Многоканальный селектор

 

.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для разделения периодических последовательностей импульсов с априорно известными периодами следования . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей . Устройство содержит п каналов селекции. Каждый канал содержит элементы запрета, селектор импульсов по периоду, устройство для выделения первого импульса, элемент И, элементы ШШ, блок управления. Блок управления содержит счетчики, элементы И, триггеры, элементы ИЛИ, вход сброса, вход запуска, вход установки, выход сбросу и вход записи. Поставленная цель достигается за счет того, что блоком управления и вновь введенными элементами обеспечивается измерение в К первых канала - интервалов между входными импульсами и последующая селекция в каждом канапе. При этом за К циклов полностью обеспечивается разделение входной последовательности импульсов. 1 3.п. ф-лы, 4 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ;...:

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ "@-Г» (21) 4084210/24-21 (22) 07.07.86 (46) 15.01.88.Бюл. У 2 (72) Л.Н.Мельников, А.В.Маргелов и Л.Н.Мельникова (53) 621.394.657 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 572810, кл. Н 03 К 5/22, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 1015493, кл. H 03 К 5/22, 1982 ° (54) МНОГОКАНАЛЬНЬЙ CEJ1EKTOP (57).Изобретение относится к импульсной технике и может быть ис- . пользовано для разделения периодических последовательностей импульсов с априорно известными периодами следования. Целью изобретения является расширение функциональных воэможнос„.SU„, 1367145 А1 (gg 4 Н 03 К 5/22 тей. Устройство содержит п каналов селекции. Каждый канал содержит элементы запрета, селектор импульсов по периоду, устройство для выделения первого импульса, элемент И, элементы ИЛИ, блок управления. Блок управления содержит счетчики, элементы И, триггеры, элементы ИЛИ, вход сброса, вход запуска, вход установки, выход сброса и вход записи. Поставленная цель достигается эа счет того, что блоком управления и вновь введенными элементами обеспечивается измерение в К первых канала-. интервалов между входными импульсами и последующая селекция в каждом канале. При этом эа

К циклов полйостью обеспечивается разделение входной поспедовательности импульсов. 1 s.ï. ф-лы, 4 ил.

7145

1 136

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова- . но для разделения периодических последовательностей импульсов с априорно неизвестными периодами следования.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей селектора эа счет обеспечения разделения импульсных последовательностей с априорно неизвестными периодами следования сигналов.

Поставленная цель достигается эа счет того, что блоком управления и вновь введенными элементами обеспечивается измерение в К первых каналах многоканального селектора К интервалов t,,...,t„ между (К+1) входными импульсами и последующая селекция н каждом из каналов ° Интервалы селекции Тс,, ° ., T „ ðàííû соответственно t,,,..., t, что позволяет за один цикл измерения выделить одну из К периодических последовательностей, а за К циклов - полностью разделить входную последовательность импульсон.

На фиг.1 приведена структурная схема многоканального селектора; на фиг.2 - временные диаграммы его оаботы; на фиг. 3 -схема работы селектора по периоду "2"; на фиг. 4схема устройства задержки.

Многоканальный селектор содержит и каналов селекции, каждый канал и содержит элемент запрета 1, селект тор импульсов по периоду 2, устройство для выделения первого импульса

3, элемент И 4, элементы EIH 5 . ь И

6, выход 7, где n =. 1,,2,3,....

Многоканальный селектор содержит также вход 8, блок 9 управления, элемент 10 запрета, элемент HjIH »II, вход 12 сброса, вход 13 установки.

Блок 9 управления содержит информационный вход 14, счетчик 15 с переменным коэффициентом счета, элементы И 16 и 17, триггеры 18 и 19,счетчик 20, элементы ИЛИ 21, 22 и 23, вход 24 сброса, вход 25 запуска, вход

26 установки, выход 27 сброса, выход 28 записи, вход 29 записи.

Селектор импульсов по периоду "2" может быть выполнен по схеме, приведенной на фиг. 3. В этом случае он содержит вход 30, устройство 31 для выделения первого импульса, элемент

ИЛИ 32, устройство 33 задержки, элемент И 34, формирователь 35 стробов, 5

1!

