Устройство для селекции импульсных сигналов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее реверсивный счетчик импульсов,входы суммирования и вычитания которого подключены к выходам соответственно первого и второго элементов И, а выходы разрядов - к входам дешифратора нулевого кода и первой группе входов элемента сравнения, вторая группа входов которого подключена к выходам задатчика кода, инвертор, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, вход - к входной шине и первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу генератора импульсов, третий элемент И, выход которого соединен с входом установки в нулевое состояние реверсивного счетчика импульсов, RS-триггер, выход которого подключен к выходной шине, отличающееся тем, что, с цепью повышения помехоустойчивости, в него введен четвертьй элемент И, первый вход которого соединен с ; .выходом элемента сравнения, второй вход - с выходом первого элемента И, выход - с входом записи реверсивного счетчика импульсов и S-входом R5 -триггера,, R-вход которого подключен к выходу третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом дешифратора нулевого кода, а второй вход - с выходом второго элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу генератора импульсов, причем выход задатчика кода соединен с .входом данito ф to 1 ных реверсивного счетчика импульсов .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д) Н 03 К 5/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

b3

«3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 3442654/24-21 (22) 24.05.82 (46) 15. 12.84. Бюи. Р 46 (72) P.À. Ивашев, А.В. Ицкович и Л.Ю. Когосов (53) 621.374.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 811497, кл. Н 03 К 5/26, 1978

2. Авторское свидетельство СССР

В 970670, кл. Н 03 К 5/153, 1981 (прототнп). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ

ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее реверсивный счетчик импульсов, входы суммирования и вычитания которого подключены к выходам соответственно первого и второго элементов И, а выходы разрядов — к входам дешифратора нулевого кода и первой группе входов элемента сравнения, вторая группа входов которого подключена к выходам задатчика кода, инвертор, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, вход — к входной шине и пер,.SU„„1129727 A вому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу генератора импульсов, третий элемент И, выход которого соединен с входом установки в нулевое состояние реверсивного счетчика импульсов, RS-триггер, выход которого подключен к выходной шине, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введен четвертый элемент И, первый вход которого соединен с выходом элемента сравнения, вторЬй вход — с выходом первого элемента И, выход — с входои записи реверсивного счетчика иипульсов и S -вхо- Е дом -RS -триггера, R«-вход которого подключен к выходу третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом дешифратора нулевого кода, а второй вход — с выходом вто- Я рого элемента И, второй вход которого подключен к второиу выходу генератора импульсов, причем выход задатчика кода соединен с входом данных реверсивного счетчика импульсов.

«3

1129727

Изобретение относится к импульс- . ной технике и может. быть использовано в устройствах измерения, контроля и автоматики для выделения импульсных сигналов на фоне помех. 5

Известно устройство для селекции импульсных сигналов, содержащее счетчик импульсов, генератор импульсов, триггер„ три элемента И, элемент ИЛИ и два инвертора (1 . о

Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для селекции импульсных сиг- 15 налов, содержащее реверсивный счетчик импульсов, входы суммирования и вычитания которого подключены к выходам соответственно первого.и второго элементов И, а выходы разрядов — к входам дешифратора нулевого кода и первым входам элемента сравнения, вторые входы которого подключены к выходу задатчика кода, инвертор, выход которого подключен к 25 первому входу второго элемента И, вход — к входной шине и первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, третий элемент И, Зо выход которого соединен с входом установки в нулевое состояние,реверсивного счетчика импульсов, RS -триггер (прямой), выход которого подключен к выходной шине и к второму входу второго элемента И, 5-вход —, к выходу элемента сравнения,.й-вход— к выходу дешифратора нулевого кода, инверсный выход — к третьему входу первого элемента И и второму входу третьего элемента И, при этом выходгенератора импульсов подключен к третьему входу второго элемента И (23.

Недостатком известного устройства 45 является его низкая помехоустойчивость, обусловленная тем, что короткие импульсы помех сбрасывают счетчик импульсов в исходное состояние.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для селекции импульсных сигналов, содержащее реверсивный счетчик импульсов, входы 55 суммирования и вычитания которого подключены к выходам соответственно первого и второго элементов И, а выходы разрядов — к входам дешиф— ратора нулевого кода и первой группе входов элемента сравнения, вторая группа входов которого подключена к выходам задатчика кода, инвертор, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, вход— к входной шине и первому входу первого элемента И второй вход которого подключен к первому выходу генератора импульсов, третий элемент И, выход которого соединен с входом установки в нулевое состояние реверсивного счетчика импульсов, Рз -триггер, выход которого подключен к выходной шине, введен четвертый элемент И, первый вход которого соединен с выходом элемента сравнения, втррой вход — с выходом первого элемента И, выход — с входом записи реверсивного счетчика импульсов и 5 -входом

