Устройство для измерения средней частоты импульсов нестационарного случайного потока
1. УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ИЗМЕРЕНИЯСРЕДНЕЙ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВ НЕСТАЦИОНАРНОГО СЛУЧАЙНОГО ПОТОКА, содержащее блок синхронизации, первый, второй и третий счетные блоки, счетчик интервалов, блок управления и ксжлмутатор , первый и второй выходы которого соединены соответственно с суммирующим и вычитаю11им входами второго счетного блока, вход счетчика интервалов соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с первым входом первого счетного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, в него введены селектор, арифме.тическо-логический блок, первый выход которого соединен с первым входом трет;ьего счетно- ; го блока, второй выход - с первым входом блока управления, первый вход соединен с первым выходом третьего счетного блока, второй вход с третьим выходом блока управления и третий вход - с выходогл селектора/ .первый вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, : .второй вход - с выходом счетчика интервалов , третий вход - с выходом второго Летного блока, а четвертый вход - с выходом первого счетного блока, второй вход которого соединён с первым выходом блока синхронизации, вход которого является входом устройства , а второй выход соединен с. вторым входом блока управления., пятый выход которого соединен с вторым входом третьего счетного блока, а шестой выход - с первым входом коммутатора , второй вход которого соединен с вторым выходом третьего счетного блока ис третьим входом блока управления. 2.Устройство по п.1, отличаю щ е е с. я тем, что блок синхронизации выполнен в виде генератора временных интервалов, формирователя синхроимпульса, блока задержек, i триггера и фиксатора предельной частоты , выход которого является треть (Л им выходом блока синхронизации, второй вход которого является входом генератора временных интервалов и первым входом фиксатора предельной частоты, а первый вход - с вторым входе фиксатора предельной частоты и входом блока задержек, первый выход которого соединен с R -входсм . триггера, второй выход является пер . вым выходом блока синхронизации и 4 соединен с 8-входом триггера, выход СО которого соединен с третьим входом фиксатора предельной частоты и с пер00 вым входом формирователя синхроимпульса , второй вход которого соединен с выходом генератора временных со :интервалов, а выход является вторым ВЫХОДОМ блока синхронизации. 3.Устройство по п. if.о т л и чающееся тем, что блок управления содержит элемент задержки, первый , второй,, третий и четвертый элементы 2-2И-2ИЛИ-НЁ, генератор тактовых импульсов, двухразрядннй счетчик , элемент 2И-НЕ/2И, формирователь .импульсов, первый и второй сумматбр по модулю два,триггер, первый и второй элементы И, элемент ЗИ-НЕ, пер
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК
3(59 G 01 R 23 02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3385229/18-21 (22) 28..01.82 (46) 23.10.83. Вюл. Р 39 (72) Л.B.Êîñÿêèíà, A.K.cèíèöûí и В. A.Íîðèêîs (71) Минский радиотехнический институт (53) 621.317(088.84 (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 586397, кл. G 01 R 23/02, 1977.
2 ° Авторское свидетельство СССР
9 673933, кл. 0 01 R 23/02, 1978. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ.
СРЕДНЕЙ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВ НЕСТАЦИОНАРНОГО СЛУЧАЙНОГО ПОТОКА, содержащее блок синхронизации, первый, второй и третий счетные блоки, счетчик интервалов, блок управления и коммутатор, первый и второй выходы которого соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго счетного блока, вход счетчика интервалов соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с первым входом первого счетного блока, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыщения точности и расширения функцио- . нальных возможностей, в него введены селектор, арифметическо-логический блок, первый выход которого соеди. нен с первым входом третьего счетного блока, второй выход — с первым входом блока управления, первый вход соединен с первьм выходом третьего счетного блока, второй вход— с третьим выходом блока управления и третий вход — с выходом селектора, .первый вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, второй вход — с выходом счетчика интервалов, третий вход — с выходом второго счетного блока, а четвертый вход с выходом первого счетного блока, второй вход которого соединен
„„SU„„19 А с первым выходом блока синхронизации, вход которого является входом устройства, а второй выход соединен ck. вторым входом блока управления, пя- тый выход которого соединен с вторым входом третьего счетного блока, а .шестой выход — с первым входом комму-, татора, второй вход которого соеди- нен с вторым выходом третьего счетного блока и с третьим входом блока управления.
