Селектор импульсов по длительности

 

СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ , содержащий генератор импульсов , выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом суммирующего счетчика импульсов,первый триггер, первый выход которого соединен с nepntiiM входом второго элемента И, выход которого соединен с .вычитающим входом реверсивного счетчика импульсов, второй выход первого триггера соединен с Первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с суммирующим вхо дом реверсивного счетчика импульсов, вьлход которого соединен с первым входом первого триггера, второй и. третий триггеры, первый формирова-. тель импульсов и шину селектируемой последовательности импульсов, о тл и ч а ю Щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости , в него введены второй и третий формирователи импульсов, четвертый, пятый, шестой, седьмой элементы И, сумматор, первый и второй делители частоты, первая и вторая группы элементов И, группа элементов ИЛИ, регистр и вычитающий счетчик импульсов, установочные входы которого соединены с выходами группы элементов ИЛИ, первые входы которой соединены соответственно с выходами первой группы элементов И, первые входы которой соединены с выходами суммирующего счетчика импульсов , вторые входы группы элементов ИЛИ соединены соответственно с вЬйходами второй группы элементов И, первые входы которой соединены с выходами регистра, входы которого соединены с выходами первой группы элементов И,счетный вход вы итающего счетчика импульсов соединен с выходом сумматора, выход вычитающего счетчика импульсов соединен с вторым входом первого триггера, первый выход которого соединен с первым вхо9 дом четвертого элемента И и с входом (Л первого формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом второго триггера, с первым входом пятого элемента И и первым входом шестого элемента И, выход которого соединен с вторыми входами второй группы элементов И, выход пятоо го элемента И соединен с вторыми входами первой группы элементов И, У второй вход второго триггера соеди 1 нен с выходом второго формирователя импульсов, а выход - с первым входом СП седьмого элемента И, второй вход X) которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с первым входом сумматора и вторым входом второго элемента И, входом первого делителя частоты, первый выход которого соединен с входом второго делителя частоты, а второй выход - с вторым входом третьего элемента И, выход, второго делителя частоты соединен с вторым входом сумматора, причем второй вход четвертого элемента И подключен к выходу третьего формирователя импульсов, а выход соединен с входом третьего триггера, первый выход крторого соединен с вторым входом пятого элемента И, а ,второй вы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ЗШИОЗК5 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3422158/18-21 (22) 12.04.82 (46) 15.01.84.. Бюл. М 2 (72) В.И. Тимофеев, Л.П. Лукина и Г.С. Рыбин (71) Центральное конструкторское бюро гидрометеорологического приборостроения (53) 621.373.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 677088, кл. Н 03 К 5/26, опублик.

30.07.79.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 738138, кл. Н 03 К 5/26, опублик.

30.05.80. (54) (57) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом суммирующего счетчика импульсов,первый триггер, первый выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с .вычитающим входом реверсивного счетчика импульсов, второй выход первого триггера соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом первого триггера, второй и, третий триггеры, первый формирователь импульсов и шину селектируемой последовательности импульсов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, в него введены второй и третий формирователи импульсов, четвертый, пятый, шестой, седьмой элементы И, сумматор, первый и второй делители частоты, первая и вторая группы элементов И, группа элементов ИЛИ, регистр и вычитающий счетчик импульсов, устаневочные вхо. ды которого соединены с выходами группы элементов ИЛИ, первые входы которой соединены соответственно с выходами первой группы элементов

И, первые входы которой соединены с выходами суммирующего счетчика импульсов, вторые входы группы элементов ИЛИ соединены соответственно с вЫходами второй группы элементов И, первые входы которой соединены с выходами регистра, входы которого соединены с выходами первой группы элементов И,счетный вход вычитающего счетчика импульсов соединен с выходом сумматора, выход вычитающего счетчика импульсов соединен с вторым входом первого триггера, первый выход которого соединен с первым вхо- Я дом четвертого элемента И и с входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом второго триггера, с первым вхо- С„ дом пятого элемента И и первым входом шестого элемента И, выход кото- Я рого соединен с вторыми входами второй группы элементов И, выход пятого элемента И соединен с вторыми входами первой группы элементов И, второй вход второго триггера соединен с выходом второго формирователя импульсов, а выход — с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход — с первым входом сумматора и вторым входом второго элемента И, входом первого делителя частоты, первый выход которого соединен с входом второго делителя частоты, а второй выход — с вторым входом третьего элемента И, выход. второго делителя частоты соединен с вторым входом сумматора, причем второй вход четвертого элемента И подключен к выходу третьего формирователя импульсов, а выход соединен с входом третьего триггера, первый выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, а второй вы10б7596 ход — с вторым входом шестого эле мента И, при этом входы второго и третьего формирователей импульсов и

