Многоканальный амплитудный селектор импульсов

 

Изобретение относится к устройствам селекции импульсных последовательностей на фоне хаотических импульсных помех в широком диапазоне изменения амплитуд и би в радиолокации, радиоастрономии и др. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия. Устройство содержит N самонастраивающихся амплитудных селекторов, N ячеек запуска, линию задержки, кольцевой счетчик, N - входовую схему ИЛИ, формирователь импульсов запрета и элемент НЕ. Импульсы поступают на вход самонастраивающегося амплитудного селектора через линию задержки и соответствующую ячейку запуска. Каждый самонастраивающийся амплитудный селектор после приема первого импульса выдает сигнал, который через N - входовую схему ИЛИ, формирователь импульсов запрета и элемент НЕ поступает на вход соответствующей ячейки запуска и с выхода ячейки запуска-на тактовый вход кольцевого счетчика, который формирует разрешающий сигнал для следующего самонастраивающегося амплитудного селектора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4267813/24-21 (22) 24.06.87 (46) 30,09.89, Бюл. Р 36 (72) M.È. Кудаев, К.К. Мочалов и И.А. Тосканов (53) 621.318 (088.8) (56) Кузьмин С.З. Основы цифровой обработки радиолокационной информации.

Y.: Сов. радио., 1967, с. 212.

Авторское свидетельство СССР

У 892693, кл. H 03 К 5/26, 1980. (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АМПЛИТУДНЫЙ СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к устройствам селекции импульсных последовательностей на фоне хаотических импульсных помех в широком диапазоне изменения амплитуд и может быть использовано в радиолокации, радиоаст рономии и др. Цель изобретения — по- . вьппение точности и быстродействия.

Изобретение относится к устройствам селекции импульсных последовательностей на фоне хаотических импульсных помех в широком диапазоне изменения амплитуд и может бить использовано в радиолокации, радиостроении, .асинхронных сисметах связи, спектро- ° анализаторах, в ядерной физике и др.

Цель изобретения — повышение точ ности и быстродействия многоканального амплитудного селектора (МАС) импульсов .

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого MAC.

„„SU„„1511857 А1 (51)4 Н 03 К 5/22, 5/26

Устройство содержит п самонастраивающихся амплитудных селекторов, и ячеек запуска, линию задержки, кольце" вой счетчик, и-входовую схему ИЛИ, формирователь импульсов запрета и элемент НЕ. Импульсы поступают на вход самонастраивающегося амплитудно-. ,.го селектора через линию задержки и со° ответствующую ячейку запуска. Каждый самонастраивающийся амплитудный селектор после приема первого импульса выдает сигнал, который через n" входовую схему ИЛИ, формирователь им-. пульсов запрета и элемент НЕ поступает на вход соответствующей ячейки запуска и с выхода ячейки запуска на тактовый вход кольцевого счетчика,. который формирует разрешающий сигнал .для следующего самонастраивающегося амплитудного селектора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

МЛС содержит и самонастраивакп ихся амплитудных селекторов (CAC) 1, каждый иэ которых включает последовательно соединенные двухпороговый компаратор 2, логический элемент

ИЛИ 3, блок 4 выборки и хранения и делитель 5 напряжения, а также пер- вый 6 и второй 7 ключи, формирователь 8 тактовых импульсов, програм-. мный обнаружитель 9 пачки и элемент

10 совпадения, при этом первый вход двухпорогового компаратора 2, сиг". нальный вход блока 4 выборки и хранения, сигнальный вход первого ключа 6

I 5 11857

3 и вход формирователя 8 тактовых импульсов объединены и образуют вход

САС 1, первые входы второго ключа 7 и программного обнаружителя 9 пачки объединены и подключены к выходу формирователя 8 тактовых импульсов. Первый и второй выходы делителя 5 напряжения подключены соответственно к второму и третьему входам двухпорого- 10 вого компаратора 2, первый вход элемента 10 совпадения и второй вход программного обнаружителя 9 пачки объединены и подключены к выходу логи" ческого элемента ИЛИ 3. 15

Второй вход элемента 10 совпадения соединен с первым выходом программного обнаружителя 9 пачки, а выход подключен к управляющему входу первого ключа 6, выход которого 20 является первым выходом САС

Второй выход программного обнаружителя пачки .подключен к второму входу второго ключа 7 и является вторым выходом САС I. Выход двухпорогового компаратора 2 является третьим выходом САС 1.

