Устройство для определения временного положения видеоимпульсов

 

Изобретение используется в системах обработки информации для определения временного положения видеоимпульсов. Сущность изобретения: устройство содержит вход 1 подачи напряжения видеоимпульса , вход 2 подачи напряжения порога обнаружения, вход Пуск 3, вход Стоп 4, генератор 5 импульсов, триггеры 6, 10, 32, компаратор 7, элемент 8 дифференцирования , группу элементов 21 дифференцирования , элементы 9, 16, 18, 22, 33 задержки, элементы И 11,17,29,30, группы элементов И 26, 34, ключ 12, пиковый детектор 13, амплитудный квантователь 14, группу компараторов 15, счетчик 19, блок 20 регистровой памяти, элементы ИЛИ 23,27,35, группу инверторов 24. регистр 25, группу элементов ИЛИ 28, сумматор 31, группу выходов 36. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 04 F 10/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ.И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4766991/21 (22) 08.12;89 (46) 30.05.92, Бвл. М 20 (72) В.П.Конищев, Н.П.Конищева и Ю,М.Заика (53) 681.3 (088.8) (56) Фальнович С.E. О точности отсчета координаты Еальности в радиолокационных системах. -", Радиотехника и электроника.

1957, т. 2 вЫ . 4, с. 459, АвторскЬе свидетельство СССР

ЬЬ 1636829, кл. G 04 F 10/04, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ . ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ВИДЕОИМПУЛЬСОВ -".(57) Изобретение используется в системах обработки информации для определения

„„SU 1737405 А1 временного положения видеоимпульсов, Сущность изобретения; устройство содержит вход 1 йодачи напряжения видеоимпульса, вход 2 подачи напряжения порога обнаружения, вход "Пуск" 3, вход "Стоп" 4, генератор 5 импульсов, триггеры 6, 10, 32, компаратор 7, элемент 8 дифференцирования, группу элементов 21 дифференцирования, элементы 9, 16, 18, 22, 33 задержки, элементы И 11, 17, 29, 30, группы элементов

И 26, 34, ключ 12, пиковый детектор 13, амплитудный квантователь 14, группу компараторов 15, счетчик 19, блок 20 регистровой памяти, элементы ИЛИ 23. 27; 35, группу инверторов 24. регистр 25, группу элементов ИЛИ 28, сумматор 31, группу выходов

36. 1 ил.

1737405

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для .определения временного положения видеьимпульсов.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в формировании шкалы времени, фиксации максимального значения видеоимпульса Am, формировании п следящих порогов Ui 4 Am, причем 0<4 < 1, где

1- 1,2,..., п, сдвиги видеоимпульса на время

tc не меньшее, чем время достижения видеоимпульсом максимального значения, последовательном сравнении значения уровня фронта сдвинутого видеоимпульса с ." сформированными следящими порогами, формировании в моменты равенства уров. ней сигналов сравнения, которые фиксируют соответственно значения времени т 1 по шкале времени, последовательном сравнении значений уровня спада сдвинутого видеоимпульса с сформированными . следящими порогами, формировании в моменты равенства уровней сигналов сравнения, которые фиксируют соответственно значения времен ti по шкале времени и определении временного положения видеоимпульса из зависимости: п

to =,, (tl) + tjg) /2п - тс.

I =1

Цель изобретения — повышение точности определения временного положения ви.деоимпульсов, На чертеже представлена фун кционал ьная схема устройства для определения временного положения видеоимпульсов.

Устройство содержит вход подачи напряжения видеоимпульса 1, вход подачи напряжения порога обнаружения 2, вход 3

"Пуск" устройства, вход 4 "Стоп" устройства, генератор 5 импульсов, третий триггер 6, компаратор 7, элемент 8 дифференцирова.ния, первый элемент 9 задержки, первый триггер 10, четвертый элемент И 11, ключ

12, пиковый детектор 13, амплитудный квантователь 14, состоящий из реверсивного делителя напряжения на последовательно соединенных резисторах R> - Rn+> и группы компараторов 15, четвертый элемент 16 задержки, третий элемент И 17, второй элемент 18 задержки, счетчик 19, блок 20 регистровой памяти, группу элементов 21 дифференцирования, третий элемент

