Временный селектор импульсов Советский патент 1981 года по МПК H03K5/19 

1

Изобретение относится к радиоэлекронике, и может, быть использовано в приборах для выделения сигналов из шумов и схемах синхронизации импульсных приемников.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные триггер, элемент ИЛИ, элемент задержки, генератор стробов, вентиль, элемент запрета и пере с четный блок 1 .

Недостатком этого устройства является низкая вероятность захвата полезного сигнала при наличии шумов и пропусков в селектируемой последовательности.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее счетчик импульсов, первый вход которого соединен через первый вентиль с первым входом пересчетного блока, с первым входом первого элемента ИЛИ, с первым входом первого триггера и с выходом второго вентиля , первый вход которого подключе ко входной шине, второй вход - со вторым входом первого триггера, а выход - со вторым входом первого вентиля и через третий вентиль с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к шине

начальной установки, а третий зход к первому выходу пересчетного блока, второй выход которого соединен со вторым входом третьего вентиля, а второй вход - со входом первого генератора полустробов, с первым входом второго триггера и с выходом генератора Зсщержки, второй генератор полустробов , вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход - ко второму входу второго триггера, четвёртый вентиль, первый которого соединен с выходом первого генератора полустробов, второй вход с выходом первого триггера, а выход со втогилм входом первого элемента ИЛИ 2,

Недостатком данного устройства является возможность нарушения синхронизации при пропусках в селектируемой последовательности.

Цель изобретения - повышение надежности селектирования при наличии пропусков в селектируемой последовательности.

Поставленная цель достигается тем, что во временной, селектор импульсов, содержащий счетчик импульсов, первый вход которого соединен через первый вентиль с перклм входом пересчетного

блока, с первым входом первого элемента ИЛИ с первым входом триггера и с выходом второго вентиля, первый вход которого подключен ко входной шине, второй вход - со вторым входом триггера, а выход - со вторым входом первого вентиля и через третий вентиль с первым входом второго эле-мента ИЛИ, второй вход которого подключен к шине начальной установки, а третий вход - к первому выходу Q пересчетного блока, второй выход которого соединен со вторым входом третьего вентиля, а второй вход - со входом первого генератора полустробов, с первым входом счетного триггера и с выходом генератора задержки, 5 второй генератор полустробов, вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход - ко второму входу счетного триггера, четвертый вентиль, первый вход которого соеди- 20 йен с выходом первого генератора полустробов , второй вход - с выходом триггера, а выход - со вторым входом первого элемента ИЛИ,введены диЛференциругадий элемент, пятый и шестой вен- 25 дополнительный триггер, (п-1) дополнительных счетных триггеров , элемент п х2М-ИЛИ и дешифратор, входы которого соединены с выходами пересчетного блока, а выходы - с первыми .,Q входами элементап Х2И-ИЛИ, вторые входы которого подключены к выходам счетного триггера и (П -1) дополнительных счетных триг.геров, а выход - ко второму входу второго вентиля и к пер-,вому входу пятого вентиля, второй вход которого соединен с первым входом шестого вентиля и с выходом счётчика импульсов,второй вхоЛ которого подключен через дифференцирующий элемент к выходу второго 40 элемента ИЛИ и непосредственно к третьему входу- счетного триггера и к первым входам (п -1) дополнительных счетных триггеров, вторые входы которых соединены с дополнитель- 5 ными выходами первого генератора полустробов, а третьивходы - с дополнительными выходами второго генератора полустробов, при этом первый вход дополнительного триггера подклю- JQ чен ко входу первого генератора полустробов, второй вход - ко входу второго генератора полустробов и ко второму входу шестого вентиля, а выход - ,

к третьему входу четвертого вентиля, причем выход второго генератора полустробов соединен со входом генератора задержки.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы,60

поясняю1аие его работу.

Устройство содержит первый генератор 1 полустробов, первый вентиль 2,

элемент первый 3 ИЛИ, второй генерагор 4 полустробов, генератор 5 за- 65

лсржки, триггер 6, пересчетный блок П счетных триггеров 8, счетчик 9 импульсов, ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ триггер 10, дифференцирующий элемент 11, второй элемент 12 ИЛИ, второй вентиль 13, дешифратор 14, элемент 15пх 2И-ИЛИ, третий вентиль16, четвертый вентиль пятый вентиль 18, шестой вентиль 19.

