Устройство для измерения отношения частот следования импульсов бинарного сигнала и помехи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респуолик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 28.1V.1969 (¹ 1327699/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 161.1973. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 6.1V.1973

М. Кл. Н 03k 25/02

Комитет по делен изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 617 317 61(088 8) Автор изобретения

В. Н. Лугов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ЧАСТОТ

СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ БИНАРНОГО СИГНАЛА И ПОМЕХИ

В дискретных импульсных системах связи с передачей информации бинарной последовательностью импульсов в целях повышения эффективности обработки сигнала на приемном конце в присутствии импульсных помех необходимо произвести измерение такого параметра канала связи, как отношение частот следования импульсов сигнала и помехи.

Известны устройства измерения средней частоты следования импульсов случайного импульсного потока. Эти устройства работают и принципе вычисления разности числа импульсов случайной и детсрминировапной импульсной последовательности реверсивным счетчиком. Они осуществляют последовательный анализ, определяя по состоянию счетчика больше или меньше частота детерминированной последовательности, чем частота случайной последовательности, и, соответственно, изменяя частоту детерминированной последовательности до тех IIop, пока она не будет равна измеряемой частоте. Это устройство может быть использовано и для измерения отношения частот следования импульсов случайных последовательностей, если вместо детерминированной на второй вход реверсивного счетчика подавать вторукт из случайных последовательностей.

В этих устройствах при использовании реверсивного счет гика при равенстве частот обеих последовательностей решение об этом не может быть принято при процедуре последовательного анализа, а в случае, если разность между частотами мала, время анализа значительно возрастает и влечет за собой необходимость применения усеченного анализа, что снижает саму. ценность применения последовательного анализа.

Известны также устройства измерения от10 ношения средних частот следования импульсов, позволяющие измерять непосредственно отношение средних частот следования импульсов и основаншле на принципе «заряда — разряда» емкости накопителя импульсами измс15 ряемы.;. последовательностей. При этом установившееся напряжение на зарядной емкости пропорционально измеряемому отношешио.

Этим устройствам характерны нелинейность

20 и нестабильность характеристики; они обладают малым быстродействием; информация об измеряемом отношении выдается в аналоговой форме, не всегда удобной к использованию в дискретных схемах; диапазон измеряемых от25 ношений частот ограничен. Поэтому эти устройства могут быть использованы для измерения отношения частот следования импульсов бинарного сигнала и помехи только в том случае, если эти импульсные последовательности

ЗО уже выделены пз суммарного потока.

366579

Для увеличения точности и скорости из»срения в устройстве применяется r-канальный импульсный распределитель суммарного импульсного потока бинарного сигнала и помехи и блок сравнения двух последовательностей импульсов, состоящий из двух делителей частоты — перемен!(Ого и Г!Осто!!!!!!Ого -- I! схемы управления псремснным коэффицие!по» деления перел!енного делителя.

На фиг. 1 представлена блок-схема данного устройства; на фиг. 2 — - его функциональная схема.

Устройство содер>к!!т импульсный распределитель l на r выходов; схему «ИЛИ» 2, блок 8 сравнения двух импульсных последовательностей, который состоит из делителя частоты 4 с переменным коэффициентом деления ; делителя частоты 5 с постоянным коэффициентом деления на r — 1 на триггерах и схемы управле!!ия 6 с коэффициентом деления переменного делителя 4.

При этом делитель частоты 4 состоит из т-каскадного делителя 7 на триггерах и диодного дешифратора 8 на 2гп входа и п выходов.

Схема управления 6 состоит из 2п схем «И»

9 — 10, п триггеров 11 и схемы «ИЛИ» 12.

Согласно фиг. 1 и 2 "-ый выход распределителя импульсов 1 соединен со входом делителя частоты 4 с переменным коэффициентом деления k. Остальные (r — 1) выходов распределителя импульсов 1 соединены через схему

«ИЛИ» 2 со входо» делителя частоты 5 с постоянным коэффициентомделения на — (r — 1).

В схеме управления коэффициентом деления

К переменного делителя 4 блока сравнения 8 первые входы п схем «И» 9 соединены с выходами диодного дец!ифратора 8, а первые входы других псх,ем «И» 10 соединены с выходом делителя 5, вторые входы 2п схем «И»

9 — 10 соеди нены попарно между собой и с выходами п триггеров 11. Выходы 2п схем «И»

9 — 10 соединены с входами п триггеров 11 и с 2и входами схемы «ИЛИ» 12, с выхода которой подается сброс на триггеры делителей

4 и 5.

Устройство работает следующим образом.