Кроме того БАС содержит входовый логический элемент ИЛИ 11, формирователь 12 импульсов запрета, элемент 30

НЕ 13, линию 14 задержки, и-разрядный кольцевой счетчик 15 и и ячеек запуска (ЯЗ) 16-1-16-п, каждая из которых включает первый 17 и второй

18 коммутаторы,. трехвходовый 19 и, двухвходовый 20 элементы совпадения и логический элемент HE 21. Сигнальные входы первого 17 и второго 18 коммутаторов являются соответственно первым и вторым входами ЯЗ 16. 40

Первый вход трехвходового элемента 19 и вход логического элемента HF.

21 объединены и образуют третий вход

ЯЗ 16, второй вход трехвходового элемента 19 совпадения является чет- 45 вертым входом ЯЗ 16. Первый вход двух. входового 20 и третий вход трехвходового 19 элементов совпадения объединены и образуют пятый вход ЯЗ 16.

Вторые входы первого коммутатора 17 и 50 двухвходового элемента 20 совпадения объединены и подключены к выход логического элемента HF, 21. Второй вход второго коммутатора 18 соединен с выходом трехвходового элемента 19 сов- падения.

Выходы первого 17 и второго 18 коммутаторов объединены и образуют первый выход ЯЗ 16.

Выход днухвходового элемента 20 совпадения является вторым выходом

ЯЗ 16. Первые входы всех и ЯЗ 16 и вход линии !4 задержки объединены и образуют вход устройства. Вторые входы всех п ЯЗ 16 объединены и подключены к выходу линии 14 задержки.

Первые выходы ЯЗ в соответствии со своим номером и подключены к входам САС такого же номера п, вторые выходы которых подключены к третьим входам соответствующих ЯЗ, Четвертые входы всех ЯЗ 16 объединены и через элемент НЕ 13 подключены к выходу формирователя 12 импульсов запрета. Пятые входы ЯЗ 16 в соответствии со своим номером и подключены к выходам соответствующих разрядов п-разрядного кольцевого счетчика, вторые выходы всех ЯЗ 16 объединены и подключе» ны к входу и-разрядного кольцевого . счетчика, третьи выходы всех САС под ключены к входам и-входового логического элемента ИЛИ 11 выход которого подключен к входу формирователя импульсов запрета.

ИАС импульсов работает следующим обраэом.

На вход YAC поступают импульсы ряда стационарных и независимых потоков, порожденных независимыми источниками.

Работой КАС управляют программные обнаружители 9 пачки САС и п-разрядный кольцевой счетчик 15.

Для упрощения рассмотрим работу

САС 1 и соответствующей ЯЗ 16..

В исходном состоянии на втором выходе программного обнаружителя 9 .пачки имеется логическая команда ис" ходного положения, которая поступает на второй выход САС 1 и на второй вход второго ключа 7 САС 1, обеспе" чивая прохождение запускающего импульса с выхода формирователя 8 тактовых импульсов через логический элемент ИЛИ 3 на первый вход блока 4 выборки и хранения, сигнальный вход которой соединен с входом САС 1.

В исходном состоянии на выходе одного из разрядов (для простоты счи-. таем, что на выходе nepsoro)n- ðàýрядного кольцеового счетчика 15 имеется команда логической единицы, а на всех остальных - нули.

На выходе формирователя 12 импуль" сов запрета сигнал не формируется, 5 15 и на вь|ходе элемента НЕ 13 формируется потенциал логической единицы.

При одновременном поступлении на третий, четвертый и пятый входы

ЯЗ 16 потенциалов логической единицы соответственно с второго выхода

САС 1, выхода элемента HE 13 и первого разряда п-разрядного кольцевого счетчика срабатывает трехвходоный элемент 19 совпадения ЯЗ 16, который подает на второй вход второго коммутатора 18 потенциал логической единицы, обеспечивая прохождение первого приходящего импульса на вход САС 1 по цепи: вход ИАС, линия 14 задержки, второй вход ЯЗ 16, первый выход ЯЗ

16, вход САС 1.

Все остальные ЯЗ 16 в работе временно не принимают участия, так как в исходном состоянии на их пятых входах присутствуют нули с выходов разрядов и-разрядного кольцевого счетчика.

По приходу первого импульса в САС запускаются формирователь 8 тактовых импульсов и блок 4 выборки и хра. нения, в котором запоминается амплитудное значение этого импульса в виде напряжения, которое после деления делителем 5 напряжения поступает на второй и третий входы двухпорогового компаратора 2 в качестве пороговых, По заднему фронту первого тактового импульса, сформированного формирователем 8 тактовых импульсов, программный обнаружит ель 9 пачки. по первому входу выходит из состояния исходного положения и снимает разрешающий потенциал с второго входа второго ключа 7, который закрывается, и дальней шая работа САС 1 происходит только по импульсам, прошедшим на выход двухпорогового компаратора 2.