2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации выполнен в виде генератора временных интервалов, формирователя синхроимпульса, блока задержек, триггера и фиксатора предельной час- Е
Ф тоты, выход которого является третьим выходом блока синхронизации, второй вход которого является входом генератора временных интервалов и С
1 ервым входом фиксатора предельной астоты, а первый вход - с вторым входом фиксатора предельной частоты и входом блока задержек, первый выход которого соединен с К -входом триггера, второй выход является первый выходом блока синхронизации и соединен с 8 --входом триггера, выход которого соединен с третьим входом фиксатора предельной частоты и с первым входом формирователя синхроимпульса, второй вход которого соеди- М нен с выходом генератора временных (р
:интервалов, а выход является вторим выходом блока синхронизации.
3. Устройство по п. 1,. о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит элемент задержки, первый, второй,, третий и четвертый элементы 2-2И-2ИЛИ-НЕ, генератор так- товых импульсов, двухразрядный счетчик, элемент 2И-НЕ/2И, формирователь импульсов, первый и второй сумматор по модулю два, триггер, первый и второй элементы й, элемент ЗИ-НЕ, пер1049819
2 !
Изобретение относится к цифровой . ности на непрерывном во времени длиизмерительной технике, предназначено, тельном интервале, что, несмотря на .для использования в цифровых частото- высокую точность выборочных измеремерах, статистических анализаторах ний средней частоты, приводит в слуслучайных процессов и может быть ис - 5 чае нестационарных случайных потоков пользовано для измерений средней час- к большим погрешностям в измерениях. тоти на непрерывном длительном интер- В известном устройстве измерения вале времени с промежуточным выводом проводятся выборками длительностью результата изМерений. Т с разрывами во времени, которые
Известно устройство для измере- аппо принципу работы устройства невоз.ния средней .частоты, содержащее гене- можно сделать равными нулю. Естестратор импульсов перезаписи, делитель венно, при таком способе измерений частоты, счетчик входного потока им- частоты нестационарных случайных пульсов, блок управления и счетчик потоков измеренное устройством знарезультата измерений (1 . чение средней частоты существенно
Недостатком устройства является
15 отличается от реального среднего низкая точность измерений, связан- значения и тем больше, чем длительная с динамической и аппаратурной нее разрыв между измерениями и больпогрешностями. ше колебания частоты в исследуемом
Наиболее близким к изобретению потоке импульсной последовательноспо технической сущности является 20 ти. кроме того, устройство не измеустройство, содержащее блок синхрони- ряет мгновенное значение частоты в зации, первый, второй и третий импульсной последовательности, хотя счетные блоки, счетчик интервалов, .первый счетный блок и производит блок управления, генератор импуль- подсчет входных импульсов за интерсов перезаписи, делитель частоты и 25 вал измерения длительностью T. коммутатор, первый и второй выходы. которого соединены соответственно Цель изобретения - повышение с суммирующим и вычитающим входами точности и расширение функциональвторого счетного блока, вход счетчи- ных возможностей. ка интервалов соединен с первым вы- 30 ходом блока управления, второй выход Поставленная цель достигается которого соединен с первым входом тем, что в устройство для измерения первого счетного .блока (2) . средней частоты импульсов нестациоНедостатком этого устройства яв- нарного случайного потока, содержаляется невозможность измерения сред- 3 щее блок синхронизации, первый, втоней частоты импульсной последователь- poA и третий счетный блоки, счетчик вый вход которого соединен с входоя—
2-2И второго элемента 2-2И-2ИЧИ-HE с входом 1-2И первого элемента
2-2И-2ИЛИ-HE и с выходомпервого сумматора по модулю два, первый вход которого является первым входом блока управления, второй вход соединен с первым входом второго элемента И и с входом 2-2И четвертого элемента
2-2И-2ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора по модулю два, первый вход которого соединен с вторым входом элемента 2И-HE/2È, с прямым выходом старшего разряда двухразрядного счетчика, с вторым входом формирователя импульсов и с входом 1-2И четвертого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, входы
1-2И и 2-1И которого соединены с первыми входами первого элемента И, вторым входом формирователя .импульс.>в, первым входом элемента 2И-НЕ/2И и с прямым выходом младшего разряда двухразрядного счетчика, вход двухи разрядного счетчика соединен с выходом второго элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ,,вход 1-2И которого соединен с выхо-! дом элемента 2И-HE/2И и с. входом