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к селекторам импульсов по периоду следования, и может быть использовано в радиотехнических и акустических устройствах для выработки селекторного строба, пропорционально периоду повторения селектируемой последовательности импульсов.

Известен селектор импульсов по длительности, содержащий элемент НЕ;. дифференцирующую цепь, три элемента

И, счетчик импульсов, генератор тактовых импульсов, триггер, делитель частоты Г13.

Недос1атком этого устройства явля ется отсутствие автоматической оперативной подстройки начала и конца формируемого селекторного строба (которые определяются значением частоты генератора, емкостей счетчика и делителя) в зависимости от текущего значения периода следования селектируемой последовательности импульсов °

Наиболее близким к изобретению является селектор импульсов по длительности, содержащий элементы И, элемент задержки, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента .И, выход которого соединен с входом суммирующего счетчика импульсов, формирователь импульсов, первый триггер, первый выход которого сбединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика импульсов, а второй выход первого. триггера соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом ревер- сивного счетчика импульсов, выход ,которого соединен с первым входом первого триггера, второй и третий триггеры, шину селектируемой после довательности импульсов р22, Однако известное устройство характеризуется недостаточной точность .и помехоустойчивостью, обусловленной несимметричностью селекторного строба относительно последнего измеренного значения периода.

Цель изобретения - повышение точ. ности и помехоустойчивости.

I второй вход первого элемента И соединейы с шиной источника селектируемой последовательности импульсов.

Цель достигается тем, что в селектор импульсов по длительности, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента H выход которого ,соединен с входом суммирующего счетчика импульсов, первый триггер, первый выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход ко10 торого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика импульсов, второй выход первого триггера соеди. нен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с

35 суммйрующим входом реверсивного счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом первого триггера, второй и третий триггеры, первый формирователь импульсов и шину 9;селектируемой.последовательности импульсов, введены второй и третий формирователи импульсов, четвертый, пятый, шестой, седьмой элементы И, сумматор, первый и втЬрой делители

25 частоты, первая и вторая группы эле ментов И, группа элементов ИЛИ, ðåгистр и вычитающий счетчик импульсов, установочные входы которого соединены с выходами группы элементов ИЛИ, первые входы которой соединены соответственно с выходами первой группы элементов И, первые. входы которой соединены с выходами суммирующего счетчика импульсов, вторые входы группы элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами второй группы элементов И, первые входы которой соединены,с выходами регистра, входЫ которого соединены с выходами первой группы элементов И, счетный вход вычитающего счетчика импульсов соединен с выходом сумматора, выход вычитающего счетчика импульсов соединен с вторым входом первого тригге-, ра, первый выход которого соединен с первым входом четвертого элемента

И и с входом первого .формирователя импульсов, выход которого соединен . с первым входом второго триггера с первым входом пятого элемента И и первым входом, шестого элемента О,выход которого соединен с вторыми входами второй группы элементов И, вы-. ход пятого элемента И соединен с вторыми входами первой группы эле55 ментов И, второй вход второго триг1067596 гера соединен с. выходом второго формирователя импульсов, а выходс первым входом седьмого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов а выходс первым входом сумматора, вторым входом второГо элемента И, входом первого делителя частоты, первый выход которого соединен с входом второго делителя частоты, а второй выход — с вторым входом третьего 1 элемента И, выход второго делителя частоты соединен c âòîðûì входом сумматора, причем второй вход четвертого элемента И подключен к .выходу третьего формирователя импульсов, а выход соединен с входом третьего триггера, первый выход которого соединен с вторым входом пятого элемен.та И, а .второй выход — с вторым входом шестого элемента И, при этом входы второго и третьего формирователей импульсов и второй вход первого элемента И соединены с шиной источника селектируемой последовательности импульсов. рые входы группы элементов ИЛИ 20-1