Первый вход счетчика 9 соединен через вентиль 2 с первыми входами блка 7, элемента 3 ИЛИ, триггера 6 и с выходом вентиля 13, первый вход которого подключен ко рходной шине, второй вход - к первому входу вентил 18 и к выходу элемента 15, первые входы которого соединены через дешифратор 14 с выходами блока 7, а вторые входы - с выходами триггеров 8 непосредственно. Второй вход счетчика 9 соединен через элемент 11 с выходом элемента 12, непосредственно со вторым входом триггера б, с первыми входами п -триггеров 8, а выход со вторым входом вентиля 2, первым входом вентиля 16, вторым входом вентиля 18 и с первым входом вентиля 19 Первый вход элемента 12 подключен к выходу вентиля 16, второй вход - к шине начальной установки, а третий вход - к первому выходу блока 7, второй выход которого соединен со вторым входом вентиля 16. Второй вход блока 7 соединен со входом генератора 1, с первым входом триггера 10, со вторым входом первого из п триггеров 8 и через генератор 5 - с третьим входом первого из п триггеров бис выходом генератора 4. Вход генератора 4 соединен через элемент 3 с выходом вентиля 17 и непосредственно - с вторым входом триггера 10 и со вторым входом вентиля 1 Первый вход вентиля 17 подключен к выходу генератора 1, дополнительные выходы которого соединены со вторыми входами (и -1) триггеров 8, третьи входы которых подключены к дополнительным выходам генератора 4. Второй вход вентиля 17 подключен к выходу триггера 6, а третий вход - к выходу триггера 10.

Временной селектор -импульсов предназначен для селекции импульсных последовательностей с заранее известным периодом следования Т (фиг. 2а, За). Селе-кция осуществляется путем стробирования входных сигналов импульсами длительного Т,

Устройство работает следуквдим образом (фиг. 1, 2 и 3) .

По импульсу начальной установки закрывается вентиль 17, обнуляется счетчик 9 и устанавливаются в единичное состояние триггера 8. При этом вентиль 13 открыт вне зависимости от состояния дешифратора 14. Первый поступак1дий на вентиль 13 сигнал запускает генератор 4 (фиг. 26). Генераторы 4,5 и 1 последовательно отрабатывают временные интервалы 1/2 T,j, 1/2 TJ (фиг. 2 б, в, Г) где ,- величина строба, т - велич на задержки, выбранная таким образом что 1/2 Т(.р+ Т,,+ 1/2 TC TC, . Поэтому в момент поступления импульса с генератора 1, который в дальнейшем будем называть импульсом имитации (фиг.. 2 д) , ожидается приход полезно го сигнала. Практически же, из-за различных дестабилизирующих факторов эти два события могут не- совпащать во времени. Временное расхождение не должно превышать половины величины стробирующего импульса, поступающего на вентиль 13 с одного из триггеров 8 (фиг. 2 г) через элемент 15. Вентиль 17 и триггер 10 обеспечивают приоритет прохождению через элемент 3 полезному сигналу перед импульсом имитации. Если полезный сигнал приходит раньше ожидаемого мо мента (фиг. 2, участок 1) , то раньше запускается генератор 4, а импульс имитации не участвует в запуске генератора 4. В другой ситуации (фиг.2 участок 11) генератор 4 запускается сначала импульсом имитации, а затем вновь - полезным сигналом. В первом случае величина строба меньше Ly во втором - больше. За счет этих колебаний выбирается текущее временное расхождение к приходу следующего сигнала. Полезный сигнал не выпускается из строба, В начале работы и в случае срыва синхронизации после определенного времени работы происходит проверка первого захваченного сигнала на истинность. Сигнал считается полезным, если его появление в выработан ных по нему же стробах подтвердилос определенное количество раз емкостью счетчика 9. При этом допускается некоторое количество пропусков си нала. Это количество определяется номером выхода блока 7. Таким образом, если счетчик 9 переполняется раньше поступления сиг нала с выхода блока 7, захваченный сигнал считается полезным, в противном случае сигнал с выхода блока 7 устанавливает селектор в исходное состояние, при котором вентиль 13 полностью открыт. После подтверждения захваченного сигнала счетчик 9 не участвует в под счете полезных сигналов, а вентиль закрыт для прохождения установочных сигналов с выхода блока 7. С этого момента на выход устройства поступаю стробы и синхроимпулбсы, поскольку теперь открыты вентили 18 и 19. В дальнейшем возможно пропадание си нала на более длительное время, опре деленное временем заполнения блока После переполнения блока 7 с его ко ного выхода на устройство поступав становочгелй сигнал, который переводит устройство в режим захвата. Во время пропусков сигнала устройство вырабатывает стробы по импульсу имитации (фиг. 2, участок 111, 3). В реальных условиях вследствие дестабилизирующих факторов, а именно: различные климатические условия работы передатчика и приемника, в котором находится устройство, разброс в параметрах элементов опорных генераторов передатчика и приемника, относительное движение передатчика и приемника и пр., возможен временной уход принятого сигнала от ожидаемого момента. При большом количестве пропаданий отсутствие временных поправок в каждом цикле может привести к уходу полезного сигнала из строба к моменту нового появления сигнала, т.е. к его потере. Чтобы избежать этого, в предлагаемом устройстве вырабатывае1«1в по импульсу имитации стробы постепенно расширяются после пропадания сигнала(фиг.3) Стробы различной длительности (на фиг. 1 показан вариант с тремя длительностями) организуются на триггерах 8, а на вентиль 13 через элемент 15 поступает только один из них. Какой именно - обусловлено количеством пропусков сигнала, подс штывае1ллх блоком 7. По мере заполнения блока 7 дешифратор 14 открывает по очереди вентили элемента 15. После появления полезного сигнала блок 7 обнуляется, а строб захлопывается до самого узкого. Если бы длительность строба при любом количестве пропаданий сигнала оставалась первоначальной к минимальной, то даже при появлении сигнала он был бы потерянным, поскольку находился бы вне строба. Чтобы вновь его захватить, в этом случае необходимо дождаться переполнения блока 7, после чего проверять на истинность первый вновь захваченный сигнал, который может оказаться помехой. Таким образом, предлагаемый временной селектор импульсов селектирует последовательности при наличии в них шумов и пропусков. Благодаря введению дешифратора 14, триггеров 8 и элемента 15 не происходит потеря полезного сигнала при большом количестве пропусков в селектируемой последовательности. За счет введения вентилей 18 и 19 синхроимпульсы и стробы на выходе устройства появляются только после подтверждения истинности принятого сигнала. В результате предлагаемый временной селектор импульсов по сравнению с иэвестклм является более надежным при селектировании последовательностей при наличии в них пропусков и его использование позволяет увеличить пропускную способность канала связи.