2-2И первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ и с третьим входом элемента ЗИ-HE а вход 2-1И соединен с входом 2-2И, с вторым входом элемента ЗИ-НЕ, с входом 1-2И первого элемента 2-2И2ИЛИ-НЕ и с выходом генератора тактовых импульсов, вход которого соединен с выходом триггера, -вход которого соединен с первым выходом формирователя импульсов, второй выход которого соединен с входами
2-1И, 1-2И третьего элемента 2-2И2ИЛИ-НЕ, вход 2-2И соединен с D -входом триггера, а вход 1-1И соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с С-входом триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И.
1049819 интервалов, блок управления и коммутатор, первый и второй выходи которого соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго счетного блока, вход счетчика интервалов соединен .с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с первым входом первого счетного. блока, дополнительно введены селектор, арифметическо-логический блок, первый выход которого . 10 соединен с первым входом третьего счетного блока, второй выход — с первым входом блока управления, первый вход соединен с первым выходом третьего счетного блока, второй вход - с третьим выходои блока управления и третий вход — с выходом . селектора, первый вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, второй вход -с .выходом счетчика интервалов, третий вход -, с выходом второго счетного блока, а четвертый вход - с выходом первого счетного блока, второй вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации; вход которого является входом устройства, а второй выход соединен с вторым входом блока управления, пятый выход которого соединен с вторым входом третьего счет-. його блока, а шестой выход — с пер- . 30 вым входом коммутатора, второй вход которого соединен с вторым выходом .третьего счетного блока и с третьим входом блока управления °
При этом блок синхронизации выполнен в виде генератора временных интервалов, формирователя синхроимпульсов, блока задержек, триггера и фиксатора предельной частоты, выход ко- 40 торого является третьим выходом, блока синхронизации, второй вход которого является входом генератора вре-: менных интервалов и первым входом фиксатора предельной частоты, а первый вход - с вторым входом фиксатора предельной частоты и входом блока задержек, первый выход которого соединен cR -входом триггера, второй выход является первым выходом блока
° синхронизации и соединен с 5 -входои триггера, выход которого соединен с третьим входом фиксатора предельной частоты и с первым входом формирова.теля синхроимпульсов, второй вход котОрого соединен с выходом генератора временных интервалов, а выход является вторым выходом блока синхронизации..
Причем блок управления содержит элемент задержки, первый, второй, 60 третий и четвертый элементы 2-2И2ИЛИ-НЕ, генератор тактовых импуль сов, дв хразрядный счетчик, элемент
2И-НЕ/2И, формирователь импульсов, первый и второй сумматор по модулю 65 два, триггер, первый и второй эле мент И, элемент ЗИ-НЕ, первый вход которого соединен с входом 2-2И втО.рого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, с входом
1-2И первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ и с вЬшодом первого сумматора по модулю два,первый вход которого является первым входом блока управления, второй вход соединен с первым входом второго элемента И и с входом
2-2И четвертого элемента 2-2И-2ИЛИНЕ, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора по модулю два, первый вход которого соединен с вторым входом элемента 2И-НЕ/2И, с прямым выходом старшего разряда двухразрядного счетчика, с вторым входом формирователя импульсов и с входом 1-2И четвертого элемента
2-2И-2ИЛИ-HE входы 1-2И и 2-1И которого соединены с первыми входами первого элемента И, вторым входом формирователя импульсов, первым вхо-. дом элемента 2И-HE/2È.è c ïðÿìûì выходом младшего разряда двухразрядного счетчика, вход двухразрядного счетчика соединен с выходом в срого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, вход 1-2И которого соединен с выходом элемента 2И- НЕ/2И, с входбм 2-2И первого элемента 2-2И-2ИЛИ-HE и с третьим входом элемента ЗИ-НЕ, а вход 2-1И соединен с входом 2-2Й, с вторым входом элемента ЗИ-НЕ, с входом
1-2И первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ и с выходом генератора тактовых импульсов; вход которого соединен с инверсным выходом триггера, R -вход которого соединен с первым выходом формирователя импульсов, второй выход которого соединен с входами 2-1И, 1-2И третьего элемента 2-2И-.2ИЛИ-HE вход 2-2И соединен cD -входом триггера, а вход 1-1Н соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с С-входом триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого и,второго элементов И.