22 задержки, второй элемент ИЛИ 23, группу инверторов 24, регистр 25, первую группу элементов И 26, первый элемент ИЛИ 27, rpywy элементов ИЛИ 28, первый и второй элементы И 29, И 30, сумматор 31. второй триггер 32, чатеертый элемент 33 задержки, вторую группу элементов И 34, третий элемент ИЛИ 35, группу выходов 361 — 36m устройства, где m — разрядчость кода времени, причем вход 1 устройства соединен с первыми входами ключа 12 и компаратора

5 7, второй вход которого соединен с входом 2 устройства, а выход — с вторым входом ключа 12 и с входом элемента дифференцирования 8, выход которого соединен с входом элемента 9 задержки, выход которого

10 соединен с единичным входом триггера 10, выход ключа 12 соединен с входом элемента

18 задержки и с первым входом пикового детектора 13, выход которого соединен с первым входом резистивного делителя 14

15 напряжения, второй вход которого заземлен, а общие точки резисторов соединены с первыми входами соответствующих компараторов 15, вторые входы которых объединены и соединены с выходом элемента 18

20 задержки, а выходы соединены с входами соответствующих элементов 21 дифференцирования, выходы которых напрямую и через инверторы 24 соединены с входами элемента ИЛИ 27, выход которого соединен

25 с первым входом элемента И 29, выход пер. вого инвертора 24 соединен с первым входом элемента И 30, второй вход которого объединен с вторым входом элемента И 29 и соединен с прямым выходом триггера 10, 30 выход элемента И 29 соединен с единичным входом триггера 32, прямой выход которого соединен с первым входом элемента И 17, выход которого соединен с входом чтения блока 20 регистровой памяти, разрядные .

35 выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ 28 и обьединены элементом ИЛИ 23, выход которого соединен с нулевым входом триггера 32, вход 4 устройства соединен с входом

40 элемента 22 задержки и с нулевым входом триггера 6, единичный вход которого соединен с входом 3 устройства, а прямой выход— с первым входом элемента И 11, второй .. вход которого соединен с выходом генера45 тора импульсов 5, а выход- с вторым входом элемента И 17, и с входом элемента 16 задержки, выход которого соединен со счетным входом счетчика 19, обнуляющий вход которого соединен с выходом элемента 22 задержки, а разрядные выходы — с адресны50 ми входами блока 20 регистровой памяти, разрядные выходы регистра 25 соединены ., первыми входами соответствующих элементов И 26, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих элементов

55 ИЛИ 28, выходы которых соединены со счетными входами сумматора 31, разрядные выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И 34. выход элемента И 30 соединен с нулевым

1737405 цирования формируется импульс положительной полярности, поступающий на вход элемента 9 задержки. Единичный уровень, установившийся на выходе компа55 входом триггера 10 и с входом элемента задержки 33, выход которого соединен с обнуляющим входом пикового детектора 13 и с вторыми входами всех элементов И 34, выходы которых служат группой выходов устройства и объединены элементом ИЛИ 5

35, выход которого соединен с обнуляющим входом сумматора 31 и с вторыми входами всех элементов И 26.

Устройство работает следующим образом. 10

В исходном состоянии на выход 2 устройства подается напряжение порога обнаружения. На выходе компаратора 7 — нулевой уровень, который размыкает ключ 12. Генератор 5 импульсов запущен, Триггеры 15

6,10,32 — в нулевом состоянии. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 6 закрывает элемент И 11, блокируя дальнейшее распространение импульсов с выхода генератора импульсов 5: нулевой уровень с прямого вы- 20 хода триггера 10 закрывает элементы И 29, И 30. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 32 закрывает элемент И 17. Пиковый детектор 13. счетчик 19 обнулены. На выходах компараторов 15 — произвольные 25 уровни, изменяющиеся под воздействием шума. Импульсы, получаемые при изменении состояния компараторов 15 на выходах элементов дифференцирования 21, гасятся закрытыми элементами И 29, И 30. В сумма- 30 тор 31 и регистр 25 занесен обратный код числа tc. Входы занесения на фиг.1 не показаны, Счетчик 19 используется как счетчик адреса блока 20 регистровой памяти, в последовательно расположенные регистры 35 которого, начиная с первого, занесены коды чисел j ЛТ/2п, где j = 1,..., 2, К вЂ” разрядность счетчика 19; ЛТ вЂ” период следования импульсов генератора 5 импульсов; n— количество уровней измерения. 40

Началоизмерений сопровождается импульсом, поступающим на вход 3 устройства, который приводит триггер 6 в единичное . состояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера 6 открывает элемент И 11 45 и импульсы с выхода генератора 5 импульсов подсчитываются в счетчике 19. Формируется шкала времени.