Команда исходного положения снимается с второго выхода САС 1 и третьего входа ЯЗ 16, при этом с выхода трехвходового элемента 19 совпадения снимается команда и второй коммутатор 18 закрывается. Одновременно на выходе логического элемента НЕ 21 формируется команда логической единицы, которая поступает на вторые входы первого коммутатора 17 и двухвходового элемента 20 совпадения.

Первый коммутатор 17 срабатывает и подключает импульсы с входа ИАС на

11857 6 вход CAC 1 по цепи; вход МАГ, первый вход ЯЗ 16, первый выход ЯЗ 16.

Перепад напряжения с выхода двух5 входового элемента 10 совпадения поступает с второго выхода ЯЗ 16 на вход п-разрядного кольцевого счетчика 15, вызывая его срабатывание, в нем единица передвигает ся в следующий р азряд и н работе МАС .. начинает участвовать второй САС 1 с ЯЗ 16.

Второй приходящий импульс поступает непосредственно с входа устройства на вход САС 1 и через линию 14 задержки и вторую ЯЗ 16 на вход нторого CAC 1.

Для первого САС 1 каждый последующий входной импульс, если он выведен из состояния исходного положе20 ния, может осуществить перезапись амппитуды в блок 4 выборки и хранения т.илько в том случае, если его амплитуда попала в. створ коридора, образованного напряжением порогов

25 с выхода делителя 5 напряжения. Всякое попадание импульса в коридор фиксируется по второму входу программного обнаружителя 9 пачки как появление события и ему приписывается единица.

30 Всякий импульс, запустивший формирователь 8 тактовых импульсов и не попавший в створ коридора, не вызывает события и ему приписывается нуль.

Нули и единицы фиксируются nporpaMным обнаружителем 9 пачки.

При появлении не менее К событий .. попадания в створ коридора амплитуд импульсов на и смежных интервалах наблюдения программный обнаружитель

40 9 пачки формирует на первом выходе команду "Захват" и выдает ее в виде логической единицы на второй вход элемента 10 совпадения. Если амплитуда входного импульса вызвала сраба4 тывание двухпорогового компаратора 2, то на его выходе появляется импульс нормированной амппитуды, временное положение которого совпадает с временным положением входного. Этот им 0 пульс, пройдя элемент ИЛИ 3, нызывает фиксацию события (единица в программном обнаружителе 9 пачки) и через подготовленный к пропусканию командой "Захват" элемент 1О совпа- дения замыкает на нремя своей длительности первый ключ 6.

Входной импульс, совпадающий с ним по времени, проходит на выход САС 1 неизменной амппитуды.

1511857

В результате описанных действий

САС 1 настраивается автоматически на одну из входных последовательностей импульсов из входного потока.

С третьих выходов САС 1 импульсы

5 с выходов двухпороговых компараторов через и-входовый логический элемент

ИЛИ 11 поступают на вход формирователя 12 импульсов запрета, который формирует на своем выходе импульс длительностью < = n< + д где л ль и > "лэ время задержки импульса линией задержки; à — длительность входного импульса. 15

Таким образом, если входной импульс вызвал срабатывание двухпорого". вого компаратора 2 какого-либо САС 1, то на выходе элемента HF. формируются импульсы нулевого потенциала, кото- 20 рые, поступая на четвертые входы всех

ЯЗ 16, запрещают срабатывание по этим же импульсам тех САС, которые находятся в исходном положении. Это обеспечивает исключение одновременно- 25

ro захвата одной последовательности импульсов сразу несколькими САС.

Если второй приходящий импульс не вызвал срабатывания двухпорогового компаратора 2 первого САС, то он пос- 30 тупает с выхода линии задержки через

ЯЗ 16 на вход второго САС 1, для которого он является первым, и все процедуры, описанные для первого САС, повторяются для второго САС 1 и теперь.к работе устройства подключается третий САС 1 и т.д.

Если после выхода программного обнаружителя 9 пачки какого-либо

САС 1 из исходного состояния, а так- 40 же если он находится в состоянии захвата, подряд на S смежных интервалах не зафиксировано ни одного попадания в створ коридора, то программный обнаружитель 9 пачки переходит в исход- 45 ное состояние, снимая команду "Захват" с логического элемента 10 совпадения, и подает команду исходного положения на второй вход второго ключа 7 и на второй выход САС 1.