Rs-триггера, R.-вход которого подключен к выходу третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом дешифратора нулевого кода, а второй вход - с выходом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, причем выход задатчика кода соединен с входом данных реверсивного счетчика импульсов.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - работа устройства при отсутствии и при наличии помех: а и. Ь вЂ” диаграммы напряже-, ний на входе и выходе устройства, 5 — диаграммы состояний счетчика устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый, второй, третий и четвертый элементы И 2-5, Rs-триг-. гер 6, реверсивный счетчик 7 импульсов, задатчик кода 8, элемент сравнения 9, дешифратор 10 нулевого кода и инвертор 11.

Первый вход элемента И 2 подключен к входной шине и через инвертор

11 к первому входу элемента И 3.

Первый и второй выходы генератора 1 соединены с вторыми входами соответственно элементов И 2 и 3. Выход элемента И 2 соединен с входом суммировачия счетчика 7 и вторым входом элемента И 5. Выход элемента И 3 соединен с входом вычитания счетчика 7 и вторым входом элемен129727 з 1 та И 4. Выходы разрядов счетчика 7 подключены к первой группе входов элемента сравнения 9 и дешифратора

10, выходы которых подключены к первым входам соответственно элементов И 5 и 4. Выход задатчика кода

8 подключен ко второй. группе входов элемента. сравнения 9 и входу данных счетчика 7. Выход элемента И 4 подключен,к -P -входу Rs -триггера б и входу установки в начальное состояние счетчика 7. Выход элемента И 5 подключен к 5 -вхбду

Р -триггера б и входу записи счетчика 7.Выход А5 -триггера б.подключен к выходной шине.

Принцип селекции входного импульсного сигнала Х в предлагаемом устройстве описывается выражением

1 при М -M ЪМ и л с

Х = (1)

0 при M — N M и и с

i+n s+n гдеК =5 К т . М =. СК т. и и и«

N =К =К с И си Р сп 1, „, К вЂ” соответственно длительность, уставка селекции и коэффициент

"взвешивания" длительности импульса входного сигнала; н1,,с„,К„ - соответственно длительность, уставка селекции и коэффициент

"взвешивания" длительности паузы входного сигнала;

n — число чередований импульсов и пауз входного сигнала.

При К „= К „= К выражение (1) принимает вид

i+n 1+n

1 ()

i+ h (tn

0 ори К7 ..— . .) где 7i =о = i = N lg с си сп с

В соответствии с выражением (2) решение о равенстве входного сигнала единице принимается, если за некоторое число п чередований импульсов и пауз сумма длительностей импульсов входного сигнала становит . ся не менее чем на значение уставки больше суммы длительностей пауз входного сигнала, а решение о равенстве входного сигнала нулю принимается, если за некоторое число и чередований импульсов и пауз сумма длительностей пауз входного сиг«нала становится не менее чем на значение уставки больше суммы длительностей импульсов входного сигнала.

Прн Ки 1КП устройство работает в соответствии с выражением (1),что позволяет, например, при Ки ) К„принимать решение о наличии импульса на входе устройства при преимущественной интенсивности помех, вызывающих паузы сигналов.

20 Коэффициенты "взвешивания" длительностей импульсов и пауз задаются значениями частот f. u о а4 импульсов генератора 1, причем

К„= о„, а К „= о . Операция

;сравнения "взвешенных" длительностей осуществляется с помощью

1 счетчика 7 емкостью М, на вход дан ных которого поступает код уставки, N (М выхода задатчика 8.

В соответствии с изложенным--! устройство работает следующим образом (фиг.2а, 3а) .

Входной сигнал Х представляет собой последовательность прямо35 угольных импульсов (Х 1) череЭ дующихся с паузами (Х=О) . Импульсы и паузы входного сигнала, т.е. сигнал Х и его инверсия Х, образующаяся на выходе элемента инвер40 тора 11 пОдвергается РаздельнОму квантованию ("взвешиванию") соответственно с помощью элементов И 2 и И 3 благодаря воздействию на них импульсов 1. При этом, когда Х = 1, 45 на выходе элемента И 2 образуются импульсы частотой f, число N о .И которых пропорционально длительности импульса Ги; входного сигнала а когда Х = О, на выходе элемента И 3 образуются импульсы частотОЙ fgg числО N кОтОрых ПРОПОРционально паузе входного сигнала.

