Устройство для выделения сигналов Советский патент 1982 года по МПК H03K5/01 H03K5/22 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиолокации,- в частности в устройствах обработки радиолокационных сигналов. Известно устройство для вьщеления сигналов, содержащее формирователь сиг- нала, квантователь во времени, блок сум мирования, блок сравнения, элемент И, регистр допустимых ложных тревог и блок управления 1 . Это устройство ненадежно в ршботе из-за отсутствия в нем селекции сигнала из шумов и помех, а также из-за отсутствия выделения сигнала, расположенного на двух соседних участках. Наиболее близким к предлагаемому $голяется устройство, которое содержит формирователь сигнала, связанный со вхо дом устройства для сигналов и подключенный через квантователь во времени, счетчик, блок сравнения и элемент И к выходу устройства для выделения сигналов. При этом второй вход блока сравнения подключен к выходу регистр длительности селектруемого сигнала, а второй вход элемента И - к выходу блока управления С 2 . В известном устройстве селекция полезных сигналов осуществляется путем сравнения общего количества импульсов (как от шума и помех, так и от полезного сигнала) на выходе квантователя во времени, подсчитанного счетчиком за время развертки только одного участка, с кодом длительности селектируемого импульса, записанным в регистр. При этом снижается надежность работы известного устройства, так как на процесс сравнения должны оказывать влияние только импульсы от полезного сигнала. Кроме того, в известном устройстве сеЛекаия полезных сигналов осуществляется для каждого участка в отдельности, в то время как полезный сигнал может располагаться на двух участках, причем вероятность этой ошибки возрастает с уменьшением длины каяадого из отрезков развертьшаемого уч 1ггка, что

также снижает надежность работы известного ус тройс тва.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства для выделения сигналов за счет уменьшения влияния шу- , мов и помех и исклю(ения влияния расположения и длительности полезного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для выделения сигналов, содержашее формирователь сигнала, квангователь во времени, счетчик, блок сравнения, блок управления, формирователь следящего порога, при этом формирователь сигнала подключен к первому входу уст- ройства для выделения сигналов и соеди- нен через квантователь во времени и счет чик с входом блока сравнения, другой вхо которого подключен через регистр длитель ности селектируемого импульса к второму входу устройства для выделения сигналов выход формирова.теля следящего порога подключен к цепи управления формирователя сигнала, первый вход формирователя следящего порога подключен к вькоду квантователя во времени, второй вход его подключен к второму входу устройства для выделения сигналов и к третьему входу блока управления, а третьи входы формирователя следящего порога подключены к первым выходам блока управления, вто рые выходы которого подключены соответственно к цепям управления квантователя во времени, регистра длительности селектируемого импульса и к четвертому входу формирователя следящего порога, пятый вход которого соединен с третьим выходом блока управления, первый вход которого подключен к третьим входам уст ройства, а второй вход соединен с вторым выходом устройства для выделения сигналов, введен селектор допустимых пропусков импульсов, первый вход которого подключен к выходу квантователя во времени второй вход его подключен к цепи управления квантователя во времени, третий вход - к второму выходу устройства для вьщеления сигналов, к выходу блока сравнеиия и к второму входу блока управления, четвертый вход селектора допустимы пропусков импульсов подключен к второму входу устройства для выделения сигналов, пятый вход - к вторым выходам блока уп равления, а выход селектора допустимых пропусков импульсов подключен к цепи сброса счетчика. Селектор допустимых пропусков импуль сов содержит три элемента И, два элемен та НЕ, элемент ИЛИ и делитель частоты, при этом счетный вход делителя частоты

соединен черезпервые элементы И и НЕ с выходом квантователя во времени, цепь управления которого подключена к второму входу первого элемента И, цепь сброса делителя частоты подключена через второй элемент И к выходу и к цепи управления квантователя во времени, регистровые входы делителя частоты подключены к второму входу устройства для выделения сигналов, а управляющие входы соединены с вторыми выходами блока управления, выход делителя частоты подключен к цепи сброса счетчика через элемент ИЛИ, другой вход которого подключен через третий элемент И и второй элемент НЕ к цепи управления квантователя во времени, причем второй вход третьего элемента И соединен с вторым выходом устройства для вьщеления -сигналов, с выходом блока сравнения и с вторым входом блока управления. На чертеже представлена функииональ- ная схема устройства. Устройство содержит формирователь 1 сигнала, связанный со входом 2 устройства для .выделения сигналов иподклю- ченный через квантователь 3 во времени, счётчик 4 ко входу блока 5 сравнения, селектор 6 допустимых пропусков импульсов, выход 7 устройства для выделения сигналов, связанный с внешним ус тройс т вом обработки информации, второй вкоа блока 5 сравнения подключен к выходу регистра 8 длительнос.