20-К соединены соответственно с вцхо5 дами второй группы элементов 19-1

19-К И, первые входы которой соединены с выходами регистра 24, входы которого соединены с выходами первой группы элементов 18-1 — 18-К И, 0 счетный вход вычитающего счетчика

15 импульсов соединен с выходом сумматора 12, а выход — с вторым входом первого триггера, первый выход которого соединен с первым входом четвертого элемента 7 И и с входом первого формирователя 1 импульсов, выход которого соединен с первым входом второго триггера 22, первьиа входом элемента 8 И и первым входом шестого элемента 9 И, выход которого соединен с первыми входами второй группы элементов 19-1 — 19-К И, выход пятого элемента 8 И соединен с вторыми входами первой группы элементов 18-1

18-К И, второй вход второго триггера

22 соединен с выходом второго форми-рователя 2 импульсов, а выход — с нервым входом седьсого элемента 10 И, второй вход которого соединен с выходом генератора 11 импульсов, а выходс первым входом сумматора 12, вторым входом второго элемента 5 И и входом первого делителя 13 частоты, первый выход которого соединен с входом второго делителя 14 частоты, а вто35 рой выход — с вторым входом третьего элемента 6 И, причем выход. второго делителя 14 частоты соединен с вторым входом сумматора 12, второй вход четвертого элемента 7 И подключен к

40 выходу третьего формирователя 3 импульсов, а выход соединен с входом третьего триггера 23, первый выход которого с вторым входом пятого эле.мента 8 И, а второй выход - с вто45 Рым входом шестого элемента 9 И, при этом входы второго и третьего формирователей 2 и 3 импульсов и второй вход первого элемента 4 И соединены с шиной 25 источника селек. тируемой последовательности импуль«

COB

Селектор импульсов по длительности работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчики 17, 15 и 16 обнулены, триггеры 23 и 22 в состоянии 0, триггер 21 в состоянии 1, делители 13 и 14 частоты обнулены . По фронту первого входного импульса формирователь 2

60 вырабатывает импульс, который устанавливает триггер 22 в состояние 1, подавая тем самым разрешение на элемЕнт 10 И, на другой вход которого поступают импульсы частоты

65 Д с выхода генератора 11 импульсов.

На чертеже представлена структур- .ная схема селектора импульса.по длительности.

Селектор содержит первый, второй и третий формирователи 1-3 импульсов, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой элементы .4

10 И, генератор 11 импульсов, сумматор 12, первый и второй делители 13 и 14 частоты, вычитающий счетчик 15 импульсов реверсивный счетчик 16 импульсов, суммирующий счетчик 17 импульсов, первую группу элементов

18-1 — 18-К И, вторую группу элементов 19-1 — 19-К И, группу элементов

20-1 - 20-К ИЛИ, первый, второй и третий триггеры 21-23, регистр 24, шину 25 источника селектируемой последовательности импульсов, выходной сигнал. формируется на шине 26. Нри этом выход генератора 11 импульсов соединен с первым входом первого эле мента 4 И, выход которого соединен с входом суммирующего счетчика 17 импульсов, первый выход первого триггера 21 соединен с первым входом второго элемента И 5, выход которо. го соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 16 импульсов, а второй выход первого триггера 21 соединен с первым входом третьего элемента 6 И, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 16 импульсов, выход которого соединен с первым входом первого триггера 21, установочные входы вычитающего счетчика 15 импульсов соединены с выходами группы элементов 20-1 — 20-К ИЛИ, первые входы которой соединены соответственно с первыми выходами первой группы

I элементов 18-1 — 18-К И, первые входы которой соединены с выходами суммирующего счетчика 17 импульсов, вто1067596

С выхода элемента 10 И через сумматор .12 импульсы поступают на вход вычитающего счетчика 15 и через элемент 5 И, на другом входе которого разрешение с прямого выхода триггв ра 21, на нычитающий вход реверсивного счетчика 16. (На первом цикле измерения работа счетчиков 15 и 16 не изменяет состояние триггера 23).

