение счетчика 8 опроса и второго коммутатора 13 каналов для привязки по сигналам 1/1О Гц и 1/6О Гц. Обработка информации и привязка по сигналам 1/10 Гц к 1/6О ГЦ производится аналогичным образом с гой лишь разницей, что обьедии;аамые коды счетчиков-накопителей 10 соответствуют группам каналов, каждая из которых начинается с канала 1 Гц (l/lO Гц), длительность группы соответствует длительности искомого сигнала (4О каналов; 400 ка налов), а период следования групп составляет период следования сигналов 1/1О Ра. (1/60 Гц). Время привязки при этом определяется с основном временем накопления единиц кода в счетчиках-накопителях 1О. Таким образом, введение в уст1}ойство автоматической привязки шкал времени преобразователя кода, схемы памяти, второго коммутатора каналов, сумматоров и порогового устройства обеспечивав ет многократную обработку информации, накопленной.в счетчиках-накопителях, за счет чего и сокращается время привязки. Формула изобретен и я Устройство автоматической привязки шкал времени, содержащее опорный генератор, хранитель времени, схему первичной обработки сигнала, радиоприемник, от счетное устройство и схему втqэичнoй обV8работки сигнала,, включающую в себя управляемый делитель частоты, коммутатор частот, первый коммутатор каналов, многоканальные счетчики-накопители, счетчик времени, счетчик опроса, логическое устройство л командный блок, причем выход опорного генератора подключен ко входу хранителя времени, первый выход которого соединен с первым входом схемы первичной обработки сигнала, а второй -с первым входом управляемого делителя частоты, втчэой вход схемы первичной обработки сигнала подключен к выходу радиоприемника, а выход - к первому входу первого коммутатора каналов, первый выход управляемого делителя частоты соединен с первым входом коммутатора частот, а втогрой - со входом отсчетного устройства, выход коммутатора частот подключен к первому входу счетчика времени и ко второму входу первого коммутатора каналов первый выход счетчика времени соединен с первым входом счетчика опроса, а вторая - с третьим входом схемы первичной обработки сигнала, выходы первого коммутатс а каналов подключены ко входам счетчиков-накопителей, вькод логическо.го устройства соединен со входом командного блока, первый вьсход которого соединен со вторым входом счетчика вроменк, третьим входом первого коммутатора каналов, входами управляемого .делителя частоты и коммутатора частот и четвертым входом схемы первичной обработки сигналов, второй выход командного .блока подключен ко второму входу счетчика опроса, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени привязки, в него введены преобразователь кода, схема памяти, второй коммутатор каналов, сумматоры и пороговое устройство, причем входы преобразователя кода подключены к выходам счетчиков-накопителей, выход преобразователя кода соединен с сигнальным входом схемы памяти, вьссод которой подключен к первому входу второго коммутатора каналов, выходы которого соединены со входами сумматоров, а выходы сумматоров подключены ко входам порогового устройства,выход которого соединен со входом логи ческого устройства, а выход счетчика опроса соединен с управляющим входом устройства, памяти и вторым входом второго коммутатора каналов, второй выход командного блока соединен с третьим входом второго коммутатора каналов. Источники кнфсч мации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 327441, С 04 С 11/02, 1971.

.10

2. Авторское свидетельство СССР № 443360, кл. С 04 С 11/О2, 16.10.72.

Г Т

nijCi

Риг.1

7Ш4

ТюГц I

fzX ,(.. {ЩШШГЯЪ л., лл

.л Л|ву ч

, 0 -.. .. rmrrmbTF Отт11Шт{. VАлл