Устройство для измерения длительности импульсов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ, содержащее генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом первого ключа, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выходы разрядовкоторого подключены к информационным входам блока памяти и первой группе входов первого блока сравнения, формирователь входного сигнала, выход которого подключен к входу триггера, выход которого соединен с первым входомблока задержки и вторым входом первого ключа, о т л и м чающееся тем, что, с целью повышения точности измерений минимальной длительности, в него введены блок формирования пределов второй и третий ключи, второй блок сравнения, блок усреднения, блок формирования задержанных импульсов и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом блока задержки, а выход - с входом предварительной установки блока памяти, .группа выходов которого подключена к группе входов блока формирования пределов, первая группа выходов которого соединена с второй группой входов первого блока сравнения, выход которого соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого подключен к первому выходу блока формирования задержанных импульсов, а выход - к первому управлякщему входу блока усреднения, информационные входы которого соединены с выходами разрядов счетчика , вторая группа выходов блока формирования пределов подключена к пер (Л вой группе входов второго блока с сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами разрядов счетчика, выход второго блока сравнения соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к второму выходу блока формирования задержанных им00 U) пульсов, а выход--к входу блока памяти и второму управляющему входу блока усреднения, информационные выходы которого являются выходом устройства, а выход подключен к вторым входам блока задержки и элемента ИЛИ, выход генератора опорной частоты и выход триггера соединены соответственно с первым и вторым входами блока формирования задержанных импульсов, третий выход которого подключен к входу сброса счетчика.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 04 F 10/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1.) 3703215/24-21 (22) 23.02.84 (46) 15,08.85, Бюл. Р 30 (72) Л.Л.Клюев и В.И.Петров (53) 681.317.77(088,8) (56) Коростелев А.А., Автоматическое измерение координат. М.: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1961, с. 69, Авторское свидетельство СССР

Р 516187, кл. G 04 F 10/04, 1974. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДПИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ, содержащее генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом первого ключа, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выходы разрядов которого подключены к информационным входам блока памяти и первой группе входов первого блока сравнения, формирователь входного сигнала, выход которого подключен к входу триггера, выход которого соединен с первым входом блока задержки и вторым входом первого ключа, о т л и -, чающее с я тем, что, с целью повышения точности измерений минимальной длительности, в него введены блок формирования пределов второй и третий ключи, второй блок сравнения, блок усреднения, блок формирования задержанных импульсов и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом блока задержки, а выход — с входом пред„„SU„„3 3384 А варительной установки блока памяти, . группа выходов которого подключена к группе входов блока формирования пределов, первая группа выходов которого соединена с второй группой входов первого блока сравнения, выход которого соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого подключен к первому выходу блока формирования задержанных импульсов, а выход — к первому управляющему входу блока усреднения, информационные входы которого соединены с выходами разрядов счетчика, вторая группа выходов блока формирования пределов подключена к первой группе входов второго блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами разрядов счетчика, выход второго блока сравнения соединен с первым. входом третьего ключа, второй вход которого подключен к второму выходу блока формирования задержанных импульсов, а выход.— к входу записи блока памяти и второму управляющему входу блока усреднения, информационные выходы которого являются выходом устройства, а выход подкЛючен к вторым входам блока задержки и элемента ИЛИ, выход генератора опорной частоты и выход триггера соединены соответственно с первым и вторьж входами блока формирования задержанных импульсов, третий выход которого подключен к входу сброса счетчика, 11 /3384

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах автоматизированной связи для определения минимальной длительности телеграфных по5 сып ок, Цель изобретения — повышение точности измерений минимальной длительности хаотически изменяющихся телеграфных посылок в условиях действия нормальной флюктуационной помехи.

:.Ha фиг. 1 изображена структурная схема устройства для измерения длительности импульсов, на фиг. 2 диаграммы, поясняющие работу устрой- 15 ства, на фиг. 3 — функциональная схема блока формирования пределов, на фиг. 4 — функциональная схема блока усреднения.

