Способ определения временного положения видеоимпульсов

 

Изобретение откосится к измери тельной технике и может быть исполь зовано при обработке видеоимпульсов; Целью является повышение точности определения временного положения видеоимпульса Цель достигается тем, что формируют (п-1) дополнительных следящих порогов .p, при . а юследоуа1 с.я также в фор:-.нг;о:: а}-:га1 :;нсс.пь времени .Ънксации мл с:;:- алъ; сго .;.а -1Ј: :- : i4i деопмпульса Ап.., Ло чг-игрочан пн с..1 яд-ч-- lifev o порога () /i;Ar.s примем - л-.-- г с.П1:-яге нидеоимпу. тзчс.а iui j ,: -v : меньшее; чам нремя ла)С г:;;гС-/ -ння г-::д-;.ч , -- нмпульсом максимального ш:; --еьк : .. сравнении значения уровня и ibyc-нта сдвинутого 1 идео - мпульсй со с К рннро- НЗНРП И порогом г; в фиксации ..Н 1с-.1-;ня вренйяи п момент р пйнстх а t 1 нл, .

(1) C 0 Г 10/О»

= ) > »

>,»

;1 С f; O B i >l P; .-! (-;.;:J i LI Ei а -. ! 1 i »! г- т5(: Ч >

0 то- llост:>т. а»

1 . т 1, .. тт." f, т Ътт т>т т т (>(т! (таВЕ(!С!"!>1, т 1. ОГт,.-.т; Oif> (1(аЛО(; С;.1(В-нг>1(!ттт > т:.тт . (:г, т;)!j..!.с.: р кт",;:ОО т:т;":тг твен= т(тт ту. тгт i >! r,> i;:.(т) >> т-; >» (»(>> тт f., o! т ,1 ->

> т

1 !

> ° и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ 11 ОТН1ттцТ1тд1,1

ПРИ fNHT СССР (21) 46181!12 . (22) 31.10.88 (46) 23.0= ».91. Бюл (72) g, П т 1<Опт,(щЕ В (53) 681.325; 3(088 (56) Теоретическ(1:=

1JHH à /Под р1- >-(> 8 > .

Советское радиo.Ä лапь .Ович С .. "

КООрд!>Н.тт(>»т:тт>т-. 1О> ти т ..т.. т:.т

lEHO1тНЬ(, С>те (>""-т»> " Ра тi!т>т Е >-. (ти(.а и электроника, 1 95?, ": 2, !т1!и - ч т с. 459. (54) СПОСОБ ОП!" ЕДГ (1Е11И".

ПОЛО>1жИИЯ ВИЦК01ЫПУ!1БС08 (5?) Изобретение отнгэсится к и". ме-ри=

ТЕЛЬНОЙ т Енцпкв И МО; —,Ет г>Ь(-т>Ь И С>топ:::: = зовано при обработке !HI! еoll."(Hó. .Ii- с.,в ..

ЦЕЛЬЮ янпяЕТСя ПОВ1>!(!Е!1(то тO«((OC "- ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИOI О ПопатКЕН!тт! В!!ЦЕО= импульса. Пел;-. дости Гается p:":, -ГГО (Ъор!>!ируют (11-1 ) дополнт.те:,. ь(т(>(т I е-: j>fll=Щ((Х Х!О?ЗГ7 ГO>11 11 „"= т 1 - ..; (, >!И 0-- >(- - .

Изобретение oтносится к измер!.!ТельНОЙ текнике и мо!т!ет быl ü исполь:3овано при обттаботке видеоимпул1>сОв, ЦЕЛЬЮ И 3 О б р Е т Е НИ я т! В! я Е т -С --, (! О (т(>т(((т-::"НИЕ ТОЧНОСТИ ОлрвдЕЛЕНЕтя ВрЕМЕ(=>:>OГО положения видеоимпух(ьса,, СУЩность способа злклю-;,;à;,ст тг;и, (iIoPмировании 1т1кал(>! времени (1т!1!гс!!!!HE! м с! к с им с л т> т o i О 3 :! 1 ач >: . т и г . т >! . .: е О и (f! . ".: .* ; т- а

Щорт!(ти>т(! пап(1>И Ii. > —, .С,:> т(1>1тт, т(Oi >От ОВ

Цт ф> ф, Ejp»ЧЕМ (j г,, (((О„. -, — * 2

П, СДВИГЕ ВИДPOE>((fy!ЬС;-. На ВРЕМ,т

ПЕ М(!НЬ(!(ЕЕ !Е!! ВРЕ;.(!! !EÎOòH>-:;(--.

