Устройство определения периода повторения импульсов Советский патент 1982 года по МПК G01R23/00 

(54) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПЕРИОДА ПОВТОРЕНИЯ ИМПУЛЬэСОВ.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в вы числительной технике при построении раз личных приборов и систем определения периодов повторения импуттьсов. Известно устройство определения периода повторения импульсов, содержащее троаггеры, электронные ключи, генераторы опорных частот 1 . Одиако в условиях наличия импульсны помех, отклонения во времени приема импульсов и при пропадании импульсов измеряемой последовательности устройст во имеет значительные ошибки в определении периода повторения импутшсов. Наиболее близким является устройств определения периода повторения импульсов, содержащее блок счета и вычисления временных интервалов, временной селектор, сумматор временных интервалов, формирователь сигнала оценки, блок уточнения числа импульсов, блок сравнения, блок усреднения 2 . Период повторения импульсов определяется в условиях пропадания отдельных импульсов путем подсчета времени между первым и последним импульсами и делении его на минимальный временной интервал в измеряемой последовательности с последующим уточнением. Однако при вероятности появления импульсной помехи, отличной от нуля, устройство имеет низкую точность определения периода повторения импульсов. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство определения периода повторения импульсов, содержащее блок усреднения, блок счетчиков и блок счета н вычисления временных интервалов, вход которого подкгаочен к входной шине, а первый выход к первому входу блока счетчиков, введены блок сумматоров и блок анализа, вход которого соединен с вторым выходом блока счета и вычислений временных интервалов, первый выходс порпы 1 (5ХОДОМ блока сумматоров, а i;TojX)fi пыход блока апагагэа - с вторым входом блока счетшков, первый выход KOTopoixD подключен к второму входу блока сумматоров, а второй выход - к пертюму входу блока усреднения, второй вход которого соедтшен с выходом блока сумматоров, а выход - с выходной шиной.

Блок анализа состоит из блока хранешш опенок периода повторения импутп сов, , блока управления и блока сравнешет, первый вход которого под- клюгчен к второму выходу блока счета и выпислений временных интервалов и к входу блока управления, второй вход к ныходу блока хранения оценок периода повторегаш импульсов, третий вход блока сравнения подключен к первому выходу блока управления, первый выход блока сравнения - к первому входу блока сумматоров, а второй выход - к первому входу блока хранения оценок периода повторения импульсов, второй вход которго соединен с первым выходом счетчика, второй вход счетчика соединен с вторым выходом блока управления, а второй выход счетчика соединен с вторьпл входом блока счетчиков.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства определения периода повторения импульсов: на фиг. 2 струтгургая схема блока анализа.

Устройство содержит блок 1 счета и вычисления временных интервалов, блок 2 анализа, блок 3 сумматоров, блок 4 счетчиков, блок 5 усреднения.

На вход блока 1 поступают коды времени приема импульсов пачки, а первый и второй выходы соединены соответственно с входом блока 2 и первым входом блока 4. Первый и второй выходы блока

2подключены к первому входу блока 3 второму входу блока 4, а выход блока

3- к второму входу блока 5. Блок 4 имеет два выхода, первый соединен с вторым входом блока 3, а второй с первым входом блока 5, с выхода которого сигмается сигнал результата измерения.

Блок 2 анализа включает в себя блок 6 cpaBHeifflH, блок 7 хранения оценок периода повторения импульсов, счетчик 8, блок 9 управления.

Ус1ройство работает следующим образом.

Коды времени приема входных шпупь с-ов пачки последовательно поступают на вход блока 1 и вычисления временiPvix интервалов, где производится опредеяение временных интервалов между кйзкдьши двумя соседними импул1.сами &t , которые далее поступают в блок 2 анализа. В состав блока 1 кроме схемы

вычисления д1( входит регистр, в котором хранится максимальное значение временного интервала, заданное априори. Если значение &i между соседними импульсами окажется больше максимального

допустимого интервала времени с учетом 1 хл1адания импульсов, то вьфабатывается сигнал Конец пачки, который поступает в блок 4.

В блоке 2 осуществляется последог

вательное сравнение тфинятого интервала времени Ai : с содержимым регистров блока 7 хранения оцйюк периода повто,ретя импульсов. Если сод жимое проверяемого регистра равняется нулю, то

ВНОВЬ принятый интервал записьшается в регистр в качестве первой оценки периода повторения импульсов и складывается с содержимым одного из сумматоров блока 3, а также прибавляется единица к одному из счетчиков блока 4, нсмера которых определяются индексом j - значения счетчика 8 блока 2. При неравенстве нутпо, проверяется условие:

,(О

где Т - содержимое проверяемого регистра блока 7 хранения оценсж периода повторения импульсов;

. - заданная допустимая ошибка измерения интервала времени,

хранящаяся в специальном регистре блока 7 хранения оценок периода повторения импульсов блока 2.