На фиг. 1.изображена блок-схема устройства.для измерения средней частоты импульсоВ нестационарного случайного .потока; на фиг. 2 — блоксхема блока управления.
Устройство для измерения средней частоты импульсов нестационарного случайного потока содержит блок 1 синхронизации, первый, второй и третий .счетные блоки 2-4, счетчик
5 интервалов, блок 6 управления и коммутатор 7, первый и второй выходы которого соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго счетного блока 3, вход счетчика 5 интервалов соединен с первым выходом блока 6 управления, второй выход которого соединен.с первым входом первого счетного бло104981 9 ка, селектор 8 и арифметическо-логический блок 9, первый выход которого соединен с первым входом третьего счетного блока, второй выход— с первым вкодом блока управления, первый вход соединен с первым выходом третьего счетного блока, второй вход. — с третьим выходом блока уп- равления и третий вход — с выходом селектора, первый вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, второй вход — с выходом счетчика интервалов, третий вход— с выходом второго счетного блока, а четвертый вход — с выходом первого счетного блока, второй вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, вход которого является входом устройства, а второй выход соединен с вторым входом блока управления, пятый выход которого 20 соединен с вторым входом третьего счетного блока, а шестой выход — с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с вторым выходом третьего разностного блока и 25 с третьим входом блока управления. Блок 1 синхронизации состоит иэ генератора I 0 временных интервалов, формирователя 11 синхроимпульсов, . блока 12 задержек, триггера 13 и фиксатора 14 предельной частоты, выход которого является третьим выходом блока синхронизации; второй вход которого явдяется входом геиератора временных сигналов и первым вхрдом фиксатора предельной частоты, а первый вход — вторым входом фиксатора предельной частоты и входом блока задержек, .первый выход которого соединен с Р -входом триггера, второй выход является первим выходом блока синхронизации и соединен с 5 -входом триггера, выход которого соединен с третьим входом фиксатора предельной частоты и с первым входом формирователя синхроимпульса,.второй вход 45 которого соединен с выходом генератора временных интервалов, а выход является вторым выходом блока синхронизации.
Блок 6 управления содержит элемент
1 5 задержки, первый, второй, третий и четвертый элементы 2-2И-2ЙЛИ-НЕ 16-.