Устройство содержит формирователь

1 входного сигнала, триггер 2, генератор 3 опорной частоты„ ключ 4, счетчик 5, блок 6 памяти, блок 7 формирования пределов, блоки 8 и 9 сравнения, ключи 10 и 11, блок 12 усреднения, блок 13 формирования задержанных импульсов, блок 14 за— держки, элемент ИЛИ 15, Формирбватель 1 входного сигнала последовательно соединен с триггером 2, генератор 3 опорной частоты соединен через ключ 4 со счетчиком

5, последовательно соединены блок

6 памяти и блок 7 формирования пре- делов, причем к второму входу ключа

4 подключен выход триггера 2.

Первые и вторые выходы блока 7 формирования пределов соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков 8 и 9 сравнения, вторые входы которых соединены с выходами счетчика 5, блок 12 усреднения информационными входами соединен с выходами счетчика 5, второй вход его через ключ 10 — с выходом блока 8 сравнения, третий

45 вход через ключ 11 — с выходом блока 9 сравнения, информационные выхо— ды блока 12 усреднения являются выходом устройства, а его выход соединен с входом сброса блока 14 задержки и через элемент ИЛИ 15 — с входом предварительной установки блока 6 памяти, выход ключа 11 соединен с входам записи блока памяти, счетный вход блока 14 задержки соединен с, выходом триггера 3, а выход блока

14 задержки подключен к входу элемента 15 ИЛИ.

Первый выход блока 13 формирования задержанных импульсов соеди— нен с входом клю а 10,вздоров выход с входом ключа 11, а третий выход с входом сброса счетчика 5.

На временных диаграммах приведены последовательность импульсов (фиг, 2а), действующая на выходе триггера 2; последовательность на входе счетчика 5 (фиг. 26),сигнал на входе предварительной установки блока 6 памяти (фиг. 2в) сигнал на выходе блока 8 сравнения (фиг.2г), сигнал на выходе блока 9 сравнения . (фиг. 2д);последовательность импульсов н» первом выходе блока 13 формирования задержанных импульсов (фиг. 2е); последовательность импульсов на втором выходе блока 13 (фиг. 2ж); последовательность импульсов на третьем выходе блока !3 (фиг. 2з)! сигнал на первом управ— ляющем входе блока 12 усреднения (фиг, 2и)1 сигнал на втором управляющем входе блока 12 усреднения (фиг. 2к) .

Устройство для измерения длительности импульсов работает следующим образом.

На вход устройства чоступают импульсы, фрОнты которых могут быть искгжены под действием помех, Формирователь 1 входного сигнала и триггер 2 формируют из входных импульсов импульсы прямоугольной формы (фиг. ?а), которые с выхода триггера 2 поступают на вход первого ключа 4, Ключ замыкается и пропускает на вход счетчика 5 пачки импульсов, вырабатываемых генератором 3 опорной частоты, В результате по окончании импульса на выходе триггера ? на выходе счетчика 5 будет сформировано двоичное число (фиг. 2б) в параллельном и-разрядном коде, соответствующее длительности этого импульса (h — число разрядов двоичного счетчика 5 ).

В блоке 6 памяти записано число

К, соответствующее длительности одного из предыдущих входных импульсон.

Число N> в параллельном двоичном коде подается на вход блока 7 формирования пределов и преобразуется там по следующему алгоритму, на пер. вую Группу выходов выдается число

1173384

Таким образом; если N(N,(! -)), то на блок 12 усреднения сначала поступает сигнал на первый управля— ющий вход, а затем сигнал сброса на

5 второй вход. Второй из этих сигналов одновременно поступает на вход записи блока 6 памяти, в результате чего число 8 с выхода счетчика 5 запишется в блок 6 памяти и в дальнейI0 шем будет использовано в качестве N .