Формула изобретения

Временной селектор импульсов, содержс1щий счетчик импульсов, первый вход которого соединен через первый вентиль с первым входом пересчетного блока, с первым входом первого элемента ИЛИ, с первым входом триггера и с выходом второго вентиля, первый вход которого подключен ко входной шине, второй вход - со вторым входом триггера, а выход - со . вторым входом первого вентиля и через третий вентиль с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к шине начальной установки, а третий вход - к первому выходу пересчетного блока, второй выход которого соединен со вторым входом третьего вентиля, а второй вход - со входом первого генератора полустробов, с первым входом счетног триггера и с выходом генератора задержки, второй генератор полустробов вход которого подключен к выходу первого элемента-ИЛИ, а выход - ко второму входу счетного триггера, четвертый вентиль, первый вход которого соединен с выходом первого генератора полустробов, второй вход с выходом триггера, а выход - со вторым входом первого элемента ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности селектирования при наличии пропусков в селектируемой последовательности, в него вв.едены дифференцирующий элемент, пятый и шестой вентили, дополнительный триггер, (п -1) дополнительных счетных триггеров, элемент п Х2И-ИЛИ и дешифратор, входы которого соединены с выходами neper счетного блока,а выходы - с первыми входами элемента п х2И-ИЛИ, вторые входы которого подключены к выходам счетного триггера и (п -1) дополнительных счетных триггеров, а выход ко второму входу второго вентиля и к первому входу пятого вентиля, второй вход которого соединен с первым входом шестого вентиля и с выходом счетчика импульсов, второй вход которого подключен через дифференцирующий элемейт к выходу второго элмента ИЛИ и непосредственно к третьему входу счетного триггера и к первым входам (И -1) дополнительных счетных триггеров, вторые входы которых соединены с дополнительными выходами первого генератора полустробов, а третьи входы - с дополнительными выходами второго генератора полустробов, при этом первый вход дополнительного триггера подключен ко входу первого генератора полустробов, второй вход - ко входу второго генератора полустробов и ко второму входу шестого вентиля, а выход - к третему входу четвертого вентиля, причем выход второго генератора полустробов соединен со входом генератора задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 411617, кл. Н 03 К S/18, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 650223, кл. Н 03 К 5/18, 1976.