Эа .время действия входного импульса импульсы частоты 1лл с выхода элемен- 10 та 4 И поступают на вход суммирующего счетчика 17 и после окончания входного импульса в счетчике 17 зафиксировано количество импульсов йл пропорциональное измеренному значе- 35 нию периода Т,:

)4,д = (ЛЛ

По спаду входного. импульса формирователь 3 вырабатывает импульс, кото- 20 рый поступает через элемент 7 И, на другом входе которого разрешение с прямого выхода триггера 21, на вход триггера 23, устанавливает его н состояние 1 . В конце первого

25 цикла измерения после установки триггера 21 в состояние 0 (цепи обнуления не показаны на чертеже) импульс с выхода формирователя 1, пройдя через элемент 8 И, на втором ,входе которого разрешение с прямого выхода триггера 23, перепишет код

Нл из счетчика 17 в регистр 24 .с помощью группы элементов 18-1 — 1B"K

И и в вычитающий счетчик 15 с помощью группы элементов 18-1 - 18-К И З5 и группы элементов 20-1 — 20-К ИЛИ.

После этого в исходное, нулевое состояние, устанавливаются триггеры 23 и 22, суммирующий счетчик 17, реверсивный счетчик 16, делйтели 13 и 40

14 частоты. На этом первый цикл измерения оканчивается.

Во время второго входного сигнала запись импульсов частоты УЛл в счетчик 17 осуществляется описанным выше 45 образом. По фронту второго входного сигнала формирователь 2 вырабатывает. импулььс, который устанавливает н состояние 1 триггер.22, подавая тем самым разрешение на вход элемента50

10 И, на другой вход которого поступают импульсы с генератора 11 импульсон. Импульсы частоты УЛЛ С выхо,да элемента 10 И поступают на первый вход сумматора 12 и через делители

13 и 14 частоты с коэффициентами деления Кng Кл, пОступают на второй вход сумматора 12, с выхода которого суммарная частота .у„ у„„

А< к .к„

E (n+ } поступает на вычитаюЛ 4a ë÷щий вход счетчика 15, уменьшая его содержимое. Списывание кода й@ = Мц в счетчике 15 осуществляется за вре мя Фщ.. 65

» .» к»к

»»» у = »»»»», »» к,» к»»

Поскольку сомножитель К (1, ь

+КО" к при любых значениях коэффициентов деления КЛ,K больших 1, счетчик

15 обнулится через время +»q(Т. Это и есть время начала, формирования селекторного строба. Сигнал обнуления счетчика 15 поступает на вход триггера 21 и устанавливает его в состояние 1, что означает начало формирования селекторного строба.

Разрешающий сигнал единичного выхода триггера 21 поступает на элементы 5 и б И.До момента начала се- лекторного строба импульсы частоты

УЛЛ ль= К„с выхоДа ДелителЯ 13 .частоты через элемент. 6 И, на втором входе которого подано разрешение с нуленого выхода триггера 21, поступают на суммирующий вход счетчика 16, н котором подсчитано количество импульсов Nne:

«Ь л ) <Л».

Мчб у t ° к +л к .к ул17л к. °

Код »»ю определяет ширину селекторного строба.

На время формирования селекторного строба триггер 21 подает разре- . шение на элемент 5 И, на другой вход которого поступают импульсы частоты ЛЛ с генератора 11 импульсов, С выхода элемента 5 И импульсы частоты

Улл поступают на нычитающий вход счетчика 16, уменьшая его содержимое.

Списывание кода пе осуществляется за время с . ca - — у

Nne, Ум к к«

Л К Кщ q+ „>.Ên,, Сигнал обнуления счетчика 16 поступает на вход триггера 21, возвращая его н исходное нулевое состояние, формирование выходного импульса на этом заканчивается. Сформированный выходной импульс. (селекторный строб) поступает на вход элемента 7 И и, если во время сформированного селекторного.строба с выхода формирователя 3 поступит импульс, свидетельствующий об окончании входного сигнала, триггер 23 устанавливается н единичное состояние. Если конец входного сигнала не попадает н сформированный селекторный строб, а это случается, когда входной сигнал либб окончится до начала формирования селекторного строба, либо входной сигнал окончится после окончания формирования селекторного строба, триггер 23 не изменяет своего состояния. После окончания выходного импульса на выходе формирователя 1 формируется импульс, который

