Устройство для определения средней частоты случайно распределенных импульсов

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичесми»

Республик (i» 642716 (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 29.03.76 {21) 2340472/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5}) М. Кл

G 06 F 15/36

ГевударатвенвИ квмвтет

СССР вв делам аввбрвтвввв и открытей

Опубликовано 15,01.79. Бюллетень ¹2

Дата опубликования описания 1501 79. (53) УДК

681,3 (088.8) (72) ABTOpbl изобретения

Р. В. Коровин и А. И. Бабаев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕЙ ЧАСТОТЫ

СЛУЧАЙНО РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться для определения частоты высокочастотной составляющей радиоимпульсов, в системах, предназначенных для исследований статистических характеристик случайных процессов и распознавания 5 сложных графических образов, подверженных помехам.

Известно устройство для определения средней частоты импульсов, состоящее из формирователя сдвинутых импульсов с длительностью, равной длительности времени измерения, подключенного к управляющим входам и элементов И, вторые входы которых подключены ко входу устройства, а выходы — к блоку сложения числа импульсов, выход которого в свою очередь через делитель частоты с коэффициентом и подключен к счетчику импульсов (1).

Наиболее близким по техническому решению является устройство для определения средней частоты случайно распределенных импульсов (2), содержащее первый элемент И, первый вход которого является первым входом устройства, второй вход соединен с единичным выходом первого триггера, а выход первого элемента И подключен к суммирующему входу первого реверсивного счетчика и к счетному входу счетчика, первый выход которого соединен со входом дешифратора, а второй выход — подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соедииен с нулевым входом первого триггера, с первым входом первого элемента ИЛИ, с вычитающим входом второго реверсивного счетчика и со входом первой линии задержки, выход которого подключен к вычитающему входу первого реверсивного счетчика, второй вход второго элемента И, соединен с единичным выходом второго триггера, нулевой вход которого объединен со входом третьей линни задержки и подключен к выходу третьего элемента.И, единичный вход— объединен с нулевым входом третьего триггера и соединен с выходом второй линии задержки, выход дешифратора подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого объединен со входом установки в ноль первого и второго реверсивных счетчиков, с единичным входом четвертого триггера и соединен со вторым входом устройства, третий вход которого под642116 ключен к нулевому входу четвертого триггера, единичный выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого является четвертым входом устройства, выход первого элемента ИЛИ подключен ко входу установки в ноль счетчика, а единичный выход третьего триггера соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу третьей линии задержки, выход четвертого элемента И соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика.

Существенный недостаток известных устройств заключается в том, что они имеют низкую точность определения средней частоты импульсов в присутствии помех.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

С этой целью в устройстве для определения средней частоты случайно распределенных импульсов выход четвертого элемента И подключен ко входу третьей линии задержки и к единичному входу первого триггера.

Блок-схема устройства представлена иа чертеже.

Устройство содержит: первый элемент И 1, первый триггер 2, счетчик 3, первый реверсивным счетчик 4, второй элемент И 5, первый элемент

ИЛИ 6, первую линию задержки 7, второй реверсивный счетчик 8, третий элемент Й 9, третью линию задержки 10, четвертый элемент И 11, вторую линию задержки 12, второй триггер 13, третий триггер 14, второй элемент ИЛИ 15, дешифратор 16, четвертый триггер 17.

Работа устройства происходит по-разному, в зависимости or величины интервала между соседними импульсами исследуемой последовательности.

Рассмотрим работу устройства в следующих случаях.

1. Временной интервал между первым и вторым импульсами исследуемой последовательности настолько мал, что в нем укладывается менее

К масштабных импульсов заполнения (числа К соответствует нижнему граничному значению, равному К .о). Этот случай имеет место нри образовании импульса от помехи. В этом случае второй (помеховый) импульс измеряемой последовательности в счетчик 8 не проходит ввиду того, что элемент И 11 закрыт триггером 14.