При превышении напряжения фронта видеоимпульса, поступающего на вход 1 ус- 50 тройства, и напряжения порога обнаружения на выходе компаратора 7 появляется единичный положительный перепад напряжения, из которого элементом 8 дифферен-. ратора 7, замыкает ключ 12 и напряжение видеоимпульса поступает на вход пикового детектора 13 и элемента 18 задержки, время задержки tc которого не меньше, чем время достижения видеоимпульсом максимального значения. С помощью элемента 18 задержки осуществляется операция сдвиге видеоимпульса. Формирование следящих порогов измерения осуществляется с помощью детектора 13 и резистивного делителя напряжения. При этом пиковый детектор

13 отслеживает текущее значение напряжения фронта видеоимпульса и фиксирует его максимальное значение, что приводит к появлению на первом входе i-го компаратора

15 напряжения i-го порога измерения, а на

его выходе — нулевого уровня.

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 открывает элементы И 29, И 30.

Напряжение фронта сдвинутого видеоимпульса подается с выхода элемента 18 задержки на вторые входы компараторов

15. При достижении напряжением фронта сдвинутого видеоимпульса напряжения первого порога измерения на выходе первого компаратора 15 появляется единичный положительный перепад напряжения, из которого первый элемент 21 дифференцирования формирует импульс положительной полярности, поступающий на вход элемента ИЛИ

27, выполненного по диодной схеме,и на вход первого инвертора 24. Импульс с выхода элемента ИЛИ 24 проходит через элемент И 29 и переводит триггер 32 в единичное состояние. Импульс отрицательной полярности с выхода первого инвертора

24 гасится в элементе ИЛИ 27 и входными цепями диоднай развязки элемента И 30(на фиг.1 не .показаны). Единичный уровень с прямого выхода триггера 32 открывает элемент И 17. Очередной ближайший импульс с выхода генератора импульсов 5 проходит через элементы И 11, И 17 на вход считывания блока регистровой памяти 20, производя выборку кода иэ регистра, номер которого хранится в данное время на счетчике 19 (считывается значение tt t/2п). Задержанный элементом 16 задержки на время выборки информации из блока 20 регистровой памяти импульс с выхода элемента И 11 используется для увеличения значения счетчика 19 на единицу. Импульсный код числа, сосчитанного из блока 20 регистровой памяти, через элементы ИЛИ

28 подается на входы сумматора 31, где фор7

1737405 мируется значение t " t11/2п -1с,при этом t> t

- j ЛТ вЂ” время пересечения фронтом сдвинутого видеоимпульса первого порога измерения. Импульс, полученный на выходе элемента ИЛИ 23 из считанного кода, пере-. 5 водит триггер 32 в нулевое состояние, при этом нулевой уровень с его прямого выхода закрывает элемент И 17, При превышении напряжением фронта сдвинутого видеоимпульса последующих 10 порогов измерения алгоритм работы устройства аналогичен описанному.

При достижении напряжением спада сдвинутого видеоимпульса напряжения и-го порога измерения на выходе и-го компара- 15 тора 15 появляется единичный отрицательный перепад напряжения, из которого и-ым элементом дифференцирования 21 формируется импульс отрицательной полярности, поступающий.на и-ый вход элемента ИЛИ

27 и на вход а-го инвертора 24.

В элементе ИЛИ 27, выполненном по диодной схеме, импульс отрицательной полярности гасится. Импульс положительной полярности с выхода и-ro инвертора 24 проходит через элементы ИЛИ 27, И 29 и переводит триггер 32 в единичное состояние.

Дальнейшая работа устройства аналогична описанной.

При достижении напряжением спада сдвинутого видеоимпульса напряжения первого порога измерения импульс положительной полярности с выхода первого инвертора 24, кроме рассмотренной выше цепи распространения, проходит еще через элемент И 30, обнуляет триггер 10, и подается на вход элемента задержки 33. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 10 закрывает элементы И 29, И 30. Задержанный на время прохождения импульса с выхода первого инвертора 24 через элементы ИЛИ

27. И 29 на время срабатывания триггера 32, на период следования импульсов генератора импульсов 5, на время выборки информа. ции иэ блока регистровой памяти 20, передачи информации на вход сумматора 31 и на время выполнения в нем операции сложения импульс с выхода элемента 33 задержки обнуляет пиковый детектор 13, считывает код временного положения видеоимпульса с разрядных выходов сумматора

31 и через элементы И 34 выдает его.на выходи .361 — 36е устройства. Импульс, сформироцаиный на выходе элемента ИЛИ

35 иэ импульсов на выходах элементов И 34, обнуляет сумматор 31, считывает обратный код числа т иэ рвгистра 25 и через элементы

И 26, ИЛИ 28 заносит его в сумматор 31.