Дальнейшая работа сбросившегося

САС номера и будет возможна только тогда, когда на выходе такого же номер а р азряда кольцевого счетчика появится сигнал логической единицы.

Если какой-либо САС сбросился, то он становится в конце очереди на разрешение работы и до тех пор, пока все остальные САС не перейдут в состояние захвата, он не может начать работу.

Ширина коридора и критерий захвата определяются с учетом параметров флуктуаций потоков и минимизации величины вероятности ложного захвата.

Число каналов и определяется из условия заданной вероятности устойчивого сопровождения потоков при условии, что число входных, потоков конечно.

Фор мул а из о бр ет ения

1. Многоканальный амплитудный се" лектор импульсов, содержащий и блоков селекции и линию задержки, о т л и ч а ю.шийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены и ячеек запуска, и-разрядный кольцевой счетчик, и-входовый логический элемент

ИЛИ, формирователь импульсов запрета и элемент НЕ, при этом первые входы всех ячеек запуска и вход линии задержки объединены и образуют вход устройства, вторые входы ячеек запуска объединены и соединены с выходом линии задержки, первые выходы всех ячеек запуска в соответствии со своим номером и подключены к входам блоков селекции такого же номера и, первые выходы которых являются выходами устройства, вторые выходы блоков селекции подключены к третьим входам соответствукнцих ячеек запуска, вторые выходы всех ячеек запуска объединены и подключены к входу п-, разрядного кольцевого счетчика, третьи выходы всех блоков селекции подключены к входам и-входового логического элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу формирователя им" пульсов запрета,.четвертые входы все» ячеек запуска объединены и через элемент НЕ подключены к выходу формирователя импульсов запрета, пятые входы ячеек запуска в соответствии со своим номером и подключены к выходам таких же номеров разрядов иразрядного кольцевого счетчика.

2. Селектор по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что блоки селекции выполнены в виде самонастраивающихся амплитудных селекторов, каждый из которых содержит соединенные последа вательно двухпороговый компаратор, 1511857 логический элемент ИЛИ, блок выборки и хранения и делитель напряжения, а также первый и второй ключи, формирователь тактовых импульсов, программный обнаружитель пачки и элемент совпадения, при этом первый вход двухпорогового компаратора, сигнальный вход блока выборки и хранения, сигнальный вход первого ключа и вход формирователя тактовых импульсов объединены и образуют вход самонастраивающегося амплитудного селектора, первые входы второго ключа и программного обнаружителя пачки объединены и подключены к выходу формирователя тактовых импульсов, первый и второй выходы делителя напряжения подключены соответственно к второму и третье-. му входам двухпорогового компаратора, первый вход элемента совпадения и второй вход программного обнаружителя пачки объединены и подключены к выходу логического элемента ИЛИ, . второй вход элемента совпадения соединен с первым выходом программного обнаружйтеля пачки, а выход подключен к управляющему входу первого ключа, выход которого является первым выходом самообучающегося амплитудного селектора, второй выход программного обнаружителя пачки подключен к второму входу второго ключа и являет" ся вторым выходом самообучающегося. амплитудного селектора, а выход двух- З5 порогового компаратора является третьим выходом самообучающегося амплитудного селектора.

3. Селектор по и.1, о т л и ч а— .ю шийся тем, что каждая из ячеек запуска содержит первый и второй коммутаторы, трехвходовый и двухвходо,вый элементы совпадения и логический элемент НЕ, при этом сигнапьные вхоt ды первого и второго коммутаторов являются соответственно первым и вторым входами ячейки запуска, первый вход трехвходового элемента совпадгния и вход логического элемента HE объединены и образуют третий вход ячейки запуска, второй вход трехвходового элемента совпадения является четвер1 тым входом ячейки запуска, первый вход двухвходового и третий вход трехвходового элементов совпадения объединены и образуют пятый вход ячейки запуска, вторые входы первого коммутатора .и двухвходовго элемента совпадения объединены и подключены к выходу логического элемента НЕ, второй вход второго коммутатора соединен с выходом трехвходового элемента совпадения, выходы первого и второго ком,мутаторов объединены и образуют первый выход ячейки запуска, выход двух1входового элемента совпадения является вторым выходом ячейки запуска.

Составитель В. Простаков

Редактор А. Опар Техред П, Сердюкова Корректор О. цнпле

Заказ 5911!57 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101