40 15

55 элемент И 36, счетчик 37, элемент

ИЛИ 38, триггер 39, счетчик 40, элементы И 41 - 44, триггер 45, устройство 46 корректировки, вход 47 записи, выход 48 записи, вход 49 сброса, выход 50, выход 51 страбон.

На временных диаграммах (фиг.2) показаны эпюры следующих сигналов:

a - импульсы на входе 11; б — импульсы на выходе элемента И 16; н - импульсы на входе записи устройства

33 задержки селектора 2 ; r - импульсы на,входе записи устройства 33 за2 держки селектора 2; д - импульсы на входе записи устройства задержки селектора 2 ; е - импульсы на выходе формирователя 35 стробов селектора

2; ж - импульсы на выходе формирователя 35 стробов селектора 2 ; з импульсы на выходе формирователя 35 стробов селектора 2 ; и - импульсы на выходе счетчика 37 селектора 2 ; к - импульсы на выходе счетчика 37 селектора 2 л - импульсы на выхо2.

Ф з де счетчика 37 селектора 2; мимпульсы на выходе элемента. И 36 селектора 2 н - импульсы на выходе. 7

В каждом канале многоканального селектора выход элемента запрета 1 соединен с первым входом селектора импульсов по периоду "2", первый выход которого соединен с вторым входом устройства 3 для выделения первого импульса, первый выход которого соединен с входом элемента И 4, другой вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 5, а выход - с входом элемента ИЛИ 6, выход которого соединен с вторым входом селектора 2 и первым входом устройства 3 для выделения первого импульса.

Вход 8 соединен с информационными входами элементов запрета I всех каналов и элемента запрета 10,запрещающие входы которого соединены с нторыми выходами селекторов 2 каждого канала которые соединены с запре"

В

Ь щающими входами элементов запрета 1 каждого канала, кроме своего, выход элемента запрета 10 соединен с информационными входом блока 9 управления, выход сброса которого соединен с входом элементов ИЛИ 5 всех каналов, входы каждого иэ которых соединены с вторыми выходами устройств 3 для выделения первого импульса каждого. канала, кроме сноего, выходы элемен1367145

15 тов ИЛИ 5 каждого канала соединены с входами элемента ИЛИ ll выход которого соединен с входом запуска блока 9 управления, вход сброса которого соединен с входом 12 сброса н с входами элементов И31И 6 каждого канала, выход записи блока 9 управления соединен с третьим входом селектора 2 первого канала, третий выход селектора 2 каждого канала соединен с третьим входом селектора 2 последующего канала, вход 13 установки соединен с входом установки блока 9 управления.

Вход 1,4 блока управления соединен со счетным входом счетчика 15 с переменным коэффициентом счета и с входом элемента И 16, выход которого соединен с входом элемента И 17 и с 2р единичным входом триггера 18, единичный выход которого соединен с другим входом элемента И 17, выход счетчика 15 соединен с единичным входом триггера 19 и с входом счетчика 20, 25 выход которого соединен с входами элементов ИЛИ 21 и 22, выход элемента ИЛИ 21 соединен с нулевыми входами триггеров 18 и 19, выход элемента И 17 соединен с входом элемента ЗO

ИЛИ 23, вход 24 сброса соединен с входом сброса счетчика 15 и с входом элемента ИЛИ 21, вход 25 запуска соединен с входом элемента ИЛИ 21 и с вычитающим входом счетчика 15, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента 22, вход которого соединен с входом 26 установки, выход 27. сброса соединен с выходом счетчика 20, выход записи 28 соеди- 40 нен с выходом элемента ИЛИ 23, вход которого соединен с входом 29 записи, В качестве одного из примеров реализации многоканального селектора рассмотрим вариант, рассчитанный 45 на работу при параметрах: n = 4;

Г »»мм — мсвкс Д = (0»5-5»0) к1 ц»

3Т = 0»05» f = 500 к1ц» где (f„„„

1„,»„, J — диапазон изменения частот 60 входных периодических последовательностей; t „ - длительность входных импульсов; m — максимально возможное число подряд пропущенных импульсов;

LT — нестабильность периода входных последовательностей; f - частота опорных импульсов.