ти селектируемого импульса. Блок 9 управления состоит из схемы пуска-останова 10, генератора 11, делителя 12 строки, формирователя 13 импульсов управления, счетчика 14 участков и группы элементов И 15. Информационные входы регистра 8 длительности селектируемого сигнала и делителя 12 строки связаны со входом 16 устройства для выделения сигналов, а входы 17 его, связанные с выходами внешнего синхронизатора, подключены к цепям управления схемы пуска-останова 1О. Выходы 18 устройства для выделения сигналов связаны с внешним устройством обработки и подключены к выходам групп элементов И 15. Формирователь 19 следящего порога состоит из последовательно соединенных переключателя 20, счет чика 21, запоминающего устройства 22, коммутатора 23, преобразователя 24 код - напряжение и регистра 25 допустимых ложных тревог. Блок 9 управления связан по цепям адресации и управления с квантователем 3 во времени, регистром 8 длительности селектируемого импульса, коммутатором 23, регистром 25 допустимых ложных тревог, запоминающим устройством 22, счетчиком 21 и переключателем 20. Выход преобразователя 24 код - напряжени подключен к цепи установки порога формирователя 1 сигналов. Один вход переключателя 20 подключен к выходу комму татора 23, а другой вход его - к выходу квантователя 3 во времени. Селектор 6 допустимых пропусков импульсов содержит делитель 26 частоты, элементы И 27, 28 и 29, элементы НЕ 30 н 31; элемент ИЛИ 32. При этом счетный вход делителя 26 частоты связан через элемент И 28 и элемент НЕ 3 с выходом квантователя 3 во времени, стробирующий вход которого подключен к другому входу элемента И 28. . Цепь сброса делитчэля 26 частоты свя зана через элемент И 27 с выходом кван тователя 3 во времени, стробирующий вход которого подключен к другому входу элемента И 27. Регистровые входы делителя 26 частоты подключены ко входу 16 устройства для выделения сигналов, а четвертый управляющий вход делителя 26 частоты свя зан с выходом формирователя 13 импуль- сов управления. Выход делителя 26 частоты подключен .через элемент ИЛИ 32 к цепи сброса счетчика 4, другой вход элемента ИЛИ 32 подключен через элемент,И 29 к управляющему входу группы элементов И 15 и к выходам 7 устройства для выделения сигналов и блока 5 сравнения. Второй вхо элемента И 29 подключен через элемент НЕ 30 к стробирующему входу квантователя 3 во времени. Устройство для выделения сигналов работает следующим образом. Перед началом работы из внешнего пульта управления на входы 16 подаются код, пропорциональный порогу с вычетом допустимого количества ложных тревог, который записьшается в регистр 25 (толь ко для 1-ой строки) ; код, пропорциональный длительности селектируемого импульса, который записьшается в регистр 8 код, пропорциональный длине участков (на которые делится каждая из строк развер- тъшаемого кадра), который записывается в делитель 12 строки; код, пропорциональ ныйг допустимому количеству пропусков, который записывается в делитель 26 частоты. 9 3 При подаче импульса Начало кадра на один из входов 17 запускается генератор 11 блока 9 управления, который вырабатывает серию импульсов, необходимых для работы устройства для выделения сигналов. При этом на все время существования развертки первой строки коммутатор 23 подключает выход регистра 25 допустимых ложных .тревог (содержащий также и код порога) ко входам преобразователя 24 код - напряжение, который устанавливает соответствующий ророг в формирователе 1 сигналов и ко входам счетчика 21 через переключатель 20. На время су- . ществования импульса Начало кадра вход счетчика 21 подключается переключателем 20 и коммутатором 23, управляемым формирователем 13 импульсов, к выходу регистра 25, т. е. в счетчике 21 устанавливается порог с вычитанием допустимых ложных тревог, который запоминается в нем. По первому адресу из запоминающего устройства 22 выбирается порог для первого участка (при развертке первой строки не используется). С , исчезновением импульса Начало кадра переключатель 2О на время работы делителя 12 строки подключает выход квантователя 3 во времени к счетному входу счетчика 21, который работает в этом случае в режиме сложения. При заполнении делителя строки 12 в запоминающее устройство 22 по первому адресу записывается из счетчика 21 вычисленный порог, который в дальнейшем будет использован для такого же участка, но второй строки. Далее, при установке делителя 12 строки в исходное состояние, в счетчике 14 участков устанавливается следующий второй адрес, по которому из запоминающего устройства 22 выбирается порог для второго участка (при развертке первой строки не используется)i С приходом каждого следующего импульса квантования, после установки делителя 12 строки в исходное состояние устройство для выделения сигналов работает как при возникновении импульса На-, чало кадра. С приходом каждого следующего импульса Начало строки устройство работает как и для первой строки, только коммутатор 23 подключается к выходу запоминающего устройства 22. на время развертки всех остальных строк кадра. При поступлении импульса Начало строки сначала по первому адресу, сформирован- ному в счетчике 14, из запоминающего устройства 22 выбирается порог для первого участка текущей строки, вычисленной для первого же участка, -но при развертке предьщущей строки, который подается через коммутатор 23 и переключатель 20 на входы счетчика 21, запоминается в нем, подается через коммутатор 23 и преобразователь 24 код - напряжение в формирователь 1 сигнала и запоминается