19, генератор 20 тактовых импульсов, двухразрядный счетчик 21, элемент
22 2И-HE/2И, формирователь 23 импульсов, первый 24 и второй 25 сумматоры по модулю два, триггер 26, первый и второй элементы И 27 и 28, элемент задержки и элемент ЗИ-НЕ 29, первый вход которого соединен с вхо- 60 дом 2-2И второго элемента 2-2И-2ИЛИНЕ, с входом 1-2Ц первого элемента
2-2Н-2ИЛИ-НЕ и с выходом первого сумматора по модулю два а первый вход которого является первым входом блока управления, второй вход соединен с первым входом второго элемента И и с входом 2-2И четвертого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с HTopblM входом второго сумметора по модулю два, первый вход которого соединен с вторым входом элемента 2И-НЕ/2И, с прямым выходом старшего разряда двухразрядного счетчика, с вторым входом формирователя импульсов и с входом 1-2И четвертого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, входы 1-2И и 2-1И которого соединены с первыми входами первого элемента И, вторым входом формирователя импульсов, первым входом элемента 2И-HE/2È и с прямьм выходом младшего разряда двухразрядного счетчика, а вход двухразрядного счетчика соединен с выходом второго элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ, вход 1-2И ко- торого. соединен с выходогл элеглента
2И-НЕ/2И и с входом 2-1И первого элемента 2-2И-2ИЛИ-HE и с третьим входом элемента ЗИ-НЕ, а вход 2-1И соединен с входом 2-2И, с вторым входом элемента ЗИ-НЕ, с входом
1-2И первого элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ и с выходом генератора тактовых импульсов, вход которого соединен с инверсннм выходом триггера, Й -вход которого соединен с первым выходом формирователя импульсов, второй выход которого соедйнен с входами
2-1И и 1-2И третьего элемента 2-2И2ИЛИ-НЕ, вход 2-2И соединен cD -входом триггера, а вход 1-1Н соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с С-входом триггера, прямой Й инверсный выходы которого соединены с вторыми входами .соответственно первого и второго элементов И. Блок 6 управления имеет четыре входа 30-33 и шесть выходов 34.;39.
Арифметическо-логический блок 9 выполняет арифметические и логические операции в соответствии с алгоритмом работы устройства над кодами
А и В, поступающими соответственно на его первый и третий входы, под действйем управляющего сигнала "Код", поступающего с третьего выхода 36 блока 6 управления на его второй вход, Необходимые для работы устройства арифметические и логические операции и соответствующие им комбинации сигнала "Код" (применительно к микросхеме К155ИПЗ) приведены в таблице.
Первый выход P арифметическо-логического блока 9 соединен с первым входом третьего счетного блока 4, первый выход которого соединен с входом A арифметическо-логического блока 9. Второй выход "Зн 0 " арифметическо-логического блока 9 представляет собой знаковый разряд резуль1049819
JlnI„. + )ll i, определяющее количество избыточных; т.е. не делящихся нацело на 4 импульсов в полной импульсной последовательности за время 1 h T.
Общее число импульсов, поступающих на вход f MññA устройства, определяется выражением
30 ;=и; i<(m;+<).
Приняв в дальнейшем для упроще- 35 ния ЬТ .= 1, получим, что уточненное значение средней частоты за время
< hT определяется в этой случае выражением
In 4 ,= n;+ —.
Cp;
При этом погрешностью Иср; измере-. ния для1 р; не остается постоянной, 45 а уменьшается с увеличением 1 и определяется формулой Ср, 1
Во время индикации необходимо вы- водить номер 1 интервала измеренияg целую часть Il„„ значения средней частоты fop,,.мгновенное значение частоты К„+1 за (j +1) -й интервал из- мерения; значение т;, уточняющее
tcð, по формуле (1) . Индикация результата измерения 60 средней частоты за (-й интервал производится только по окончании (1+1) -ге интервала измерений. С момента окончания индикации устройст-, вом осуществляется последовательностЬЯ тата и соединен с первым .входом 3р блока б управления..
Алгоритм работы устройства заключается в следующем.
Предположим, что в момент окончания очередного (1 +1) -го импульса измерения (в момент прихода в блок б управления импульса "Инд.") в счетчиках и регистрах хранятся следующие значения: в счетчике 5 интервалов - значение s, определяю- 10 щее номер предыдущего интервала измерения; в первом счетном блоке
2 — значение К 1,, определяющее количество импульсов за (1 +1) -й ии« тервал измерения длительностью Ь Т=
= CoIISI; во втором счетном блоке
3 — значение n;, определяющее среднее значение частоты за время 1 °,Ь T и в третьем счетном блоке 4 — значеНИЕ III, ДЛЯ Кстсрого 20 операций по получению f p с исСР1+ < пользованием выражений
+П1 Ф1-и
=n„ „tgЧ 1, 1 IIIi а 1- 0„ 1
1 где П4 — целая часть, OD — остаток от деления (вычитание в выражении (2) из остатка от деления единицы связано с особенностью Работы арифметическо-логического блока 9) .