НИ,! т>!(Две!(ттнт>;,i i СОМ ((а(:т!И!!аг!т>((О! Q ЗНа=

> т;>

» врт>;, ">»И (> !>т, i" т °,- т,>т,;"т;(">;>! 1 >т>>"- > (!1; !, ."т ;!. >т!ен!! E(i !>от,: т > ".:; т: с - .! Гт т т >1т>онмпт. т",1>с: т. > Г >!- н и!, с (>с>(>: т ° то-* »= (f>, . 1(ООГ O1i j1 ., >то>(т;,>i! ii!1 И> >-;;, О>тт- -(т

1 :- . тт "т i, т,=-: т=, (,;.= :» т

3 1636829 4

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит вход 1 подачи напряжения видеоимпульса, вход 2 пода5 чи напряжения порога обнаружения, входы "Пуск" 3 и "Стоп" 4 устройства, генератор 5 импульсов, триггер 6, компаратор 7, элемент 8 дифференцирова- 10 ния, элемент 9 задержки, триггер 10, элемент И 11, ключ 12, пиковый детектор 13, амплитудный квантователь 14 состоящий из делителя напряжения на

РезистоРах 14,1-14.п+1 и компараторов 15.1-15,п, элемент 16 задержки, элемент И 17, элемент 18задержки,счетчик 19,блок 20 регистровой памяти, группу 2! элементов 21.1-21.п дифференцирования, 9JIe eH 22 3 d P KH, элементы ИЛИ 23 и 24, инвертор 25, группу элементов И 26, регистр 27, элементы И 28 и 29, триггер 30, группу,элементов ИЛИ 31, сумматор 32, группу элементов И 33, элемент HJIH 34, груп- 25 пу выходов 35.1-35,ш, где ш — разность кода времени, элемент 36 задержки.

Вход 1 устройства соединен с первыми входами ключа 12 и компаратора 7, второй вход которого подключен к входу 2 устройства, а выход соединен с вторым входом ключа 12 и входом элемента 8 дифференцирования, выход которого подключен к входу элемента 9 задержки, выход которога соединен с единичным входом триггера 10.

Выход ключа 12 соединен с первым входом пикового детектора 13 и входом элемента 18 задержки, выходы которых подключены соответственно к первому и

40 второму входам амплитудного квантователя 14, выходы которого соединены с входами соответствующих элементов дифференцирования группы элементов 21, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ 24, причем выход первого элемента 21,1 дифференцирования подключен к входу инвертора 25, выход которого соединен с первым входом эле" мента И 29, выход которого подключен к нулевому входу триггера 10 и входу элемента 36 задержки.

Выход элемента ИЛИ 24 соединен с первым входом элемента И 28, второй вход которого объединен с вторым вхоом элемента И 29 и подключен к пряому выходу триггера 10, выход элемента И 28 соединен с единичным входом триггера 30, прямой выход которого подключен к первому входу элемента

И 17. Вход 3 устройства соединен с единичным входом триггера 6, прямой выход которого подключен первому входу элемента И ll, второй вход которого соединен с выходом генератора

5 импульсов, а выход — с входом элемента 16 задержки и вторым входом элемента И 17.

Вход 4 устройства соединен с нулевым входом триггера 6 и входом элемента 22 задержки, выход которого подключен к обнуляющему входу счетчика 19, выход элемента 16 задержки соединен со счетным входом счетчика

19, информационные выходы которого подключены к адресным входам блока 20 регистровой памяти, вход чтения которого соединен с выходом элемента

И 17, а разрядные выходы подключены к входам элемента ИЛИ 23 и соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ 31, выходы которых соединены с входами сумматора 32, разрядные выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И 33, вторые входы которых объединены и соединены с выходом элемента 36 задержки и вторым входом пикового детектора 13, выходы элементов И 33 служат выходами устройства и подключены к входам элемента ИЛИ

34, выход которого соединен с обнуляющим входом сумматора 32 и первыми входами элементов И 26, вторые входы которых соединены с соответствующими информационными выходами регистра 27, а выходы - с вторыми входами соответствующих элементов ИЗБ! 31, выход элемента ИЛИ 23 соединен с нулевым входом триггера 30.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на вход 2 устройства поступает напряжение порога обнуления. На выходе компаратора 7— нулевой уровень, который запирает ключ 12. Генератор 5 импульсов запущен. Триггеры 6, 10 и 30 установлены в исходное нулевое состояние.

