Устройство выделения периодических импульсов

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах анализа и измерения параметров регулярных импульсных последовательностей. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности разделения суммарного импульсного потока, образованного регулярными импульсными последовательностями и случайными импульсами. Устройство содержит входной формирователь, первый, второй и третий элементы задержки, элемент И, сумматор, многоуровневый амплитудный селектор, коммутатор, RS-триггер и ключ. Для выделения заданной последовательности наряду с такими информативными параметрами, как период следования и длительность импульса, используется и амплитуда импульса. 2 ил.

Предлагаемое устройство относится к радиотехнике, а более конкретно к импульсной технике, и может быть использовано для селекции регулярных импульсных последовательностей и измерения их параметров.

Известны устройства выделения периодических импульсных сигналов, основанные на временных параметрах анализируемой последовательности (см. патент США N 3922676, патент Франции N 2161400, авт. свид. N 330472, 477531, 1765885).

Из известных устройств выделения периодических импульсов наиболее близким к предлагаемому является устройство по авт. свид. N 1765885, 1992, М.кл. H 03 К 5/156 с приоритетом от 15.05.1990, которое и выбрано в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является низкая достоверность выделения периодической импульсной последовательности, обусловленная тем, что для выделения этой последовательности используются только два информативных параметра, а именно длительность импульса и период следования, и не используется такой информативный параметр, как амплитуда импульса. Это приводит к тому, что периодические последовательности импульсов с одинаковыми длительностями и периодами следования импульсов, но разными амплитудами этих импульсов, не могут быть разделены. Кроме того, амплитуда выделенных в прототипе импульсов равна уровню потенциала на выходе триггера и она не соответствует амплитуде входных импульсов. Это может затруднить последующую обработку выделенных импульсов.

Задача изобретения - повысить достоверность выделения заданной последовательности импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство выделения периодических импульсов по авт. свид. N 1765885, содержащее входной формирователь, вход которого соединен с входной шиной, первый выход соединен с первым входом элемента И, второй - с выходом первого элемента задержки, вход которого соединен с вторым выходом входного формирователя, второй элемент задержки, выход которого соединен с R-входом триггера, и третий элемент задержки, дополнительно введены ключ и последовательно соединенные сумматор, многоуровневый амплитудный селектор и коммутатор, выход которого соединен с S-входом триггера, а выход триггера - с управляющим входом ключа, при этом первый вход сумматора соединен с выходом элемента И и входом второго элемента задержки, второй вход - с первым выходом входного формирователя, вход которого соединен с входом третьего элемента задержки, а выход через ключ - с выходной шиной.