Элемент И 11 будет закрыт до тех пор, пока после первого импульса в счетчик 3 не поступит К масштабных импульсов, поступающих по первому входу устройства. После поступления К импульсов срабатывает дешифратор 16 и через элемент ИЛИ 15 переводит триггер 14 в единичное . состояние. Первый вслед за этим сигнал, появившийся на четвертом входе устройства после задержки в элементе 10 .проходит через И 11 на

10 них и первым импульсов меньше К) устройство

55

50 суммирующий вход реверсивного счетчика 8 и через элемент ИЛИ 6 на вход установки в ноль счетчика 3. Последний устанавливается в исходное состояние и вновь начинает отсчет числа масштабных импульсов заполнения, на уже после очередного сигнала.

Таким образом, при малом интервале между первым рядом последующих импульсов- помех (число масштабных импульсов между каждым из не учитывает эти импульсы, а учитывает первый же сигиап, отстоящий ат начального импульса на число масштабных импульсов более К.

Пройдя через элемент И 11 и задержавшись в элементе задержки 12 на незначительное время, второй (очередной) учитываемый импульс переводит триггер 14 в нулевое положение и запирает вход счетчика 8 на интервал a K периодов Со масштабных импульсов заполнения.

2, Временной интервал между первым (предыдущим) и вторым (последующим) импульсами измеряемой последовательности таков, что в нем укладывается от К до М масштабных импульсов заполнения (МГ„интервал времени, соответствующий верхнему граничному значению интер-; вала между соседними импульсами).

В этом случае при заполнении счетчика 3 масштабными импульсами до числа К на выходе дешифратора 16 вырабатывается импульс, который устанавливает триггер 14 в единичное состояние, открывая элемент И 11 для прохождения второго (последующего) импульса измеряемой последов атель ности иа суммирующий вход реверсивного счетчика 8. Этот импульс измеряемой последовательности после элемента задержки 10 и элемента И 11 регистрируется в счетчике 8 и устанавливает в нулевое состояние счетчик 3, который начинает анализировать очередной интервал между импульсами измеряемой последовательности.

Таким образом, s реверсивном счетчике 8 будет регистрироваться каждый импульс измеряемой последовательности, а в реверсивном счетчике 4 будет накапливаться число масштабных импульсов, соответствующее сумме длительностей всех интервалов между регистрируемыми импульсами.

3. Временной интервал между предыдущим и последующим импульсами исследуемой последо,вательности таков, что в ием укладывается более

М масштабных импульсов заполнения (т.е. случай, когда временной интервал больше верхнего граничного значения интервала между исследуемыми импульсами) .

Это соответствует либо случаю, когда помеха привела к исчезновению импульса на этом участке измеряемой последовательности, либо случаю, когда измеряемая последовательность уже закон642716 чилась, а сигнал конца измерения на третий вход устройства еше не поступил. Количество масцпабных импульсов, соответствующее длительности этого интервала, следует исключить из измерения (изъять из реве рсив ного счетчика 4) .

Импульс признака такой помехи вырабаты. вается р разрядным двоичным счетчиком 3 в там случае, когда старший (р ык) разряд этого счетчика переходит в единичное состояние. Значит число масштабных импульсов, после которых 0 счетчик 3 вырабатывает импульс признака помехи, равноМ= 2

В рассматриваемом случае предыдущий импульс измеряемой последовательности поступает на суммирующий вход реверсивного счет гика 8 и 15 фиксируется в нем. Одновременно начинается параллельное заполнение масштабными импульсами счетчиков 3 и 4. В тот момент, когда в счетчике 3 накопится М масштабных импульсов, счетчик 3 на выходе вырабатывает импульс 20 признака помехи, который через открытый элемент И 5 проходит на нулевой вход триггера 2 и устанавливает его в нулевое состояние. Элемент И

1 закрывается, и поступление масцпабкых импульсов с первого входа устройства на сумми- 25 рующие входы счетчиков 3 и 4 прекращается.

