Селектор импульсов по длительности

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для выделения частоты импульсных сигналов с заданными признаками, например с заданными скоростными характеристиками или длительностью импульсов. Сущность изобретения: селектор импульсов по длительности содержит генератор 1, 2 импульсов, счетчики 3, 4 импульсов, дешифраторы 5, 6, триггеры 7, 8, элемент И 9, шины 10, 11 подачи управляющих сигналов, шину 12 подачи входного сигнала, элемент 13 задержки, выходную шину 14. 1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для выделения частоты импульсных сигналов с заданными признаками, например, с заданными скоростными характеристиками в доплеровских радарных системах.

Известен дискриминатор частоты импульсов [1] , содержащий управляемый генератор импульсов, устройство коррекции разности фаз сигналов, устройство формирования видеосигналов, устройство формирования сигналов распознавания.

Однако этот дискриминатор не обладает широкими функциональными возможностями, так как не обеспечивает возможности оперативного изменения и сдвига полосы пропускания в широких пределах.

Известен также дискриминатор, содержащий сумматор входных сигналов и устройство коррекции степени фильтрации за счет обратной связи [2] .

Недостатком этого дискриминатора также являются ограниченные функциональные возможности из-за невозможности оперативного изменения в широких пределах полосы пропускания в процессе функционирования.

Известен селектор импульсов по длительности [3] .

Недостатком этого селектора является сложность схемы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является селектор импульсов по длительности [4] , содержащий первый счетчик импульсов, генератор импульсов, первый и второй триггеры, первый, второй и третий элементы И, первый и второй дешифраторы сигналов, элемент задержки, инвертор.

Недостатками известного технического решения также являются ограниченные функциональные возможности, так как они не обеспечивают оперативного изменения и сдвиг полосы пропускания в широких пределах в процессе функционирования.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, связанное с обеспечением оперативного изменения и сдвига полосы пропускания частот входных сигналов.

На чертеже приведена структурная схема селектора импульсов по длительности.

Селектор импульсов по длительности содержит генераторы 1, 2 импульсов, счетчики 3, 4 импульсов, дешифраторы 5, 6, триггеры 7, 8, элемент И 9, шины 10, 11 подачи управляющих сигналов, шину 12 подачи входного сигнала, элемент 13 задержки, выходную шину 14.

Выход генератора 1 импульсов подключен к счетному входу счетчика 3, выход генератора 2 импульсов - к счетному входу счетчика 4, входы установки в "0" счетчиков 3, 4 подсоединены к шине 12 подачи входных сигналов, к третьему входу элемента И 9 и к входу элемента 13 задержки. Первый, второй и третий входы дешифраторов 5, 6 подключены к соответствующим выходам счетчиков 3, 4, а их четвертые входы и выходы - к нулевым выходам и входам установки в "1" соответственно триггера 7 и триггера 8. Первый и второй входы и выход элемента И 9 связаны соответственно с прямым выходом триггера 7, триггера 8 и с выходной шиной 14. Входы генераторов 1, 2 импульсов подключены соответственно к шине 10 и к шине 11 подачи управляющих сигналов.

Селектор работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчики 3, 4 и триггеры 7, 8 обнулены. С подачей импульсов опорной частоты F_оп1 и F_оп2 соответственно с выходов генераторов 1, 2 импульсов на входы счетчиков 3, 4 осуществляется их подсчет, а по существу суммирование периодов опорных частот. При этом в частности F_оп1 > F_оп2. Входы дешифраторов 5, 6 подключены к соответствующим выходам счетчиков 3, 4. При этом задаются уставки кода периода Т_в верхней частоты F_в заданной полосы пропускания (дешифратор 5) и кода периода Т_н нижней частоты заданной полосы пропускания (дешифратор 6). Указанные коды имеют значения "1" в тех разрядах, где имеет место подключение входа дешифратора к соответствующему разряду счетчика. В разрядах, где отсутствует подключение, значения кодов равны "0". Сигналы входной частоты F_вх, которые проверяются на предмет нахождения их в заданной полосе пропускания, подаются на шину 12 и далее на входы установки в нуль счетчиков 3, 4 и на третий вход элемента И 9.

Если в момент подачи входного сигнала F_вх результат счета периодов опорных частот F_оп1 и F_оп2 меньше периода Т_в верхней частоты полосы пропускания Σ Т_оп1 < Т_в и Σ Т_оп2 < Т_в, то входной сигнал на выход элемента И 9 не проходит, так как триггер 7 находится в нулевом состоянии. Счетчики 3, 4 при подаче входного сигнала обнуляются и счет импульсов опорных частот F_оп1 и F_оп2 начинается сначала.

Если период входной частоты Т_вх больше периода Т_в верхней частоты полосы пропускания Т_вх > Т_в, то в момент достижения равенства Σ Т_оп1 = Т_в на всех входах дешифратора 5 имеют место высокие уровни напряжения и на его выход проходит сигнал, устанавливающий триггер 7 в единичное состояние. При этом с прямого выхода триггера 7 на первый вход элемента И 9 подается высокий уровень напряжения.