Нулевой уровень с прямого выхода триггера 6 запирает элемент И ll блокируя прохождение импульсов с выхода генератора 5 импульсов. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 10 запирает элементы И 28 и 29, нулевой уровень с прямого выхода триггера

5 16368

30 — элемент И 17. Пиковый детектор

13 и счетчик 19 обнулены.

На выходах компаратора 15 (выхоДах амплитудного квантователя 14) — произвольные уровни, изменяющиеся под воздействием шума. Импульсы, формируемые при изменении состояния компараторав 15 на выходах элементов

21,1-21.п, дифференцирования, гасятся запертыми элементами И 28 и 29.

В сумматор 32 и регистр 27 записывается обратный код числа t (входы ввода кода не показаны), Счетчик 19 используется как счетчик адреса блока 20 регистровой памяти, в последовательно расположенные регистры которого, начиная с первого, записаны коды чисел Т/п, где j=l...2, k — разрядность счет- 20 чика 19; 6Т вЂ” период следования импульсов генератора 5; п — количество уровней квантования в амплитудном квантователе 14.

Начало измерений сопровождается им- 25 пульсом, поступающим на вход 3 устройства, который переводит триггер 6 в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера 6 отпирает элемент И 11 и импульсы с выхода генератора 5 подсчитываются счетчиком 19. В результате формируется шкала времени.

При превышении напряжением фронта видеоимпульса, поступающим на вход

1 устройства, напряжения порога абна35 ружения на выходе компаратара 7 формируется единичный положительный перепад напряжения, иэ которого элементом

8 дифференцирования формируется импульс. положительной полярности, поступающий »а вход элемента 9 задержки.

Единичный уровень, установившийся на выходе компаратара 7, отпирает ключ 12, и напряжение видеаимпульса поступает на входы пикового детектора 13 и элемента 18 задержки, время йС задержки которого не меньше, чем время достижения видеаимпульсом максимального значения. С помощью элемента 18 задержки осуществляется операция сдвига видеоимпульса, Формирование следящих пороговых уровней осуществляется с помощью пикового;:детектора 13 и резистивного делителя напряжения, При этом пиковый детектор 13 отслеживает текущее значение напряжения франта видеоим29 6 пульса и фиксирует ега максимальное значение.

Импульс с выхода элемента 9 задержки, время задержки которого меньше времени задержки элемента 18 задержки на время срабатывания триггера 10, переводит последний в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера 10 отпирает элементы И 29 и И 28.

Напряжение франта сдвинутого видео- импульса поступает с выхода элемента

18 задержки на вторые входы кампараторов 15.. При превышении напряжением фронта сдвинутого видеоимпульса напряжения первого порога измерения на выходе первого кампаратара 15 появля- ется единичный положительный перепад напряжения, иэ которого первый элемент дифференцирования формирует импульс положительной полярности, поступающий на вход элемента ИЛИ 24 и ко-, торый проходит через элемент И 28 и переключает триггер 30 в единичное состояние.

Импульс отрицательной полярности с выхода инвертара 25 гасится на входных цепях диод»ай развязки элемента

И 29 (не показаны). Единичный уровень с прямого выхода триггера 30 отпирает элемент И 17, очередной ближайший импульс с выхода генератора 5 импуль- сов проходит через элементы И 11 и 17 на вход чтения блока 20 регистровой памяти, производя выборку кода иэ регистра, номер 1 которого хранится в данное время в счетчике 19. Задержанный элементам 16 задержки на время выборки информации из блока 20 регистровой памяти импульс с выхода элемента И 11 используется для увеличения значения счетчика 19 на единицув

Кад числа, считанный из блока 20 регистровой памяти, через элементы

ИЛИ 31 подается на входы сумматора

32, где формируется значение при этом t =3 Т вЂ” время переС и С 1 сечения фронтом сдвинутого видеоимпульса первого порога измерения, Импульс, палуче»ный на выходе элемента ИЛИ 23 из с:.»та»нога кода, переводит триггер 30 в нулевое состояние, при этом нулевой уравнь с его прямого выхода запирает элемент И 17.