1067596 поступает на триггер 22, возвращая его в исходное нулевое состояние, и на входы элементов 8 и 9 И. Если триггер 23 находится в состоянии 1, что соответствует попаданию окончания входного сигнала в сформированный выходной импульс, то импульс с выхода формирователя 1, пройдя через элемент 8 И, поступает на входы группы элементов 18-1

18-К И, осуществляя тем самым пере- 10 запись кода счетчика 17 (текущего значения периода селектируемой последовательности импульсов) в счетчик

15 и регистр 24. Если триггер 23 находится в состоянии 0, что сви,15 детельствует о том, что окончание входного сигнала не попало в выходной сигнал (сформированный селекторный строб), то импульс с выхода .формирователя 1, пройдя через элемент 8 И, поступает на входы группы элементов 19.-1 — 19-К И, осуществляя тем самым перезапись кода регистра 24 (прежнего значения периода селектируемой последовательности импульсов) в вычитающий счетчик 15.

В конце второго цикла измерения, после установки в нулевое состояние триггера 21, устанавливаются в исходное нулевое состояние счетчики 17 и

16, делители 13 и 14 частоты, триггеры 23 и 22 (цепи обнуления на чертеже не показаны) .

Далее устройство работает аналогично описанному. начало и конец селекторного стро-35 ба определяются значениями коэффициентов деления К б, К 4 делителей 13 и 14 частоты. Селекторный строб равен

Технико-экономический эффект .от использования предлагаемого устройства формирования селекторного строба заключается в повышении точности и помехоустойчивости измерений по сравнению с прототипом, обусловлен-. ным тем, что выходной импульс формируется симметрично вокруг последнего измерейного значения периода селекторной последовательности импульсов, причем величина ширины строба (как в относительных, так и в абсолютных единицах) может изменяться в широком диапазоне. Симметричный строб позволяет отделить импульсы, отраженные от других целей, от импульса, который в предыдущем цикле измерения был отражен от данной конкретной цели. Кроме того, для повышения точности и помехоустойчивости производит- ся анализ — попадет или не попадет в сформированный селекторный строб отраженный импульс в данном цикле измерения. Если нет указанного совпадения, принимается решение что полученный отраженный импульс либо является помехой, либо соответствует другой цели, и для дальнейшей обработки (для данной пели) используется последнее измеренное значение периода селектируемой последовательности импульсов, которое считается верным.

45

55

60 -л = E(n-4 ... (n+ к) 3.т, где К вЂ” относительная ширина селек1 торного строба;

Т вЂ” последнее измеренное значение периода.

В этом случае коэффициенты деления равны

1-К 1-О О4 И» К О,О4.К = 2 = 12.

24 (4 2

При выбранных К„, = 12, К 5=2. селекторный строб начинает формироваться в момент времени 0,96 Т, а заканчивается в.момент времени 1,04 Т. Изменяя коэффициенты деления Kn,К, можно изменять моменты начала и окончания селекторного строба в широких пределах.

Если необходимо формировать выходной сигнал С началом и концом, не зависящим от текущего значения периода исследуемой импульсной последовательности, в счетчики 15 и

16 перед каждым циклом измерения заносятся постоянные значения кодов, в этом случае момент начала формирования выходного сигнала определяется временем обнуления счетчика

15, момент окончания — временем обнуления счетчика. 16 (на суммирующий вход счетчика 16 импульсы не поступают, элемент 6 И лишний).

Если необходимо формировать выходной сигнал в моменты времени, пропорциональные последнему измеренному значению периода исследуемой импульсной последовательности, и ширина строба равна времени начала формирования селекторного строба, в счетчики 15 и 16 заносятся значения кодов, равные последнему измеренному значению периода исследуемой импульсной последовательности, в.этом случае моменты начала и конца формирования селекторного строба определяются временем обнуления счетчиков 15 и 16 (вход элемента 5 И должен быть соединен с выходом сумматора 12, чтобы уравнять частоты на входах счетчиков 15 и 16, на суммирующий вход счетчика 16 импульсы не поступают) .

1067596

Составитель. М. Фирстова .Редактор М. Дылын Техред А.Ач Корректор А. Повх .Заказ 11228/57 Тираж 868 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4