Устройство для моделирования излучений гетеродина приемника Советский патент 1982 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к электронному моделированию в радиотехнике и может быть использовано для решения задач анализа и синтеза условий обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) радиоэлектронных средств. Известна математическая модель эле тромагнитного воздействия на радиопри емник полезных и мешающих сигналов tl и С2. Однако использование математической модели с применением арифметических ЭЦВМ приводит к длительным и трудоемким операциям по составлению и отладке программ вычислений с привлечением квалифицированных специалистов Наиболее близким к изобретению является устройство для моделирования излучений гетеродина, содержащее блок управления, включающий преобразователь напряжения в двоичный код, .синхронизатор, последовательно соединенные элемент пуска и пять элементов задержки, а блок частотной модуляции, состоящий из двух дешифраторов кода, триггера, группы триггеров, двух групп элементов И, сумматора, элемента И, группы регистров и регистра-счетчика З . К недостаткам известного устройства относятся невысокая точность моделирования и ограниченные функциональные возможности: устройство моделирует только частотные соотношения излучения гетеродина. Целью изобретения является повышение точности моделирования и расшире ние функциональных возможностей устрюйства за счет моделирования амплитудных соотношений излучений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования излучений гетеродина приемника, содер- , жащее программный блок, состоящий из последовательно соединенных узла вво.да, преобразователя напряжения в двоичный код, последовательно соединенных кнопки запуска и пяти элементов зг держки, управляющий вход преобразователя напряжения в двоичный код подключен к выходу элемента пуска, выход четвертого элемента задержки соединен также с входом запуска синхронизатора, устанавливающий вход которо го подключен к выходу пятого элемента задержки, и блока частотной модуляции включающего два дешифратора кода, триг гер, группу триггеров, счетчик импуль сов, элемент И, две группы элементов И, .сумматор.и группу регистров, разрядные выходы которых подключены соответственно к входам сумматора, выходы которого соединены с первыми входами элементов И первой группы соответственно, вторые входы которых объединены и подключены к выходу второго элемента задержки программного блока, выходы элементов И первой группы соединены с нулевыми входами триггеров группы, единичные входы которых объединены и подключены к установочному входу сумматора, установочным входам регистров группы, установочному входу регистра-счетчика, и выходу пятого элемента задержки программного блока, счетные входы триггеров группы соединены с выходами элементов И второй группы соответственйо, первые входы которых объединены и подключекь к выходу третьего элемента задержки программного блока и управляющему входу регистра-счетчика, разрядные выходы которого соединены с входами первого дешифратора кода, первый выход кото,рого подключен к нулевому входу триггера, единичный вход триггера соединен с выходом второго дешифратора кода, а единичный выход - с первым входом элемента И, выход которого является первым выходом устройства и соединен с информационным входом регист ра-счетчика, единичные выходы триггеров группы подключены к входам второго дешифратора кода, нулевой выход kго триггера группы (, ... , п) соединен с вторым входом (k-l)-ro элемента И второй группы, второй вход пго элемента И вто.рой . группы и второй вход элемента И подключены к выходу синхронизатора, группа выходов преобразователя напряжения в двоичный код соединен.а с информационными входами регистров группы, информационным входом регистра-счетчика, дополнительно введены реверсивный сдвигающий регист операционный усилитель постоянного то ка и группу цифро-аналоговых пр.еобраэователей, причем разрядные входы реверсивного сдвигающего регистра соединены с выходом элемента И, установочный вход подключен к выходу пятого Элемента задержки программного блока, информационный вход соединен с соответствующим выходом преобразователя напряжения в двоичный код, вход управлен.ия реверсом подключен к второму выходу первого дешифратора кода, а разрядные выходы реверсивного сдвигающего регистра подключены к информационным входам цифро-аналоговых преобразователей группы, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами преобразователя напряжения в двоичный код, а установочные входы объединены и подключены к выходу пятого элемента задержки программного блока, выходы цифро-аналоговых преобразователей объединены и соединены с входом операционного усилителя постоянного тока, выход которого является вторым выходом устройства. Устройство имеет регистр сдвигающий реверсивный, выходы которого, соединены с первыми входами цифрю-аналоговых преобразователей, выход каждого из которых подключен к входу операционного усилителя постоянного тока , выход которого является вторым выходом устройства, причем первый и шестой выходы программного блока соединены соответственно с вторыми и третьими входами цифро-аналоговь1х преобразователей и первым и вторым входами реверсивного сдвигающего регистра, к другим входам которого подключены первый и второй выходы блока частотного моделирования. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содержит операционный усилитель 1 постоянного тока, цифро|аналрговые преобразователи 2, регистр 3 сдвигающий реверсивный, блок t частотного моделирования, программный блок 5Блок k частотного моделирования включает регистры 6, сумматор 7 первую группу элементов И 8, вторую группу элементов И 9, группу триггеров 10, дешифратор 11 кода, элемент И 12, счетчик 13 импульсов, дешифратор кодов, триггер 15. Программный блок 5 содержит соеди ненные последовательно элементы задержек 16-20, узел 21 ввода, преобраэователь 22 напряжения в двоичный ко элемент 23 пуска и синхронизатор 2. Устройство работает следующим образом. На пульте yajrijt 21 набираются числ f- f f i и -т ,которые означают . С flP 7 . . .: Jсоответственно частоту настройки моделируемого радиоприемника, его пром жуточную частоту, полосу и половину полосы излучений гетеродина. Введенные числа в блоке 22 преобразуются в двоичный код и запоминаются. Дешифра тор 11 постоянно настроен на код О, ..., 0. Дешифратор k предварительно 1 „ настраивается на коды чисел О и - . Затем с элемента 23 подается импульсный сигнал, который проходит через цепочку последовательных блоков 16-20. При этом реализуется заданный режим работы программного блока 5- В соответствии с прохождением сигнала через цепочку блоков 16-20 на выходы программного блока 5 через интервалы времени последовательно поступают сиг налы Установка, У-1, У-2, У-3 СИ и Сброс. По команде Установка в ячейки ре гистр-счетчика 13 передается код ЧИС ла ufij.. По этой же.команде в регист-. ... л рахЬ записываются коды чисел ft о + tnp или - f, в зависимости от конструкции моделируемого радиоприемника. .Одновременно в блоки 2 вводятся масштабные величины, в нулевом разряде сдвигающего регистра 3 записывается 1 После выполнения команды Установк-а с программного блока 5 в сумматор 7 блока k частотного моделирования по дается команда У-1, по которой в сумматоре 7 вычисляется значение частотыfc 4Через интервал времени задержки, необходимый для выполнения операции вычисления, с блока 5 подается коман У-2, в соответствии с которой вычисленное значение f в двоичном коде записывается в триггерных ячейках 10. Затем с программного .блока 5 в блок Ц подается команда У-ЗЧ регистр-сче тчик 13 и триггеры 10 соединяются по схеме счетчика обратного хода. С вклю чением синхронизатора 2 начинается процесс моделирования излучений гетеродина. Синхроимпульсы подаются на счетчик вычитания, образованного элементами И 9 и триггерами 10. После прохождения fl синхроимпульсов с триггеров 10 передается сигнал кода О, .., О в дешифратор 11, который формирует сигнал, переводящий триггер 15 в состояние, когда элемент И 12t открывается. Следовательно, по истечении интервала времени, соответствующего прохождению числа fj синхроимпульсов с пятого выхода программного блока 5 импульсные сигналы начинают поступать через открытый элемент И 12 на первый выход устройства и на входы сдвигающего регистра 3. С помощью сигналоа, поступающих на первый выход, моделируются частотные составляющие излучения гетеродина. Импульсы, подаваемые на входы регистра 3, выполняют функции сдвигающих, В результате код 1, записанный первоначально в нулевом разряде регистра 3, передается последовательно от младших к старшим разрядам, В соответствии с прохождением кода 1, начиная с первого разряда, включаются цифро-аналоговые .преобразователи (ЦАП) 2. Масштаб преобразователя эталонного напряжения ЦАП 2 определяется величиной амплитуды излучения моделируемого гетеродина. Токи с выходов включенных ЦАП 2 суммируются в операционном усилителе 1 и поступают на выход 2 устройства. Сдвиг кода от младших к старшим разрядам регистра 3 продолжается в течение следования числа --импульсов, ачиная с fi-ro, В момент поступления . импульса с дешифратора 14 в реерсивный сдвигающий регистр 3 постуает сигнал Реверс, благодаря котоому код Ч начинает продвигаться т старших к младшим разрядам региста 3, В соответствии с продвижением ода 1 отключаются ЦАП 2 на интервае времени следования второй пачки мпульсов. Таким образом, суммарный ок, поступающий на выход 2 устройста, сначала постепенно нарастает, а атем спадает, что соответствует изме-. ению огибающей излучения гетеродина. Прохождение импульса, отчитанного с момента открытия ключеого элемента И 12, вызывает образе ание кода О, .., О в регистре-счетике 13. При этом в дешифраторе И коов формируется сигнал, который с по79мсядью триггера 15 закрывает элемент И 12, На этом заканчивается цикл моделирования частотно-энергетических характеристик излучения гетеродина. По окончании цикла моделирования с программного блока 5 подается команда Сброс, и устройство переходит в исходное состояние. В устройстве благодаря введению новых элементов и связей повышена точность моделирования и расширены функциональные возможности,по сравнению с известными устройствами. Устройство для моделирования излучений гетеродина радиоприемника обладает определенными преимуществами, по сравнению с известным, так как.