При вьшолнении условия (1) увеличивается на единицу содержимое счетчика 8 блока 2 и осуществляется переход к анализу содержимого следующего регистра блока 7 хранения оценок периода повторашя импульсов блока 2, в противном случае временной интервал складьгаается с содержимым сумматора блока 3 и прибавляется единица к счетчику блока 4. Номера сумматора блока 3 и лчетчика 4 определяются содержимым счетчика 8 блока 2.

В резуттьтате приема исходная пачка импульсов разбивается на подпачки, сумма временных интервалов каждой подпачки здранктся в одном из сумматоров блока 3 сумматоров, а количество принятых временных интервалов подпачки - в соответствукнцем счетчике блока 4.

После прихода пбспеднёго кода времени приема импульсов пачки блоком 1 вырабатывается сигнал Конец пачки, по которому схемой сравнения блока 4 осуществляется поиск номера счетчика с максимальным значением. Содержимое найденного счетчика блока 4 и совпадающего с ним по -номеру сумматора блока 3 вьщается в блок 5 усреднения, где определяется период повторения импупьгсов пачки путем деления содержимого сумматора блока 3 на значение счетчика блока 4. По истечетгии некоторого времени, огфеделяемого рабочим временем блока 4, сбрасывается в О состояние счетчика 8 и регистры блока 7 хранения сценок периода повторения импульсов бло-ка 2, сумматоры блока 3, счетчики блока 4, после чего устройство готово к приему следующей пачки импульсов.

Условием определения периода повторения импульсов является преобладание истинных шггервалов в пачке принятых импульсов, а также правильный выбор количества регистров в блоке 7 хранения опенок периода повторения импульсов блока 2, сумматоров в блоке 3 и счет чиков в блоке 4.

.При извест;ой вероятности пропадания импульса и появления импульсной .помехи вероятность правильного приема 0,1 0,81О,891 0,9720,98739 О,2 0,640,768 0,8960,94208 0,637 0,784О,85897 0,3 0,49 Формула изобретения 1. Устройство определения периода повтс рения импульсов, содержащее блок усреднения, блок счетчиков и блок счета и вычисления временных интервалов, вход которого подключен к входной шине, а первый выход - к первому входу блока счетчиков, отличающееся тем, что, с целью повьшгения точности И бысородействия устройства, оно содержит блок сумматоров и блок анализа, вход которого соединен с вторым выходо блока счета и вычислений временных интервалов, первый выход - с первым входом блока сумматоров, а второй выход блока анализа - с вторым входом блока счетчиков, первый выход которого подинтервала времени между соседними импульсами пачки Р 1 - б . Можно подсчнтать вероятность события А, того, что в пачке из п импульсов есть хотя бы два правильно принятые подряд импульса. Та& как число последовательностей из П импульсов, в которых никакие из К импульсов не являются соседними, есть

Цл+1-ic f то вероятность события А определяется по формуле:

)P«, (2)

где В I О при 2.К-1 п ,,. при Результаты расчетов для различных значений 6 -R п приведены в таблипе, по которой при заданных вероятностях 6 и Р(А) определяется необходимое число элементов в блоках 2, 3 и 4. Так, если устройство определения периода повторения импутхьсов обрабатывает 16-разрядные коды и содержит три регистра в блоке 7 хранения оценок периода повторения импульсов блока 2, три сумматора в блоке 3, три счетчика в блоке 4, что соответствует (1 4, то оно может быть реализовано на 60 интегральных схемах серии 155, что при двухстороннем пештном монтаже занимает порядка трех блоков размерами 145 х 154 мм. 0,996219 0,998487 0,999508 0,971776 О,985О88 0,9925О2 0,912331 О,944083 О,964814 ключен к второму входу блока сумматоров, а второй выход - к первому входу блока усреднения, второй вход которого соединен с выходом блока сумматоров, а выход с выходной шиной устройства. 2. Устройство по п. 1, о т Л и ч а к щ е е с я тем, что блок анализа содержит блок хранения оценок периода повторения импульсов, счетчик, блок управления и блок сравнения, первый вход которого подключен к второму выходу блока счета и вычислений временных интервалов и к входу блока управлеютя, второй вход - к выходу блока хранения оценок периода повторешгя икшульсов, третий вход блока сраипеиття - к первому выхО ду бггока управлснттп, первый выход блока (фавиогатя - к порвотчгу входу блока 7&535 сумматоров, а второй выход - к первому входу блока хранения оценок периода повторения импульсов, второй вход котсрого соединен с первым выходом счетчика, второй вход счетчика соединен.с вторым выходом блока управления, а второй счетчика - с вторым входом блока счетчиков. 5 S3 Источяшш внформапиЕ принятые во внимание прл экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 647642,m.G О1 R 23/ОО, 1974. 2.Авторсаюе сввдетеяьство СССР Mb 569959, ил. Q 01 R 23/ОО, 1977.