Устройство готово к определению временного положения очередного видеоимпульса.

По завершению измерений на вход 4 устройства подаетея импульс, который поступает на вход элемента 22 задержки и переводит триггер 6 в нулевое состояние.

Нулевой уровень с прямого выхода триггера

6 закрывает элемент И 11. Импульс.с выхода элемента 22 задержки, время задержки которого равно суммарному времени срабатывания триггера 6; времени переходных процессов счетчика 19 плюс время задержки элемента 16 задержки, обнуляет счетчик 19.

Устройство устанавливается в исходном состоянии.

Таким образом, трансформация фронта и спада сдвинутого видеоимпульса в последовательность сигналов и усреднение моментов времени возникновения каждого из них позволяет повысить точность определения временного положения видеоимпульсов, Формула изобретения

Устройство для определения временного положения видеоимпульсов, содержащее генератор импульсов, три триггера, сумматор, компаратор, элемент дифференцирования, пять элементов задержек, четыре элемента И, ключ, пиковый детектор, амплитудный квантователь, блок регистровой памяти, группу элементов дифференциррвания, первый инвертор, группу элементов

ИЛИ, две группы элементов И, регистр, три элемента ИЛИ, причем вход подачи напряжения видеоимпульса соединен с первыми входами ключа и компаратора. второй вход которого подключен к входу-подачи напряжения порога обнаружения, а выход соединен с вторым входом ключа и с входом элемента дифференцирования, выход кото- . рого подключен к входу первого элемента задержки, выход которого соединен с единичным входом первого триггера, выход ключа соединен с входом второго элемента задержки и с первым входом пикового детектора, выход которого соединен с первым входом амплитудного квантователя, который соединен с первым входом резистивноr0 делителя напряжения, второй вход которого соединен с общей шиной. а общие точки резисторов соединены с первыми входами соответствующих компараторов группы, вторые входы которых обьединены и служат вторым входом амплитудного квантователя, который соединен с выходом второго элемента задержки, выходы группы компараторов амплитудного квантователя

1737405

Составитель l0. Шишкин

Редактор М. Недолуженко Техред М.Моргентал

Корректор О. Кравцова

Заказ 1890 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101. служат группой его выходов и соединены с входами соответствующих элементов дифференцирования группы, выходы которых объединены первым элементом ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход первого элемента дифференцирования группы через первый инвертор соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого объединен с:вторым входом первого элемента И и соединен с прямым выходом первого триггера, выход первого элемента И соединен с единичным входом второго триггера, прямой выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом считывания блока регистровой памяти, разрядные выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы и объединены вторым элементом ИЛИ, выход которого подключен к нулевому входу второ.о триггера, вход "Стоп" устройства соединен с входом третьего элемента задержки и с нулевым входом третьего триггера, единичный вход которого соединен с входом

"Пуск" устройства, а прямой выход — с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход — к второму входу третьего элемента И и к входу четвертого элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом счетчика, обнуляющий вход которого подключен.к входу третьего элемента задержки, а разрядные выходы — к адресным входам блока регистровой памяти, разрядные выходы регистра соеди5 нены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы. выходы которых подключены к вторым входам. соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с информационными

10 входами сумматора, разрядные выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И -второй группы, выход второго элемента И соединен с нулевым входом первого триггера и с входом

15 пятого элемента задержки, выход которого подключен к обнуляющему входу пикового детектора и к вторым входам всех элементов И второй группы, выходы которых являются группой выходов устройства и

20 объединены третьим элементом ИЛИ, выход которого соединен с обнуляющим входом сумматора и с вторыми входами всех элементов И первой группы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения

25 точности определения временного положения видеоимпульсов, в него. введены и-1 инверторов, где n — количество уровней квантования, причем выходы элементов дифференцирования группы с второго по и

30 соединены с входами инверторов соответственно с второго по и, выходы которых объединены первым элементом ИЛИ.