Способ определения временного положения видеоимпульсов

 

19202 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (12! (51)5 С 01 R 29/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTQPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ., :1 (21) 4491625/21 (22) 10.10.88 (46) 07.01.91. Бюп. Р 1 (72) В.П.Конищев и Н.П.Конищева (53) 621.396.96 (088.8) (56) Теоретические основы радиолокации./Под ред. В.Е.Дулевича. - М.: Советское радио, 1964„с. 319 — 320.

Митяшев Б. Н. Определение временного положения видеоимпульсов при наличии помех. — M.: Советское радио, 1962, с. 113. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕННОГО

ПОЛОНЕНИЯ ВИДЕОИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольИзобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано для определения временного положения видеоимпульс ов.

Цель изобретения - повьппение точности определения временного положения несимметричных видеоимпульсов при наличии шума.

Способ осуществляют следующим образом.

Форьжруют шкалу времени, цифференцируют видеоимпульс, формируют квадрат производной видеоимпульса, измеряют текущее значение квадрата произ,водной видеоимпульса, сравнивают мгновенные значения напряжения фронта и спада видеоимпульса с порогом измерения и фиксируют моменты равен- .ства t и t< соответственно, а вре :менное положение видеоимпульса определяют из соотношения ! зовано для определения временного положения видеоимпульсов. Целью изобретения является повьппение точности временного положения несимметричных видеоимпульсов при наличии шума. Способ предусматривает формирование шкалы времени, дифференцирование видеоимпульсов, формирование квадрата производной видеоимпульса, сравнение мгновенных значений напряжения фронта и (пада видеоимпульса с порогом из..(ерения. Временное положение видеоимпульса определяют из ма!.гема .г1ческ,зго соотношения, приведенйого в описан.пз:: изобретения, в котором таьже и)":,!.водится схема устройства для реализации предлагаемого способа. 1 ил .

<О

ЪФ - г (, ) г,.+ ((t>) г, !о v((t )г + v (t ) где V („)! и V (tt)." значения кнед- f (I рата производ- ф ной вид е онм-пульса в мо- 2ф менты С 2 и t22 Ь„1 саответствен- ( но. (Я

На чертеже предстаглена функциональная схема устройства для реализ ации сп ос оба .

Устройство содержит входы "Пуск"

1 и "Стоп" 2 устройства, вход 3 пода- чи напряжения порога измерения, вход Й

4 подачи напряжения видеоимпульса, генератор 5 импульсов, триггер б,ком" паратор 7, элемент 8 дифференцирования, инвертор 9, элемент И 10, элемент 1 iдифференцирования,,элемент

1619202

ИЛИ 12, элемент 13 задержки, квадратор 14, двухразрядный счетчик 15, счетчик 16, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 17, элемент ИЛИ 18, элемент 19 задержки, группы элементов

И 20 и 21, блок 22 умножения, сумматорр 23, элемент 24 задержки, группу элементов И 25, элемент И 26, сумматор 27, элемент 28 задержки, группы 10 элементов И 29 и 30, блок 31 деления, группу элементов И 32, группу выходов

33 -33,„ устройства, где m — разрядность кода времени.

Вход 1 устройства соединен с единичным входом триггера 6, вход 2 устройства соединен с нулевым входом триггера 6 и входом элемента 19 задержки, выход генератора 5 импульсов соединен с первым входом элемента И

10, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера 6, а выход с входами элементов 13 и 24 задержки и с первыми входами элементов И 20 и 21, выходы элементов 13 и 19 за- 25 держки Соединены соответственно со счетным и обнуляющим входом счетчика

16, разрядные выходы которого соединены с вторыми входами элементов И 20. Вход 3 устройства соединен с первым входом компаратора 7, второй вход которого соединен с входом 4 устройства и входом элемента 11 дифференцирования, выход которого соединен с входом квадратора 14, выход которого соединен с входом АЦП 17, раз- рядные выходы которого соединены с вторыми входами элементов И 21. Выход компаратора 7 соединен с входом элемента 8 дифференцирования, выход 40 которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 12, с входом инвертора

9, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 12, выход которо-: го соединен со счетным входом двух- 45 разрядного счетчика 15, разрядные выходы которого объединены элементом

ИЛИ 18, при этом разрядный выход старшего разряда соединен с первым входом элемента И 26, выход элемента ИЛИ

18 соединен с третьими входами элементрв И 20 и 21, выходы элементов И

20 соединены с первой группой входов блока 22 умножения, выходы элементов И 21 соединены с второй группой входов блока 22 умножения и со счет- SS ными входами сумматора 23, разрядйые выходы блока 22 умножения соединены с первыми входами элементов И 25.

Первый отвод элемента 24 задержки соединен с иницнирующим входом блока

22 умножения, второй отвод — с вторыми входами элементов И 25, а выход с установочным входом блока 22 умножения и с вторым входом элемента И

26, выход которого соединен с обнуляющим входом двухразрядного счетчика 15 и с входом элемента 28 задержки. Выходы элементов И 25 соединены со счетными входами сумматора 27, разрядные выходы сумматоров 23 и 27 соединены соответственно с первыми входами элементов И 30 и 29, выходы котopых соединены соответственно с первой и второй группой входов блока

31 деления, разрядные выходы которого соединены с первыми входами элемен1 тов И 32, первый отвод элемента 28 задержки соединен с вторыми входами элементов И 29 и 30, второй отвод с обнуляющими входами сумматоров 23 и 27 и с инициирующим входом блока 31 деления, третий отвод — с вторыми входами элементов И 32, а выход " с установочным входом блока 31 деления, выходы элементов И 32 соединены с группой выходов устройства 33 - 33щ.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на вход 3 подается напряжение порога измерения °

На выходе компаратора 7 — нулевой уровень. Триггер 6, счетчики 15 и 16, сумматоры 23 и 27 " обнулены. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 6 закрывает элемент И 10. Генератор 5 импульсов запущен. Распространение импульсов с его выхода блокируется закрытым элементом И 10. Нулевые уровни на разрядных выходах счетчика15 приводят к установлению нулевого уровня на выходе элемента ИЛИ 18, который закрывает элементы И 20 и 21.

В блоках умножения 22 и деления 31 произведены начальные установки (обнулены регистры адресов) .

Начало измерений сопровождается поступлением сигнала на вход 1 "Пуск" устройства, который переводит триггер

6 в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера 6 открывает элемент И 10 и импульсы с выхода генератора 5 импульсов подсчитываются в счетчике 16. формируется шкала дискретного времени.

Напряжение видеоимпульса подается на вход 4 устройства, дифференцирует.

16 ся элементом 11 дифференцирования и полученное напряжение возводится в квадрат квадратором 14, после чего преобразуется в цифровую форму с по-. мощью АЦП 17 (формируется текущее значение квадрата производной видеоимпульса). При совпадении напряжения фронта видеоимпульса с напряжением порога измерения на выходе компаратора 7 появляется единичный положительный перепад напряжения, из которого элементом 8 дифференцирования формируется положительный импульс. Полученный импульс через элемент ИЛИ 12 переводит счетчик 15 в единичное состояние. Единичный уровень с младшего разрядного выхода счетчика 15 через элемент.ИЛИ 18 открывает те из элементов И 20 .и 21, на вторых входах которых присутствуют единичные уровни с разрядных выходов счетчика 16 и

АЦП 17 соответственно. Очередной ближайший импульс с выхода генератора импульсов проходит через элемент И

10 подается на элементы 13 и 24 задержки и считывается через элементы

И 20 с разрядных выходов счетчика 16 значение времени t1 и через элементы

И 21 значение квадрата производной огибающей V (tr) c разрядных выходов АЦП 17. Коды считанных значений подаются на входы блока 22 умножения, а код значения V (t „) >, кроме того, на входы сумматора 23.