Если период входной частоты больше периода верхней частоты, но меньше периода нижней частоты Т_в < Т_вх < Т_н, т. е. выполняется условие нахождение входной частоты в пределах заданной полосы пропускания, то при подаче сигнала F_вх на шину 12 на выходе элемента И 9 вырабатывается сигнал. Это обусловлено тем, что на входах элемента И 9 имеют место высокие уровни сигналов с прямого выхода триггера 7 и с нулевого выхода триггера 8. Сигналы с выхода элемента И 9 поступают на выходную шину 14.

Если период входной частоты больше периода нижней частоты Т_вх > Т_н, то в момент достижения равенства Т_оп2 = Т_н на всех входах дешифратора 6 имеют место высокие уровни напряжения и на его выход проходит сигнал, устанавливающий триггер 8 в единичное состояние. При этом с нулевого выхода триггера 8 на второй вход элемента И 9 подается низкий уровень напряжения, запрещающий дальнейшее прохождение сигналов на выход данного элемента. Таким образом осуществляется селекция входных сигналов по частоте.

Оперативное изменение полосы пропускания и сдвиг ее как в область более высоких частот, так и в область более низких частот при сохранении заданного значения полосы осуществляются с помощью задания соответствующих значений управляющих сигналов, подаваемых на шины 10, 11. Так, например, при необходимости симметричного расширения полосы пропускания на шину 10 подается сигнал, при котором частота генератора 1 увеличивается, а на шину 11 - сигнал, при котором частота генератора 2 уменьшается.

При необходимости увеличения полосы пропускания только в сторону высоких частот при сохранении фиксированного значения нижней границы полосы на шину 10 подают сигнал такой величины, при которой частота генератора 1 увеличивается на заданную величину и т. д.

При необходимости сдвига полосы в область более высоких частот на шины 10, 11 подают сигналы, при которых частоты генераторов 1, 2 увеличиваются таким образом, что верхняя и нижняя частоты полосы пропускания дискриминатора сдвигаются на одно и то же значение частоты сдвига. При необходимости сдвига полосы пропускания в область более низких частот на шины 10, 11 подают сигналы управления, при которых частоты генераторов 1, 2 уменьшаются и т. д.

Счетчики импульсов реализованы на элементах К564ИЕ10, триггеры - на элементах К564 ТВ1, элементы И - на К564, ЛА8, К564, Ла9, К564, ЛА7, генераторы импульсов реализованы по схеме управляемых RС-генераторов на элементах К564 ТЛ1.

При установлении исходной полосы пропускания F_в = 200 Гц и F_н = 5 Гц и изменении частоты входных сигналов в пределах 0,25 + 1000 Гц верхняя граница полосы изменялась до 2000 Гц, нижняя - до 0,1 Гц, производился сдвиг полосы в верхнюю область частот на 1000 Гц и в нижнюю на 4 Гц. При этом установлено четкое определение нахождения входного сигнала в пределах заданной полосы. При выходе частоты входного сигнала за пределы полосы четко фиксируется отсутствие сигналов на выходе селектора.

Преимущество рассматриваемого селектора по сравнению с известными заключается в том, что с помощью простых средств обеспечивается существенное расширение функциональных возможностей, обусловленное оперативным изменением полосы пропускания и сдвигом ее в широких пределах частотного диапазона. Это обеспечивается заданием периодов верхней и нижней границ полосы пропускания в двух независимых каналах и возможностью изменения частоты пересчета в каждом из них. (56) 1. Патент Японии N 63-21365, кл. H 03 L 7/02, 1988.

2. Авторское свидетельство СССР N 465714, кл. H 03 H 17/02, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР N 738139, кл. H 03 K 5/26, 1977.

4. Авторское свидетельство СССР N 658727, кл. H 03 K 5/26, 14.02.77.

Формула изобретения

СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ , содеpжащий входную шину, пеpвый генеpатоp опоpной частоты, пеpвый и втоpой дешифpатоpы, пеpвый и втоpой RS-тpиггеpы, элемент задеpжки, элемент И, выходную шину, пеpвый счетчик импульсов, инфоpмационные выходы котоpого подключены к соответствующим входам пеpвого дешифpатоpа, выход котоpого подключен к S-входу пеpвого RS-тpиггеpа, выход втоpого дешифpатоpа подключен к S-входу втоpого RS-тpиггеpа, R-входы пеpвого и втоpого RS-тpиггеpов подключены к выходу элемента задеpжки, вход котоpого подключен к входу установки пеpвого счетчика импульсов и пеpвому входу элемента И, втоpой и тpетий входы котоpого подключены к пpямому выходу пеpвого RS-тpиггеpа и инвеpсному выходу втоpого RS-тpиггеpа соответственно, а выход - к выходной шине, отличающийся тем, что в него введены втоpой генеpатоp опоpной частоты, втоpой счетчик импульсов, пеpвая и втоpая упpавляющая шины, пpичем пеpвая и втоpая упpавляющие шины подключены к входам соответственно пеpвого и втоpого генеpатоpов опоpной частоты, выходы котоpых подключены к счетным входам пеpвого и втоpого счетчиков импульсов соответственно, входы установки котоpых подключены к входной шине, инфоpмационные выходы втоpого счетчика импульсов подключены к соответствующим входам втоpого дешифpатоpа, вход котоpого подключен к инвеpсному выходу втоpого RS-тpиггеpа, инвеpсный выход пеpвого RS-тpиггеpа подключен к входу пеpвого дешифpатоpа.

РИСУНКИ

Рисунок 1