Если No(1-q) .4И cN (I+q), то на блок !2 усреднения поступает только один сигнал на первый вход в резуль1 тате чего число N принимается бло15 .ком 2 усреднения и учитывается на вычислении N. No не изменяется.

Если N ) И {I+q), то сигналы на первый и второй управляющие входы блока 12 усреднения не поступают, 2р его состояние, а также состояние блока 6 памяти не изменяется. и. й=

P 25 где р — число суммируемых двоичных чисел.

Числа N поступают на информационный вход блока 12 усреднения с выхода счетчика 5 в параллельном коде.

Прием этих чисел осуществляется по

30 сигналу, поступающему на первый управляющий вход блока усреднения (фиг. 2и) от блока 8 сравнения.

По.сигналу, поступающему на второй управляющий вход блока 12 усреднения (фиг, 2к) осуществляется сброс ранее набранной суммы.

Блок 13 формирования задержанных импульсов после окончания импульса на выходе триггера 2 (фиг. 2а)вы- 40 рабатывает одиночный импульс сначала на первом выходе (фиг. 2е),затем на втором (фиг. 2ж), после чего— на третьем (фиг. 2з ). Длительность этих импульсов определяется периодом сигнала генератора 3 опорной частоты, Сигнал с первого выхода блока 13 открывает ключ 10, включенный между выходом первого блока 8 сравнения и входом блока 12 усреднения сигнал с второго выхода открывает ключ 11, включенный между выходом

P второго блока 9 сравнения и входом блока 12 усреднения„ сигнал с первого выхода блока 13 поступает на вход сброса счетчика 5, подготавливая его к измерению длительности следующего входного импульса.

No(!+q), а на вторую группу выходов — число No(1 с ), где с < 1 Например, если ожидаемая флюктуация длительности измеряемых импульсов составляет +5X, то следует принять

q;=0,05.

Число Л с выхода счетчика 5 сравнивается со сформированными таким образом пределами в первом и втором блоках 8 и 9 сравнения двоичных чисел. При этом, если N (N (! -q ), то появляются сигналы на выходах блоков

S и 9 (фиг. 2в) сравнения; если

N (1-и) Н -< N (1+Ч), то выдается сигнал только на выход первого блока 8 сравнения, если N ) N©(l+q), то сигналы на выходах обоих блоков

8 и 9 отсутствуют, Блок 12 усреднения вычисляет среднее значение минимальной длительности импульсов по формуле

После того, как будет принято р чисел N, блок 12 усреднения вьщает число Б на выход устройства, а также вьщает сигнал на управляющий выход, Этот сигнал через элемент

ИЛИ 5 поступает на вход предварительной установки блока 6 памяти.

IIo этому сигналу происходит запись в блок 6 памяти числа, заведомо большего ожидаемой минимальной длительности входных импульсов (например, во все разряды заносятся единицы ). После этого устройство начинает новый цикл работы.

Если длительность входных HM пульсов по каким-либо причинам увеличится и появление сигнала на управляющем выходе блока 12 усреднения станет невозможным, то сигнал предварительной установки блока

6 памяти поступит через элемент

ИЛИ 15 с выхода блока 14 задержки.

Функции этого блока может выполнить счетчик, коэффициент пересчета k которого выбирается исходя из следующих соображений: из К входных импульсов с определенной вероятностью (близкой к 1) р импульсов должны иметь минимальную длительностьь.

На фиг, 4 представлена функциональная схема блока 12 усреднения для случая n=2, р=1 . Чпсло N noI ступ-.åò на один из входов двоичного генератора 16, а на второй его вход11 73384 сумма предыдущих чисел М1, которая хранится в первом буферном регистре 17. Счетчик 18 подсчитывает количество принятых чисел М и по до{ стижении им числа р=А выдает сигнал эаписи яо вropoA буферный ре гистр 19 числа Й, причем

11 73384

Составитель Л. Плетнева

Техр ед M. Íàäü

Корректор А, ОбРУчаР

Редактор Е.Копча

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

Закаэ 5051/47 Тираж 40б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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