В первую очередь производится высвобождение первого счетного блока 2, т.е. осуществляется операция (т;+ К,„ + 1),выполнение которой производится установкой значения
"Код" в соответствии с пятой позицией таблицы, а селектором 8 коммутируется на выход В содержимое первого счетного блока 2 ° После записи результата(Ю;+ К„ « + 1) в третий счетный блок 4 производится пере- стройка селектора 8 на коммутацию на выход В .содержимого второго счетного блока 3, а на арифметическо-логический блок 9 подается "Код" в соответствии с третьей позицией ,таблицы. Таким образом, выполняется операция (Ф + К1«.1 + 1) — и;j результат которой записывается в третий счетный блок 4 ° Дальнейшая работа арифметическо-логического блока
9 связана с осуществлением операции деления в выражениях (2) . Выполнение этой операции требует проверки .знака
"Зн А" в содержимом третьего счетного блока 4 и коммутации на выход В селектора 8 содержимого счетчика 5 интервалов. Деление осуществляется последовательным вычитанием, если
"Зн A" = О, или прибавлением, если
"Зн A" = 1, к содержимому A третьего счетного блока 4 значения 1 хранящегося в счетчике 5 интервалов, до тех пор, пока "Зн F " и "Зн A" не имеют противоположных уровней, т.е. ll Fll не станет мены-Ie I . Каждое вычитание (сложение) сопровождается изменением содержимого второго счетного блока 3 на плюс (минус) единицу. По окончании всех перечисленных операций из получившегося в третьем счетном блоке 4 остатка от деления, в соответствии с выражением (2), вычитается единица (четвертая позиция таблицы, при В = 0), т.е. получается значение п1; устройство работает следующим образом.
Предварительно в блоке б управления вырабатывается импульс сброса устройства (эта,связь не показана), по которому устанавливается в "1" триггер 26 блока б управления и
1049819
10 сбрасывается в "0" первый, второй, третий счетные блоки 2-4, счетчик 5 интервалов и двухразрядный счетчик
21 блока 6 управления, в генераторе 10 временных интервалов начинается отсчет интервала измерения Д T=
= со М .
Блок 1 синхронизации, функционирование которого, начиная с момента сброса, не зависит от работы всех остальных блоков и элементов устройства, работает следующим образом.
Импульсы исследуемого нестационарного случайного потока, поступая на вход1уссг, блока 1 синхронизации, задерживаются на. время с, которые в свою очередь сбрасывают триггер
13 в "0", В интервале длительностью (1 осуществляется проверка уровня наД -входе триггера в фиксаторе 14 предельной частоты. По истечении
- n времени на втором выходе блоке 12 задержек появляется импульс, который устанавливает триггер 13 в состояние "1". Таким образом, импУльсная последовательность на выходе триггера 13 всегда представляет собой серию импульсов отрицательной полярности с длительностью (сg - -г, ) ,и периодом следования, равным соответствующим периодам следования импульсов в исследуемом случайном импульсном потоке. Появление в импульсной последовательности импульса с периодом следования меньшим, чем, не изменит нулевого состояния триггера 13 (триггером 13 этот импульс и все задержанные от него блоком 12 задержек импульсы не фиксируются) и в то же время, поступая на С-вход триггера в фиксаторе
14 предельной частоты, происходит сброс последнего в состояние "0".
Вернуть этот триггер в состояние
"1".можно теперь только сигналом
"Установка в"0".- Нулевое состояние триггера в фиксаторе 14 предельной частоты приводит к появлению единичного уровня на выходец „) 1гдд бло- ка 1 синхронизации. После окончания интервала измерений длительностью
aT на выходе генератора 10 временных интервалов появляется импульс отрицательной полярности, который инициирует появление на втором выходе блока 1 синхронизации короткого . импуЛьса отрицательной полярности, который при этом сформируется только после установки триггера 13 .в состояние "1". Из-за введенного ограничения на период следования импульсов исследуемого потока (Т „„м",) единичное состояние триггера 13 гарантирует отсутствие импульсов на первом выходе блока 1 синхронизации.