в нем. Во время существования импульса Начало строки в счетчике 21 записывается порог с учетом допустимых ложных тревог. После исчезновения импульса Начало строки и при работе делителя 12 строки в счетчике 21 вычисляется порог, соответствующий реальным условиям, который при заполнении делителя 12 строки записьшается в запоминающее устройство 22 по первому адресу и используется для установки порога первого участка, но уже последующей строки. При установке делителя 12 строки в исходное состояние в счетчике 14 участков формируется следую щий второй адрес, по которому из запоминающего устройства 22 выбирается порог для второго участка данной строки, который был вычислен для второго участка, но при развертке предыдущей строки. С приходом каждого следующего импульса квантования, после установки делителя 12 строки в исходное состояние устройство для выделения сигналов работает описанным образом. , Одновременно с процессом стабилизации количества ложных тревог на выходе квантователя 3,во времени для всех учас ков развертываемого кадра в блоке 5 осуществляется сравнение количества импульсов только от полезных сигналов (так как шумы отфильтровываются селектором 6, управ;шемым сбросом счетчика 4), содержащих допустимое количество пропусков и записанных в счетчике 4, с кодом длительности селектируемого импульса, записанным в регистре 8. Результат сравнения вместе с адресом положения селектируемого импульса вьвделяется. на выходы 7 и 18 устройства для вьщеления сигналов. Положительный технический эффект от использования устройства заключается в повышении надежности его работы для выделения сигналов за счет исключения влияния шумов и помех на процесс селекции полезных сигналов, что достигнуто благодаря введению селектора допустимых пропусков импульсов с рядом ноЬых связей, который прекращает процесс селекции полезных сигналов при каждом превышении допустимого количества пропусков в сигнале, формируемом на выходе квантователя во времени, т. е. отфильтровывает щумы и помехи, а также за счет исключения ограничения участка, на котором осуществляется селекция полезных сигналов, что достигнуто благодаря исключению элемента И со связями его с делителем строки через формирователь импульсов управления, который был включен на выходе блока сравнения. Формула изобретения 1. Устройство для выделения сигналов, содержащее формирователь сигнала, квантователь во времени, счетчик, блок сравнения, блок управления, формирователь следящего порога, при этом формирователь сигнала подключен к первому входу устройства для выделения сигналов и соединен через квантователь во времени и счетчик с входом блока сравнения, другой вход которого подключен через регистр длительности селектируемого импульса, к второму входу устройства для выделения сигналов, выход формирователя следящего порога подключен к цепи управления формирователя сигнала, первый вход формирователя следящего порога подключен к выходу квантователя во времени, второй выход его подключен к второму входу устройства для выделения сигналов и к третьему входу блока управления, а третьи входы формирователя следящего порога подключены к первым выходам блока управления, вторые выходы которого подключены соответственно к цепям управления квантователя во времени, регистра длительности селектируемого импульса и к четвертому входу формирователя следящего порога, пятый вход которого соединен с третьим выходом блока управления, первый вход которого подключен к третьим входам устройства , а второй вход соединен с вторым выходом устройства для выделения сигналов, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет уменьшения влияния шумов и помех, в него введен селектор допустимых пропусков импульсов, первый вход которого подключен к выходу квантователя во времени, второй вход его подключен к цепи управления квантователя во времени, третий вход его подключен к второму выходу ройства для выделения сигналов, к выходу 9 .96 блока сравнения и к второму входу блока управления, четвертый вход селектора др пустнмых пропусков импульсов подключен к второму входу устройства для выделения сигналов, пятый вход - к вторым выходам блока управления, а выход селектора допустимых пропусков импульсов подключен к пепи сброса счетчика. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что селектор допустмых пропусков импульсов содержит три элемен та И, два элемента НЕ, элемент ИЛИ и делитель частоты, при этом счетный вход делителя частоты связан через первые элементы И и НЕ с выходом квантователя во времени, цепь управления которого подключена к второму входу первого элемента И, цепь сброса делителя частоты подключена через второй элемент И к выходу и кЦепи управления квантователя во времени, регистровые входы делителя 3 частоты подключены к второму входу устройства для вьзделения сигналов,- а управляжэщие входы его соединены с вторыми выходами блока управления, выход делителя частоты подключен к цепи сброса счет чика через элемент ИЛИ, другой вход которого подключен через третий элемент И и второй элемент НЕ к цепи управления квантователя во времени, причем второй вход третьего элемента И соединен с вторым выходом устройства для выделения сигналов, с выходом блока сравнения и с . вторым входом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 813758, кл. Н ОЗ К 5/20, 23.О5.79. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2916778/18-21, кл. Н 03 К 5/20, ЗОХ)4.80.