Рассмотрим работу селектора импульсов по периоду "2" (фиг. 3).

В исходном состоянии оба реверсивных счетчика устройства 33 задержки, которое может быть выполнено, напри мер, по схеме, приведенной на фиг.4, и триггер 45 записи установлены в

"0" и селектор 2 готов к работе в режиме измерения. Первый импульс с входа 30 поступает на первый вход устройства 31, импульс с выхода кото" рого поступает с задержкой ьТ/2 относительно входного импульса через элемент ИЛИ 32 на вход запуска устройства 33 задержки, разрешая счет опорных импульсов в первом реверсивном счетчике (фиг.4, И;С Д! ° ° .Д3) в режиме сложения, Задержка на ЬТ/2 на выходе устройства 31 необходима для смещения строб-импульсов формирователя 35, чтобы обеспечить понадание входных импульсов посредине стробов. Спустя время t относительно импульса на входе 30 поступает импульс. на вход 47 записи, переключая селектор в режим селекции (T .45 в"1"). Этот импульс пропускается элементом И на вход записи устройства 33, так как триггер 45 переключается в состояние "1" по заднему фронту входного импульса. При этом в первом реверсивном счетчике хранится код числа 1,» равного 1, — д Т/2

t о о» ге 1 = 1 f котоо рый переписывается во второй реверсинный счетчик и является кодом вре» мени задержки 1 0, = l t,. Первый счетчик начинает считать опорные импульсы в режиме вычитания, перепол» няясь через время t > . Импульс пере- полнения поступает через элемент И

34 и запускает формирователь 35 стробов» длительность Т Bblxo+HoI o HM» пульса которого равна

hT F Т 1/I

При попадании входного импульса в строб на выходе элемента И 36 формируется импульс, запускающий устройство 33 задержки и сбрасывающий своим задним фронтом формирователь 35 стробов. При пропуске входного импульса устройство 33 запускается импульсом середины строба, поступающим íà его вход через элемент ИЛИ 32 с второго выхода формирователя 35 стробов.

Строб-импульсы подсчитываются счетчиком 37, отселектированные импульсыТ2, ТЗ, поступают на вход 8 (фиг,2, эпюра а). В последовательности, являющейся смесью К периодических импульсных последовательностей, среди любых (К+1) импульсов, взятых подряд, не менее двух импульсов принадлежат одной периодической последовательности. Поэтому измерив К ин10 тервалов t,,..., t между (К+1) импульсами, можно определить период одной из К периодических последовательностей Т, = T где i j - К, и затем .выделить ее из входной после18 довательности импульсов. Измерение

К интервалов t;,..., С„ производится в устройствах 33 задержки селекторов 2 " в каналах селекции, запускающихся одновременно первым вход20 ным импульсом.

Счетчик 15 блока 9 управления считает до переполнения (К+1) импульсов, которые поступают также через элемент И 16 на вход элемента И 17

26 и на единичный вход триггера 18 (фиг.2, эпюра б), переключающемуся по заднему фронту входного импульса, Это обеспечивает выделение на выходе 28 записи иэ (К+1) импульсов

30 К импульсов, за исключением первого, которые подаются на вход 47, записи

I селектора 2 . Первый из К импульсов на выходе 28 прекращает счет 1, опорных импульсов и переключает се/ з лектор 2 из режима измерения в режим селекции (фиг.2, эпюра в), Устройство 33 задержки и формирователь

35 сформируют строб спустя время

= 1, 1О относительно второго

40 импульса (фиг.2, эпюра е). Второй . импульс с выхода 28 пропускается

f элементом И 44 селектора 2 на выход 48 записи и далее - на вход 47 записи селектора 2 второго канала

4Б селекции (фиг.2, эпюра r). При этом прекращается счет 12 опорных им2 пульсов в селекторе 2 и он также переключается в режим селекции по периоду Т = 1 to + Ь Х/2. Tpeg0 тий импульс с выхода 28 переключает з в режим селекции селектор 2

Таким образом, после поступления (К+1) входных импульсов К каналов начинают селекцию импульсов входной

5 1367145 счетчиком 40. Если число подряд пропущенных входных импульсов или не попавших в строб превышает m счетчик 37 переполняется и устанавливает элементы селектора 2 в исходное состояние. Если счетчик 40 сосчитает Н отселектированных импульсов, считается, что произошел захват периодической последовательности,триггер 39 устанавливается в "1" и разрешает пропуск отселектированных импульсов на выход 50, строб-импуль-. сов - на выход 5 1.

