Аналого-цифровой преобразователь

 

Изобретение относится к информадионно-иямерительной технике и мо- , жет быть использовано в системах регистрации и обработки сигналов в условиях помехо Изобретение позволяет повысить точность измерения регулярного сигнала при отношении сигнал/помеха меньше единицы за счет того, что в устройство, содержащее первое и второе вероятностные реле, блок сравнения, реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь, введены прерыватель, модулятор, генератор частоты и делитель частоты. Введение этих блоков позволило повысить точность измерения амплитуды входного регулярного сигнала при отношении сигнал/помеха меньше единицы за счет применения пассивного квантователя , имеюп;его малые собственные шумы . 1 3.п. ф-лы, 2 ил. f (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 5 А1 (51) 4 Н 03 М 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4167076/24-24 (22) 26.12.86 (46) 23.01.89. Бюп. 1Ф 3 (72) Н.В.1(алютин (53) 681.325 (088.8) (56) Комолов R.Ï. и др. Параметроны в цифровых устройствах. — Библиотека по автоматике, M. Энергия, 1968.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1181116, кл. Н 03 M 1/48, 1983. (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ IIPFOSPA30BAТЕЛЬ (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах регистрации и обработки сигналов в условиях помех. Изобретение позволяет повысить точность измерения регулярного сигнала при отношении сигнал/помеха меньше единицы за счет того, что в устройство, содержащее первое и второе вероятностные реле, блок сравнения, реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь, введены прерыватель, модулятор, ген ер атор частоты и делитель частоты, Введение этих блоков позволило повысить точность измерения амплитуды входного регулярного сигнала при отношении сигнал/помеха меньше единицы за счет применения пассивного квантователя, имеющего малые собственные шумы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1453595

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах регистрации и обработки сигналов в услови5 ях помех, Цель изобретения - повышение точности при отношении сигнал /шум меньше единицы, На фиг.l представлена функциональ- lp ная схема устройства; на фиг.2 - прин ципиальная схема блока сравнения, Аналого-цифровой статистический, преобразователь (фиr. 1) содержит пре.рыватель 1, вероятностные реле 2 и 3, модуля тор 4, блок 5 ср авнения (фазовый детектор), реверсивный счетчик

6, генератор 7, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8, делитель 9 частоты, входную шину 10, шину 11 2р управления, шину 12 "Установка час,тоты", выходную шину 13 и шину 14 "Сброс".

Блок сравнения (фиг ° 2) содержит

;двухзатворный транзистор 15, первый 25 и второй резисторы 16 и 17, второй инвертор 18, D-триггер 19, первый инвертор 20, элементы 2И-НЕ 21,и 22, входную 23 и выходные 24 и 25 шины блока. 30

Аналого-цифровой преобразователь работает следующим образом.

По входной шине 10 на вход прерывателя 1 поступает сигнал, представляющий собой аддитивную смесь полез ного сигнала, амплитуду которого не1

|обходимо измерить, и шума, причем ! частота полезного сигнала априорно известна. Генератор 7 накачки вырабатывает частоту накачки вероятност- 40 ных реле 2 и 3 в соотношении Zf

-" f„.Управление частотой накачки осуществляется при помоши ЦАП 8, на вход которого по шине 12 поступает код, соответствующий необходимой частоте накачки.

Вероятностные реле 2 и 3 определяют в условиях помех апостериорные вероятности попадания суммарной фазы сигнала и помехи в одну иэ возможных зон фазы 0-180, 180 -360 относительно фазы частоты накачки, т,е. осуществляют квантование на два уровня фазы сигнала. Возможны только два состояния фазы сигнала на выходе веро ятностных реле 2 и 3 0 или П

1! 11 ин 55 соответствующие начальным значениям фазы сигнала в момент возбуждения вероятностных реле.

Модулятор 4 осуществляет АМ-модуляцию частоты накачки. Блок 5 сравнения при совпадении фаз радиоимпульсов на его первом и втором входах вырабатывает импульс на выходе 25, а при несовпадении фаэ - на выходе 24, Делитель 9 частоты осуществляет синхронное деление частоты накачки на заданный коэффициент деления и вирабатывает импульсы управления модулятором 4„

Реверсивный счетчик 6 осуществляет накопление результатов серии замеров. В исходном состоянии реверсивный счетчик 6 по шине "Сброс" устанавливается в нулевое состояние, а входная шина 10 через прерыватель 1 подключена к входам вероятностных реле 2 и 3.