Нарушение условия Т„, (, как указывалось, фиксируется фиксатором 14 предельной частоты.
После установки в "Исход" всех перечисленных элементов и блоков устройства осуществляется режим сброса. При этом устанавливается код функций на выполнение операции
= A-1. Далее через промежуток вре мени Tz /2 формируется импульс записи
"РЗ", по -которому значение Р пере10 писывается в третий счетный блок 4.
Затем осуществляется изменение в
"01" кода "Сел." на входе двухразрядного счетчика 21, по которому селектор 8 коммутирует на выход В со- . держимое первого счетного блока 2 и по которому происходит сброс триггера 26. По нулевому уровню на выходе триггера 26, коду "01" сигнала
"Сел." и единичному .уровни на втором выходе 35 блока 4 производится изменение сигнала "Код" для выполнения функции Р = Х, результат которой тождественен нулю. На этом заканчи-вается режим сброса устройства, устройство переходит в режим ожидания синхроимпульса с второго выхода блока 1 синхронизации.
С приходом синхроимнульса с второго выхода блока 1 устройство переводится или в режим измерения только мгновенного значения (" Пуск" = "0") или в режим измерения среднего значения частоты (" Пуск" = "1") . Смена уровней сигнала "Пуск" может производиться в произвольные моменты вреЗ5 мени, чем может быть осуществлено измерение средней частоты по аналогии с известным устройством, т.е. по определенным выборкам из потока импульсов исследуемой случайной
40 последовательности. Смена уровйя сигнала "Пуск" с. "1" в "0" переводит устройство в режим измерения т только мгновенного значения частоты с одновременной индикацией номера
45 последнего интервала измерений средней частоты и значения этой средней частоты. Изменение сигнала "Пуск" из "0" в "1" переводит устройство в режим измерения среднего значения частоты так, как-будто бы не было ранее разрыва в уровне "1" .сигнала
Пуск
В режиме измерения только мгновенного значения импульс "Инд". приводит к появлению импульса "Сброс" отрицательной полярности не пересекающегося во времени с импульсом "Инд." (фиг. 2), что необходимо для создания возможности вывода на индикацию содержимого всех необходимых блоков.
Импульсом "Сброс" осуществляется сброс. первого счетного блока 2 в
"0". Йа этом заканчивается работа устройства в данном режиме и ожидается приход следующего импульса с
65 второго выхода блока 1.
104981 9
Если при появлении импульса "Инд". установлен "1" потенциал сигнала
"Пуск" (фиг. 2), устройство переходит в режим определения среднего значения исследуемой частоты. По окончании времени индикации задним фронтом сигнала "Инд." совместно с. единичным уровнем сигнала "Пуск" производится установка триггера 26 в "0", что в свою очередь вызывает запуск генератора 20 тактовых импульсов и изменение сигнала "Код" для выполнения в арифметическо-логическом блоке 9 функции F = A + В +
+ 1 = mi + К;„ + 1. Через интервал времени Тд/2 формируется импульс
"P3", по которому значение F переписывается в третий счетный блок 4.
Далее изменяется содержимое двухразрядного счетчика так, что "Сел".=
="10", т.е. производится коммутация на выход В содержимого второго счетного блока 3. В свою очередь из менение "Сел." с "01" на "10" вызывает появление на втором выходе формирователя 23 импульса, по которому изменяется на "+1" содержимое счетчика 5 интервалов и образуется затем импульс "Сброс", осуществляющий сброс первого счетного блока 2.