На один вход распределителя !импульсов 1 с

r выходами подается периодическая последовательность импульсов с частотой rF (b) (F (b) — известная частота выборки случайного или периодического импульсного бинарного сигнала). На другой вход распределителя 1 подается адд итивная смесь импульсов сигнала и помехи со средними частотами следования Х, и Х,! соответственно.

Если на r выходе распределителя импульсов

1 присутствует сигнал и если считать на входе распределителя входной поток импульсов смеси сигнала с помехой потоком б-импульсов, то средняя частота следования импульсов на входе делителя частоты 4 с переменным коэффициентом деления блока сравнения 8 двух импульсных последовательностей будет равна а на входе делителя частоты 5 с постоянным коэффициентом деления (r — 1) блока сравнения 8 равна (2) 40 Значение установившегося коэффициента деления К определяет измеряемое отношение частот следующим образом: (3) 45

После подстановки выражений (1) и (2) и выражение (3) лолучим с+ г г — 1 " г

50 откуда ! г (4)

Максимальное значение К определяется числом выходов диодного дешифратора в:

1 макс — и

Число каскадов т-каскадного делителя 5 на триггерах связано с величиной п соотношением: (5) 2N — и

10 Поступая на вход т-каскадного делителя 7 на триггерах, импульсы последовательно появляются на п выходах диодного дешифратора 8.

Если в какой-то момент в схеме управления

15 6 открыта К-я пара схем «И» 9 — 10 (причем

0(К(п) появился импульс на К-м выходе дешифратора 8, этот импульс, пройдя схему

«И» 9, сбросит в состояние «0» К-й триггер 11 схемы управления 6 и приведет в состояние

20 «едипица» (К+1)-й триггер 11.

Одновременно с этим через схему «ИЛИ» 12 этот импульс поступит на сброс делителей

4 и 5.

Если же появится импульс с выхода дели25 теля 5, он пройдет чсрез схему «И» 10, сбросит в состояние «ноль» (К вЂ” 1) -й триггер 11, переведет в состояние «единица» (К вЂ” 1) -й триггер 11 схемы управления 6 и также через схему «ИЛИ» 12 постушп на сброс делителей

30 4 и 5.

Таким образом, в зависимости от того, на выходе какого из делителей 4 и 5 раньше появится импульс, происходит изменение величины К íà -I-1, а вместе с ней и коэффициен35 та деления К делителя 4. Это изменение происходит до тех !пор, пока частота следования импульсов на выходах обоих делителей (4 и

5) не будут равны.

366579

8хао

Риг 7

Поэтому при выборе величин п и r следует руководствоваться следующими соображениями. Величина т, как видно из выражения (4), определяется точностью измерения величины

h, а величина п определяется верхним пределом измерения величины h. Можно показать, что при изменении величины h от h> до и., если h2)h„требуется в среднем

У, = 0,5» (h, — zz) + 0,5т (h g — и,) (6) импульсов с выхода канала с сигналом распределителя 1 и при изменении от hz до h2 требуется

1V,= r(r — 1) (h,— h) (7) импульсов с выхода остальных каналов.

Соотношением (6) и (7) определяют быстродействие устройства для измерения величины h.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения отношения частот следования импульсов бинарного сигнала и помехи, содержащее распределитель импульсов с двумя входами, на один из которых подана смесь импульсов бинарного сигнала и помехи, а на другой — известная периодическая последовательность импульсов, блок сравнения двух последовательностей им пуль6 сов и собирательную схему, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности и скорости измерения, блок сравнения выполнен пз постоянного делителя частоты, переменногс делителя частоты и схемы управления коэф фициентом деления последнего, при этом вы ходы переменного делителя и вход постоянно. го делителя подключены к схеме управления, выходы которой соединены со сбросовыми ши10 нами обоих делителей, вход переменного делителя подключен к сигнальному выходу распределителя импульсов, а вход постоянного делителя подключен к выходу собирательной схемы, входы которой подсоединены к r — 1 вы15 ходам распределителя импульсов, где r коэффициент превышения частоты выборки бинарного сигнала.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что схема управления коэффициентом деления

20 выполнена из 2и схем «И», п триггеров и схемы «ИЛИ», причем первые входы одних (первых) п схем «И» соединены с п выходами диодного дешифратора переменного делителя частоты, первые входы других (вторых) п

25 схем «И» соединены между собой и с выходом постоянного делителя, вторые входы 2п схем «И» попарно соединены между собой и с выходами триггеров, а выходы 2п схем «И» соединены со входами триггеров, где и—

30 верхний предел переменного коэффициента деления.

1

I

I

I

1

1

I !

I

3 I

366579

t» L 4 L

Фиг 2

Редактор Е. Гончар

Заказ 749/18 Изд. № 197 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Гапунова, 2

Составитель 3. Рапопорт

Техред Т. Ускова

Корректоры: В. Жолудева и С. Сатагулова