Перепись кода времени задержки иэ второго реверсивного счетчика в первый производится импульсом переполнения первого счетчика.

Устройство 46 осуществляет коррекцию кода времени задержки: при попадании входного импульса в первую половину строба к коду добавляется единица, при попадании во вторую половину строба вычитается единица.

Таким образом, устройство 46 коррекции удерживает селектируемые импульсы посредине строба. Селектор 2 выделяет импульсы с периодом Т ьаа + Ь Т/2.

Работу устройства в целом рассмотрим по временной диаграмме (фиг.2), где представлен процесс разделения трех периодических последовательностей (к 3) с неизвестными периодами следования.

Перед началом работы многоканального селектора на вход 12 поступает импульс сброса, который устанавливает в исходное состояние блок управления, селекторы 2" и устройства выделения первого импульса 3 всех каналов. В исходном состоянии импульсы на вторых выходах всех селекторов 3 отсутствуют, s результате чего все элементы запрета

l0 открыты, а на первых выходах всех . устройств 5" устанавливается потенциалы верхнего уровня, открывающие элементы И 4 всех каналов, После установки устройства в исходное состояние в счетчик 15 с переменным коэффициентом счета блока 9 управления устанавливается код числа (К+1) подачей (К+1) импульсов на вход 13 установки. 55

Импульсы входной последователь. ности, являющиеся в рассматриваемом случае смесью трех периодических последовательностей с периодами Tl„ последовательности относительно первого импульса с разными периодами селекции t<,..., 4 Импульс переполнения счетчика 15 переключает триггер 19 в "0", который запрещает

1367145 выдачу входных импульсов с номерами большими, чем К+2 на выход записи

28 блока 9, При правильно определенном числе К в рассматриваемом приме5 ре в третьем канале происходит захват импульсов последовательности с периодом Т . Счетчик 40 селектора

2, отсчитав N отселектированных имз пульсов (фиг. 2, эпюра м), разрешает пропуск (N+1)-го импульса на выход

50. Этот импульс проходит на выход

7 (фиг.2, эпюра н) и на второй выход устройства выделения первого им3 пульса 3 и устанавливает в исход- 15 ное состояние через элементы ИЛИ 5 остальные каналы.

Строб-импульсы с выхода 51 селект

Фора 2 запрещают поступление импульсов захваченной последователь- 20 ности на входы селекторов других каналов и на информационный вход блока 9.

Захват происходит до переполнения счетчика 20, импульс с выхода эле- 25 мента ИЛИ 11 (фиг.2, эпюра л) поступает на вход 25 запуска блока 9. При этом устанавливаются в "0" триггеры

18 и 19, счетчик 20 и вычитается "1" из кода числа К, что необходимо при 30 следующем запуске устройства для захвата одной из К-1 оставшихся последовательностей, и т.д.

Импульсы переполнения счетчика !5 блока 9 подсчитываются счетчиком 20, модуль которого. выбран равным N где

N - число импульсов периодической последовательности, необходимых для надежного захвата.

Если после поступления (К+1) N 40 входных импульсов захват не произошел, на выходе элемента ИЛИ 11 не сформировался импульс. Это свидетельствует о неправильном определении числа К (К меньше реального числа. 45 периодических последовательностей) поэтому импульс переполнения подается на суммирующий вход счетчика 15, увеличивая на "1" число К.

Импульс переполнения счетчика 20 50 с выхода 27 сброса блока 9 подается также на входы элементов ИЛИ 5 всех каналов, устанавливая в исходное состояние те каналы, в которых захвата не произошло. После увеличения на "1" числа К производится повтор- ный запуск устройства, начиная с из» мерения интервалов <,... "«« между К+2 импульсами.