позволяет моделировать как частотные, так и амплитудные характеристики излучения гетеродина. Изобретение может найти применение при создании и совершенствовании моделей приемника .и передатчика, при разработке машин для оперативного распределения частот радиоэлектронным средствам, исключающим взаимные помехи между ними, а также при создании устройств анализа условий ЭМС РЭС. Положительный эффект, получаемый от применения изобретения, заключает- ЗО та Сй в том, что достигается возм| жность создания и совершенствования различных видов моделирующих устройств, обес печивающих ввод исходных данных, ускоренный процесс моделирования условий ЭМС и исключающих операции по составлению и отладке программ вычислений, требующих привлечения квалифицированных специалистов. Эффективность моделирующих устройств возрастает вследствие того, что при небольших дополнительных аппаратурных затратах увеличивается точность моделирования, зна чительно расширяется круг решаемых задач и область применения моделирующих устройств. Формула изобретения Устройство для моделирования излучений гетеродина приемника, содержа1дее прог раммный блок, состоящий из последовательно соединенных узла ввода, преобразователя напряжения в двоичный кчэд, последовательно соединенных кноп ки запуска и пяти элементов задержки, управляющий вход преобразователя напряжени.я в двоичный код подключен к вы5ходу элемента пуска, выход четвертого элемента задержки соединен также с входом запуска синхронизатора, устанавливающий входкоторого подключен к выходу пятого элемента задержки, и блока частотной модуляции, включающего два дешифратора кода, триггер, группу триггеров , счетчик импульсов, элемент И, две. Группы элементов И, сумматор и группу регистров, разрядные выходы которых подключены соответственно к входам сумматора, выходы которого соединены с первыми входами элементов И первой группы соответственно, вторые входы которых объединены и подключены к выходу второго элемента задержки программного блока, выходы элементов И первой группы соединены с нулевыми входами триггеров группы, единичные входы которых объединены и подключены к установочному входу сумматора, установочным входам регистров группы, установочному входу регистра-счетчика, и выходу пятого элемента задержки программного блока, сче.тные входы триггеров группы соединены с выходами эле ментов И зторой группы соответственно, первые входы которых объединены и подключены к выходу третьего элемемзадержки программного блока и управляющему входу регистра-счетчика, разрядные выходы которого соединены с входами первого дешифратора кода, первый выход которого подключен к нулевому входу триггера, единичный вход триггера соединен с выходом второго дешифратора кода, а единичный выходс первым входом элемента И, выход которого является первым выходом устройства и соединен с информационным входом регистра-счетчика, единичные выходы триггеров группы подключены к входам второго дешифратора кода, нульвой выход k-ro триггера группы (, ..., п) соединен с вторым входом (k-1)го элемента И второй группы, второй вход п-го элемента И второй группы и второй вход элемента И подключены к выходу синхронизатора, группа выходов преобразователя напряжения в двоичный код соединена с информационными входами регистров группы, информационным входом регистра-счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования и расширения функциональных возможностей устройства за счет моделирования амплитудных соотношений излучений, оно дополнительно содержит реверсивный сдвигакнции регистр, операционный усилитель и группу цифро-аналоговых преобразователей, причем разрядные входы реверсивного сдвигающего регистра соединены с выходом элемента И, установочный $ вход подключен к выходу пятого элемента задержки программного блока, информационный вход соединен с соответствующим выходом преобразователя напряжения в двоичный код, вход управления в реверсом подключен к второму выходу первого дешифратора кода, а разрядные выходы реверсивного сдвигающего регистра подключены к информационным входам цифро-аналоговых преобразователей 1

группы, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами преобразователя напряжения в двоичный код, а установочные входы объединены и подключены к выходу пятого элемен- 20 та задержки программного блока, выходы цифро-аналоговых преобразователей

объединены и соединены с входом операционного усилителя, выход которого является вторым выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Математическое моделирование электромагнитного воздействия на радиоприемник полезных и мешающих сигналов. -Радиоэлектроника за рубежом. Взаимные радиопомехи и электромагнитная совместимость радиоаппаргтуры. Вып. 21-22, НИИЭИР, М., 1966, с. Й1.

2.Математическое моделирование

тромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи.-М. , Советское радио, 1977 т. 1, с. 68.

3. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 06 G , 1977 (прототип) . электромагнитного воздействия. Элек