Задержанный на время считывания импульс с выхода элемента 13 задержки увеличивает значение счетчика 16 на единицу. Задержанный на время занесения кодов в блок 22 умножения импульс с первого отвода элемента 24 задержки инициирует работу блока 22 умножения (в случае выполнения последнего в виде ПЗУ считывает значение результата умножения) . Дополнительно задержанный на время переходных процессов в блоке 22 умножения импульс считывает результат умножения t < V (й„) и выдает его через элементы И 25 на сумматор 27. Дополнительно задержанный на время считывания импульс с выхода элемента 24 задержки осуществляет начальные установки в блоке 22 умножения. Дальнейшее распространение, импульса блокируется закрытым элементом И 26.

При совпадении напряжения спада видеоимпульса с напряжением порога . измерения на выходе компаратора 7 по"

19202

6 является единичный отрицательный перепад напряжения, из которого элемейтом 8 дифференцирования формируется отрицательный импульс, который, инвертированный инвертором 9, через элемент ИЛИ 12 переводит счетчик 15 в состояние "Двойка". Единичный уровень со старшего разрядного выхода счетчика 15 через элемент ИЛИ 18 подается на элементы И 20 и 21 и открывает элемент И 26.

Дальнейшая работа устройства аналогична описанной до момента появленьщ сигнала на выходе элемента 24 задержки, при этом в сумматоре 23 подсчитано значение суммы V (t1) > +

+ V (t2), а в сумматоре 27 подсчитывается значение суммы V (t1) t +

1 (2-О + V (p) t<. Сигнал с выхода элемента 24 задержки проходит через элемент

И 26, обнуляет счетчик 15 и подается на вход элемента 28 задержки. Задержанный на время выполнения операции сложения в сумматоре 27 импульс с первого отвода элемента 28 задержки считывает результаты суммирования с сумматоров 23 и 27 через элементы И

30 и 29 заносит их в блок 31 деления.

Дополнительно задержанный на время считывания импульс с второго отвода элемента 28 задержки. Обнул>."т сумма-торы 23 и 27 и инициирует:.лок 31 деления. Дополнительно задержанный на время переходных процессов в блоке 31

35 деления импульс с третьего отвода элемента 28 задержки считывает код временного положения видеоимпульса

to = EV (tt) С, + V (е ) Е,1ф (t,) +

+ V (t ) $ и через элементы И 32 выдает его на выходы 33 — 33,„устройства. Дополнительно задержанный на время считывания импульс с выхода элемента 28 задержки осуществлет на- чальные установки в блоке 31 деления.

Устройство подготовлено к измерению: временного положения очередного видеоимпульса.

По завершении измерений на вход 2

СтОп устрОйства подается импульс который поступает на вход элемента 19 задержки и переводит триггер 6 в нулевое состояние. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 6 закрывает

55 элемент И 10. Время задержки элемента 19 задержки больше времени задержки элемента 13 задержки на время переходных процессов в счетчике 16. Импульс с выхода элемента 19 зат ержки

1619202 обнуляет счетчик 16. Устройство в ис. ходном состоянии.

Составитель Л, Стройкова

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Демчик э

Редактор И.Дербак ) .Заказ 45 Тираж Подписное

BHHHAH Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула из обР ет ения

Способ определения временного положения видеоимпульсов, включающий ,формирование шкалы времени, сравне,ние мгновенных значений напряжения

;фронта и спада видеоимпульса с поро-, гом и фиксацию моментов равенства t . и t< соответственно, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьппе-. ния точности определения временного положения несимметричных видеоимпульсов при наличии шума, видеоимпульсы дифференцируют, формируют квадрат производной видеоимпульса U (t )2, а временное положение видеоимпульса определяют из соотношения

, = (ч (e,), - v (t )* )/

/fv