Если число К определено неправильно (К больше реального числа периодических последовательностей), то в нескольких каналах возможно формирование периодов селекции, кратных пе» риоду одной иэ последовательностей.

Например, при одной входной-последо вательности с периодом Т! и К 3 в первом канале Т,< = Т<, во втором

Тс = 2Т,, в третьем T = ЗТ,. В этом случае захват происходит раньше в канале с меньшим значением периода селекции, т.е. в первом. Остальные канали устанавливаются в исходное состояние импульсом с выхода устройства 3 канала с меньшим значением периода селекции, и повторно не запускаются, так как строб-импульсы первого канала запрещают поступление входных импульсов в эти каналы и в блок управления.

При известном числе К и известных значениях периодов последовательностей Т<. ..., Т„ работа многоканального селектора может быть упрощена. Для этого в исходном состоянии в каналы селекции устанавливаются коды периодов селекции путем подачи на вход записи 29 блока 9 К импульсов записи, интервалы между которыми равны Т,,..., Т„, Формула изобретения

1. Многоканальный селектор, содержащий и каналов, каждый из которых состоит из селектора импульсов по периоду, элемента запрета, устройства выделения первого импульса, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и первым входом селектора импульсов по перио ду, второй вход соединен с первым выходом селектора импульсов по периоду и выходом канала, а первый выход - с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход - с входом первого элемента

ИЛИ, выход элемента запрета соеди" нен с вторым входом селектора им пульсов по периоду, информационные входы элементов запрета соединены с входом селектора, а запрещающие входы соединены с вторыми выходами селекторов импульсов по периоду всех каналов, кроме своего, вторые входы первых .элементов ИЛИ каждого кана1367145. ла соединены с входом сброса, вторые выходы устройств выделения первого импульса соединены с входами вторых элементов ИЛИ всех каналов, кроме своего, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет обеспечения разделения импульсных последовательностей с априорно неизвестными периодами следования сигналов, в него введены блок управления, элемент запрета и элемент ИЛИ, причем вторые выходы устройства выделения первого импульса каждого канала соединень1 с входами элемента

ИЛИ, выход которого соединен с входом запуска блока управления, информационный вход элемента запрета соединен с входом многоканального селектора, вторые выходы селекторов импульсов по периоду каждого канала соединены с запрещающими входами элемента. запрета, выход которого соединен с информационным входом блока управления, вход сброса которого соединен с входом сброса многоканального селектора, соответствующие входы вторых элементов ИЛИ всех каналов соединены с выходом сброса блока управления, выход записи которого соедине r c третьим входом селектора импульсов по периоду первого канала, третий выход селектора импульсов по периоду каждого канала соединен с третьим входом селектора импульсов по периоду следующего канала, вход установки многоканального селектора соединен с входом установки блока управления.

2. Селектор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что блок управления содержит .два элемента И, три элемента ИЛИ, два триггера, счетчик и счетчик с переменным коэффициентом счета, счетный вход которого соединен с первым входом первого элемента И и с информационным входом блока управления, вход установки которого соединен через первый элемент ИЛИ с суммирующим входом счетчика с переменным коэффициентом счета, выход которого соединен с входом счетчика и с

)5 единичным входом первого триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с единичным входом второго триггера и первым вхо2О дом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а нулевой вход соединен с входом сброса счетчика, с нулевым входом первого триггера и с выходом

25 второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с входом сброса счетчика с переменным коэффициентом счета и с входом сброса блока управ- . ления, второй вход - с входом запус30 ка блока управления и с вычитающим входом счетчика с переменным коэффициентом счета, третий вход - с вторым входом первого элемента ИЛИ, с выходом счетчика и выходом сброса блока управления, выход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого .соединен с входом записи блока управления, а выход - с выхо4б дом записи блока управления.

) 367145

1Зб7145

Составитель A.Î÷åðåòÿíûé

Техред M.Ходанич

Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 6851/54

Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4