Время между началом импульса "Инд." и окончательным сбросом первого счетного блока 2 и определяет заи держку в блоке 12 задержек блока
1 синхронизации. Установление кода
"Сел". = "10" приводит также к из- менению сигнала "Код" в соответствии с третьей позицией таблицы, что приводит к появлению .на выходе F значения, определяемого выражением
F= A-Ь= (п ; "
С этого момента устройство ожи1 дает прихода очередного импульса на выходе генератора 20, появление ко:торого приводит к образованию импульса "P3", по которому содержимое
F переписывается в третий счетный .блок 4. Задним фронтом этого импульса изменяется код "Сел". на значение
"11", т.е. на выход В коммутируется .селектором 8 содержимое счетчика 5 интервалов. Код "Сел." = "11" приводит к изменении сигнала "Код" по третьей позиции таблицы, если содержимое A третьего счетного блока 4 положительно ("Зн А" = "0"), или по шестой позиции, если содержимое от.рицательно ("Зн А" = "1") . Таким образом, в арифметическо-логическом блоке 9 осуществляется проверка ус-ловия
Неравенство. (3) выполняется, если сигналы "Зн А" н,"Зн F" имеют одинаковые уровни, при этом с поиходом очередного импульса с генератора
20 формируется сигнал "РЗ", по которому значение F переписывается в третий счетный блок. 4 и одновременно с "РЗ" формируется импульс "+1" (фиг. 2), производящий изменение содержимого второго счетного блока 3
"-1", если ".Зн A" = "1". Изменение содержимого в третьем счетном блоке
4 приводит к образованию нового значения F для проверки неравенства (3).
Процесс формирования сигналов "P3" и "+1" продолжается до тех пор, пока к приходу очередного импульса с выхода генератора 20 сигналы "Зн А" и
"Зн F " не имеют противоположных уровней. При этом осуществляется установление кода "Сел." = "00", !
О
45
Таким образом, устройство для измерения средней частоты импульсов нестационарного случайного потока увеличивает точность измерений средней частоты эа счет полного устранения потери импульсов на всем интервале измерений средней частоты, расширяет функциональные воэможности известного устройства путем одновременного измерения мгновенного значения частоты, т.е. позволяет изме- о что в свою очередь приводит к изменению сигнала "Код" для выполнения арифметическо-логическим блоком 9 операции F = А —  — 1 (на выходе В селектора 8 при этом тождественный ноль) . Эта операция необходима для подготовки, получившегося в третьем счетном блоке 4 значения, равного остатку от деления по выражению (2), к индикации. Приход очередиого импульса с выхода генератора 20 формирует импульс "РЗ", по которому F переписывается в третий счетный блок
4, а затем ос л ествляется установка кода "Сел".="01", которым в свою очередь изменяется сигнал "Код" на выполнение в арифметическо-логическом блоке операции, выделения модуля остатка Ф;, хранящегося в третьем счетном блоке 4. Кроме этого, установка кода "Сел" .= "01" приводит к
4Q появлению на первом выходе формирователя 23 короткого импульса, сбрасывающего триггер 26 в "0", что бло: кирует генератор 20 тактовых импульсов и на этом завершается процесс определения показаний очередного измерения. Индикация результата из мерения осуществляется в момент прихода очередного импульса "Инд.", .с появлением которого устройство работает или в режиме измерения только мгновенного значения частоты, если "Пуск" = "0", или в режиме измерения среднего значения, если
"Пуск" — "1".
1049819
Сигнал "Код".Выполняемая
AJIS функция пс н о!
1Мп
F = A BJIIoc 1
О О
0
F =Аминус В
F. = A минус В минус 1
О
F = A плюс В плюс 1
О.
F = A плюс В
Фиг! рять одновременно как мгновенное, так и среднее значения частоты, а также производить измерения как выборками по времени, так и непрерывно. во времени, увеличивает точность измерения средней частоты за счет 5
Код функции "КФ"
s, ц дополнительного вывода на индикацию содержимых счетчика интервалов и. третьего счетного блока, что в изб вестных устройствах приводит к значительньм дополнительным аппаратурным затратам.
1049819
R феъ
Составитель В. Новоселов
Редактор Н. Бобкова Техред A.Áàáèíåö Корректор A. Зимокосов
Заказ 8410/42 Тираж 710 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