При превышении напряжением фронта сдвинутого видеаимпульса напряжений

1636829 последующих порогов измерения алгоритм работы устройства аналогичен указанному, После превышения последнего и-ro порога измерения в сумматоре 3? формируется значение кода временного положения видеоимпульса и

"с ° о 1 0

8 момент совпадения напряжения спада видеоимпульса со значением напряжения порога обнаружечия на выходе компаратора 7 появляется единичный отрицательный перепад напряжения, из 15 которого элементом 8 дифференцирования формируется импульс отрицательной полярности, поступающий на . вход элемента 9 задержки. Нулевой уровень, установившийся на выходе компара- 20 тора 7, запирает ключ 12, отключая элемент 18 задержки от входа устройства. Импульс отрицательной полярности с выхода элемента 9 задержки гасится входными цепями диодной развязки триггера 10 (не показаны).

При достижении напряжением спада сдвинутого видеоимпульса напряжения

i-го уровня измерения на входе i-ro компаратора 15.i появляется единич- 30 ный отрицательный перепад напряжения, из которого i-й элемент 21.i дифферен. цирования формирует импульс отрицательной полярности, дальнейшее распространение которого прекращается элементом ИЛИ 24, выполняемом по диодной схеме. Импульс отрицательной по лярности, появляющийся на выходе первого элемента ?1.1 дифференцирования при пересечении спадом сдвинутого 40 видеоимпульса первого порога измерения, инвертируется инвертором 25. Полученный импульс проходит через элемент И ?9, переключает триггер 10 в нулевое состояние и поступает на 45 вход элемента 36 задержки. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 10 запирает элемент И 28 и 29.

Импульс с выхода элемента 36 задержки, задержанный на время срабатывания триггера 10, обнуляет пиковый детектор 13, считывает код временного положения видеоимпульса с разрядных выходов сумматора 3? и через элементы И 33 выдает его на выходы 35.135,m устройства.

Импульс, сформированный на выходе элемента ИЛИ 34 из импульсов на выходах элементов И 33, обнуляет сумматор 3?, считывает обратный код чиола t из регистра 27 и через элементы И 26 и ИЛИ 31 записывает его в сумматор 32. Устройство оказывается подготовленным к определению временного положения очередного видеоимпульса.

По завершению измерений на вход 4 устройства поступает импульс, который подается на элемент 22 задержки и переключает триггер 6 в нулевое состояние. Нулевой уровень с выхода элемента ?? задержки, время задержки которого равно сумме времени срабатывания триггера 6, времени переходных процессов счетчика 19 плюс время задержки элемента 16 задержки, обнуляет счетчик 19. Устройство устанавливается в исходное состояние.

Таким образом, введение новых опе-, раций позволяет повысить точность определения временного положения видеоимпульса..

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Способ определения временного положения видеоимпульсов, в котором формируют шкалу времени, фиксируют .максимальное значение видеоимпульса А формируют следящий порог U- =Я,А,и, причем (k9l, С1, сдвигают видеоимпульс на время .t не меньшее, чем время достижения видеоимпульсом .максимального значения, сравнивают значение уровня фронта сдвинутого видеоимпульса с сформированным порогом и в момент равенства уровней формируют сигнал сравнения, который фиксирует значение времени по шкале времени, о т л и ч а.юшийся тем, что, с целью повышения точности определения временного положения видеоимпульса, формируют и-1 дополнительных следящих порогов

U =Фф,„, причем 0< ô;(1, а =2,3,... ...,и, последовательно сравнивают значение уровня фронта сдвинутого видеоимпульса с сформированными дополнительными следящими порогами и в моменты достижения равенства, уровней формируют сигналы сравнения, которые фиксируют по шкале времени, и определяют временное положение видеоимпульса как и

С - — - — — "-L. ею где t О - временное положение видеоимпульса;

Составитель Шишкин

Техред Л.Сердюкова Корректор С, 01евкун

Редактор И. Шулла

Заказ 816 Тираж 27) Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

-9 1636829 — время пересечения фронтом

4 видеоимпульса ь-ro следящего порогового уровня;, 10

n — число следящих пороговых уровней;

t - время сдвига видеоимпульса,