Структурная схема предлагаемого устройства представлена на фиг. 1, где приняты следующие обозначения: 1 - входной формирователь, 2 - первый элемент задержки, 3 - элемент И, 4 - второй элемент задержки, 5 - сумматор, 6 - третий элемент задержки, 7 - многоуровневый амплитудный селектор, 8 - коммутатор, 9 - RS-триггер, 10 - ключ. При этом входная шина подсоединена к входам третьего элемента задержки 6 и входного формирователя 1, первый выход которого соединен с первым входом элемента И 3 и с вторым входом сумматора 5. Второй выход входного формирователя 1 соединен с входом второго элемента задержки 2, выход которого соединен с вторым входом элемента И 3, а выход этого элемента соединен с первым входом сумматора 5 и с входом второго элемента задержки 4, выход которого соединен с R-входом триггера 9, а выход триггера подключен к управляющему входу ключа 10. Выход третьего элемента задержки 6 через ключ 10 соединен с выходной шиной. Выход сумматора 5 подключен к входу последовательно соединенных многоуровневого амплитудного селектора 7 и коммутатора 8, выход которого соединен с S-входом триггера 9. На фиг. 2 представлены временные диаграммы, поясняющие принцип работы предлагаемого устройства. Устройство выделения периодических импульсов работает следующим образом. Входная импульсная последовательность (фиг. 2а) подается на входной формирователь 1 и на третий элемент задержки 6. На первом выходе входного формирователя 1 формируются импульсы постоянной длительности t_ф, пропорциональные амплитуде входных импульсов и соответствующие их задним фронтам (фиг. 26), которые подаются на первый вход элемента И 3 и второй вход сумматора 5, а на втором выходе - аналогичные импульсы, соответствующие передним фронтам (фиг. 2в). Импульсы с второго выхода формирователя 1 задерживаются в первом элементе задержки 2 на время, равное сумме заданного периода следования Т_и и длительности импульса t_и выделяемой последовательности (фиг. 2г), и подаются на второй вход элемента И 3. В моменты времени, когда на обоих входах элемента И 3 есть сигналы, на его выходе появляются импульсы (фиг. 2д). На выход элемента И 3 проходят импульсы от обеих последовательностей с одинаковыми периодами следования Т_и и длительностями t_и, но имеющие разные амплитуды. В прототипе такие последовательности уже не разделить. В предлагаемом устройстве импульсы с выхода элемента И 3 поступают на первый вход сумматора 5, на второй вход этого сумматора поступают импульсы с первого выхода формирователя 1. Таким образом в сумматоре 5 происходит суммирование импульсов, представленных на диаграммах (фиг. 2д, фиг. 2б). На выходе сумматора 5 появятся импульсы (фиг. 2ж), которые несут информацию не только о периоде и длительности импульсов, но и о амплитудах входных импульсов. Эти импульсы подаются на вход многоуровневого амплитудного селектора 7 и в зависимости от суммарной амплитуды распределяются по его уровням (фиг. 2з). Каждый канал этого селектора пропускает на свой выход импульс только в том случае, когда суммарная амплитуда U_и заключена в интервале амплитуд данного канала U_мин < U_и < U_макс. Коммутатор 8 позволяет подключить к S-входу триггера 9 любой уровень (канал) многоуровневого амплитудного селектора 7. При наличии импульсов на определенном уровне, например уровне k, (фиг. 2и) эти импульсы своим передним фронтом устанавливают триггер 9 в единичное состояние. В нулевое состояние триггер 9 устанавливается импульсами с выхода второго элемента задержки 4, где осуществляется задержка на время, равное длительности t_и импульса (фиг. 2к). Таким образом, на выходе триггера 9 в этом случае появляются импульсы (фиг. 2л), которые подаются на управляющий вход ключа 10. На выходе третьего элемента задержки 6 появляются импульсы, задержанные на время, равное сумме периода следования и длительности импульса (фиг. 2м), которые подаются на ключ 10 и на его выход проходит одна периодическая последовательность (фиг. 2н) При подключении с помощью коммутатора 8 к входу триггера 9 другого канала, например n-ного, он устанавливается в единичное состояние другими импульсами (фиг. 2п), следовательно, и на его выходе появляются управляющие импульсы в другие моменты времени (фиг. 2р). На выход устройства в этом случае проходит периодическая последовательность импульсов с другой амплитудой (фиг. 2с).

Таким образом, использование в предлагаемом устройстве дополнительно введенных ключа, сумматора, многоуровневого амплитудного селектора и коммутатора, соединенных, как было отмечено выше в описании изобретения, с элементами прототипа, позволяет использовать для выделения заданной последовательности три информативных параметра, а именно период, длительность и амплитуду импульса, и, следовательно, повысить достоверность выделения заданной последовательности. При этом амплитуда импульсов на выходе устройства остается равной амплитуде входных импульсов.

Формула изобретения

Устройство выделения периодических импульсов, содержащее входной формирователь импульсов, вход которого соединен с входной шиной, первый выход входного формирователя импульсов, на котором формируются импульсы постоянной длительности, пропорциональные амплитуде входных импульсов в моменты, соответствующие задним фронтам входных импульсов, соединен с первым входом элемента И, второй выход входного формирователя импульсов, на котором формируются аналогичные импульсы в моменты, соответствующие передним фронтам входных импульсов, соединен с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента И, второй элемент задержки, выход которого соединен с R-входом триггера, и третий элемент задержки, отличающееся тем, что в него введены ключ и последовательно соединенные сумматор, многоуровневый амплитудный селектор и коммутатор, выход которого соединен с S-входом триггера, а выход триггера - с управляющим входом ключа, при этом первый вход сумматора соединен с выходом элемента И и входом второго элемента задержки, второй вход сумматора соединен с первым выходом входного формирователя импульсов, вход которого соединен с входом третьего элемента задержки, а выход которого через ключ соединен с выходной шиной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2