Nni = ой©п

55 Соответственно при чередовании импульсов и пауз входного сигнала на выходах элементов И 2 и И 3 образуются последовательности N è

1129727

Я, количество импульсов в которых пропорционально суммарным значениям

"взвешенных" длительностей импульсов и пауз.

Для простоты изложения положим

Е, = Е = К . Тогда уставка селек о o2 о ции длительности импульса равна уставке селекции длительности паузы, т.е.

Пусть длительность импульса и длительность паузы ь„,. вхоцного сигнала удовлетворяют условиям

Т - ъ Г и . > Ф . Тогда при пои "С.

П1 С. явлении импульса входного сигнала число импульсов, образующихся на выходе элемента И 2 на интервале „, достигает значений Nö„- N . Под воздействием этих импульсов счетчик 7 последовательно переходит в состояние с монотонно возрастающим номером N. и "успевает" уста1 новиться в состояние N,.=N . В этот момент срабатывает элемент сравнения 9 и на его выходе появляется сигнал, разблокирующий элемент И 5. Следующий импульс, образующийся на выходе элемента И 2, проходит через элемент И 5 и потупает на 5 -вход счетчика (фиг.26

5) и íà 5-вход RS -триггера 6.

При этом в счетчик 7 записывается число N и, следовательно, состояние его не изменяется, а на выходе

RS-триггера 6 устанавливается единичный сигнал. Появление последнего означает принятие решения о наличии на входе устройства импульса (Х=1).

Соответственно на интервале д, число импульсов, образующихся на вычитающем входе счетчика 7,достигает значений N,,>i N . Счетчик 7 последо4

П ваФельно переходит в состояние с монотонно убывающим номером N, В момент N =0 срабатывает дешифра1 тор 10 и формирует сигнал, разблокирующнй элемент И 4. Следующий импульс, образующийся на выходе элемента И 3, проходит через элемент И

4 и поступает на R -вход счетчика

7 и на R -вход RS -триггера 6.Нри этом счетчик 7 устанавливается в нулевое сосгояние, т.е. его состояние не изменяется, а на выходе

pS-триггера 6 устанавливается нулевой сигнал. Появление последнего означает принятие решения о наличии на входе устройства паузы (Х=0).

Таким образом, на выходе устройства образуется последовательность импульсов (пауз), длительность котопых равна длительности соответствующих входных импульсов (пауз). При этом выходные импульсы (паузы) запаздывают относительно входных импульсов (пауз) на время, равное уставке длительности =Г (фиг.25, 3B) °

Пусть теперь. вследствие воздействия помех один из импульсов входного сигнала с момента своего образования прерывается (дробится) короткими паузами. В результате с каждым появлением импульсов последовательности И„ монотонный характер роста числа N,„ характеризующего состояние счетчика 7, нарушается. Если через некоторый интервал времени суммарное значение длительностей импульсов на входе устройства, возникающих вследствие дробления импульса входного сигнала помехами — паузами, превысит сумму длительностей этих пауз на время, равное порогу селекции,то разность чисел импульсов, поступающих на входы счетчика 7 достигает значения N-,.

Тогда счетчик 7 успевает установить1 ся в крайнее состояние И;=Н,а на выходе R5 --триггера 6 устанавливается единичный сигнал. Импульс образующийся на выходе устройстВа, З5 запаздывает относительно входного ,«I на время ) Ф . Запаздывание тем больше, чем больше интенсивность помех.

Пусть теперь вследствие воз40 деиствия помех одна из пауз входного сигнала с момента своего образования прерывается (дробится) короткими импульсами. В результате монотонный характер уменьшения

45 числа N. нарушается. Нулевой сиг1 нал на выходе Rs-триггера 6 уст!анавливается, если через некоторЫй интервал времени разность чисел импульсов, поступающих на входы

$0 счетчика 7, достигает значения Ж,и счетчик 7 успевает установиться в состояние N. = tl. Пауза на вьщоде

1 устройства запаздывает относительно паузы входного сигнала на время ">Ф .Запаздывание тем больше, чем больше интенсивность помех.

Таким образом, введение четвертого элемента И и новых связей выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, поскольку позволяет обеспечить селекцию импульсных сигналов при воздействии помех, вызывающих дробление импульса (пау1 129727 8 . зы) входного сигнала на части даже если длит,еаьность каждой из частей меньше уставки селекций, т.е. повысить помехоу5 стойчивость. фиг 2

i 129727

Составитель С. Николаев

Техред М.Кузьма Корректор А. Обручар

Редактор А. Долинич

Заказ 9465/45

Тираж 8б1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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