В режиме измерения делитель 9 частоты вырабатывает импульсы модуляции. При этом вероятностные реле

2 и 3 периодически возбуждаются.

Если на входной шине 10 регулярный сигнал отсутствует, то установление колебаний с фазами "0" или "П" на их выходах равновероятно и показание реверсивного счетчика 6 минимально. Если на входной шине 10 присутствует полезный сигнал с частотой

2f, = К„, то будут частые совпадения фаз на выходах вероятностных реле

2 и 3 и показания реверсивного счетчика 6 увеличиваются.

Показ ания реверсивного счетчика

6 прямо пропорциональны амплитуде сигнала f . Это справедливо и для отношений сигнал/помеха менее единицы, Таким образом, код на выходе реверсивного счетчика отражает амплитуду входного сигнала.

В режиме калибровки устройства по шине 11 на вход прерывателя i поступает сигнал, по которому входная шина 10 отключается от устройства, За серию измерений определяют уровень собственных шумов вероятностных реле 2 и 3. Этот результат используется как значение порогов для принятия решения есть полезный сигнал или нет при последующих измерениях, а также при уточнении истинного значения амплитуды входного сигнала.

Реализация блока 5 сравнения зависит от частоты полезного сигнала.

Приведенная на фиг.2 принципиальная схема блока 5 позволяет обрабатывать сигналы в диапазоне до 50 МГц. ВходЛ

145 359 ные радиоимпупь<:ы <и нероятност ных реле 2 и 3 поступают на затворы транзистора 5. Jla нагрузичном резисторе

17 появляется импульс только тогда, 5 когда фазы радиоимпульсов одинаковы.

Импульс опроса по входу 23 (модуляция) разрешает завис ать B D-триггер

19 только в момент запуска вероятностные реле 2 и 3 и опрашивают состо-1О яние 0-триггера 19 после окончания р адиоимпульса.

4 подключен к )ретьему входу блока ср ив певи я и первому входу модулятора, второй вход которого соединен с выходом генератора, выход модулятора соединен с первыми входами первого и второго вероятностных реле, вторые входы которых объединены и подключены к выходу прерывателя, пер вый вход которого является входной шиной устройства, а второй вход шиной управления.

Формула из обр етения

1. Аналого-цифровой преобразователь, содержащий первое и второе вероятностное реле, выходы которых соответственно подключены к первому и второму входам блока сравнения, выходы 20 которого подключены соответственно к входам суммирования и вычитанияреверсивного счетчика, выходы которого являются выходной шиной устройства, а вход установки в "0" является 25 шиной "Сброс", цифроаналоговый преобразователь, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности при отношении сигнал/шум меньше единицы, введены прерыватель,,мо-. 30 дулятор, делитель частоты и генератор, а вероятностные реле выполнены на параметроне, при этом входы цифроаналогового преобразователя являются шиной установки частоты, а выход под- З5 ключен к управляющему входу генератора, выход которого подключен к входу делителя частоты, выход которого

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что блок сравнения содержит двухзатворный транзистор, два резистора, D-триггер, два инвертора и два элемента И-НЕ, информационный вход и вход установки в "0" D-триггера объединены с входом первого инвертора и являются третьим входом блока, первым и вторым входами которого являются затворы двухзатворного транзистора, сток которого через первый резистор подключен к положительному потенциалу источника питания, а исток через второй резистор — к шине нулевого потенциала и соединен с входом второго инвертора, выход которого соединен с входом синхронизации 9триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входа,ми первого и второго элементов И-HE соответственно, вторые входы которых объединены и подключены к выходу первого инвертора, а выходы — являются выходами блока.

1453595

Со ст авит ел ь В. Гейнрихс

Редактор Н.Яцола Техред М. Ходанич

Корр ектор 3.J1îí÷àêoâ à

Заказ 7301/55 Тираж 879

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, /

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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