Кроме тато, импульс признака помехи устанавливает в нулевое состояние счетчик 3 и поступает ка выштающий вход реверсивного счетчика 8, вычитая из записанно. о в нем числа единицу. Этот же 30 импульс признака помехи после зацержки в элементе задержки 7 на время переходных процессов в триггерах счетчика 4 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 4 и уменьшает находящееся в нем число ца величину N. До прихода следующего импульса измеряемой последов ательности все счетчики устройства будут находиться в отключенном состоянии, поскольку элементы И 1 и l l закрыты. поступать на счетчики 3 и 4. Лишь после этого, как ка счетчик 3 поступит М импульсов, на выходе элемента И 5 ноявнтся импульс признака помехи, который закроет элемент И 1 и осуществит изъятие из счетчиков 4 и 8 информацию соответственно о М импульсах и о конечном импульсе измеряемой последовательности.

При этом в реверсивном счетчике 8 будет зафиксировано число интервалов между импульсами измеряемой последовательности без учета помех, а в реверсивном счетчике 4 — число масштабных импульсов, соответствующее сумме интервалов между зафиксированными в счетчике

8 импульсами измеряемой последовательности.

Частота генератора масштабных импульсов выбирается исходя из заданной точности измере,шй или из известного верхнего граничного зкаче штя интервала между измеряемыми импульсами.

Таким образом, если интервал времени между импульсами измеряемой последовательности больше М со, то в реверсивном счетчике 8 число не увеличивается (вначале единица прибавляется, а затем импульсом признака помехи вычитается) .

В реверсивном счетчике 4 масштабные импульсы за этот период также не накапливаются, поскольку М масштабных импульсов, подсчитанных в нем до момента появления импульса признака помехи, затем вычитаются. Следовательно, возникшая помеха из рассмотрения исключается.

4. Временной интервал между предыдущим н последующим импульсами измеряемой последовательности точно соответствует М масштабным импульсам (т.е, точно соответствует верхнему граничному значению интервала между исследуемыми импульсами) .

При этом возможно возникновение неопределенности, когда нормальный интервал между ñîседними нмпульсамн измеряемой последовательности нельзя отличить от интервала, возннкmего в результате помехи. В этом случае импульс признака помехи со счетчика 3 через элемент И 5 мог бы поступить на нулевой вход триггера 2 одновременно с поступлением на единичный вход этого же триггера импульса измеряемой последовательности с выхода элемента И 11. Но этого не происходит, поскольку элемент И 5 закрывается триггером 13, на нулевой вход которого поступает незадержанкый импульс измеряемой последовательности. Поэтому импульс признака помехи с выхода счетчика 3 не пройдет через элемент

И 5 на нулевой вход триггера 2. После прохождения элемента задержки 12 импульс измеряемой последовательности вновь установит триггер 13 в единичное состояние, но счетчик 3 уже будет находиться в нулевом состоянии благодаря воздействию незадержанного импульса с выхода элемента И ll.

Таким образом, интервал между входными импульсами, равный MQ, к помехе не отнесется.

Рассмотренные случаи полностью характеризуют работу устройства во всех его режимах.

В момент окончания измерений на третий вход устройства поступает сигнал конца измерений, который устанавливает триггер 17 в нулевое состояние. В результате элемент И 9 закрывается, прекращая доступ импульсов измеряемой последовательности;

Если между последним импульсом и сигналом конца измерений интервал больше, чем МГ, то (как описано в случае 3) этот интервал будет считаться помехой и будет изъят нз рассмотрения еше до сигнала конца измерений. Если интервал между последним импульсом измеряемой последовательности и сигналом конца измерений меньшеА1 о, то элемент И 1 продолжает оставаться открытым и после сигнала конца измерений, а масштабные импульсы заполнения продолжают

64271

ЦНИИПИ Закаэ 77б1/46 Тираж 77/ Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектнаи,4

Таким образом, предложенное устройствс позволяет, повысить точность определения средней частоты случайно распределенных имтульсов в присутствии помехи. ь

Формула изобретения 5 устройство для определения средней частоты случайно распределенных импульсов, содержащее первый элемент И, первый вход которого является первым входом устройства, второй вход соединен с единичным выходом первого триггера, а выход первого элемента И подключен к суммирующему входу первого реверсивного счетчика и к счетному входу счетчика, первый выход которого соединен со входом дешифратора, а второй выход — подключен к первому входу

35 второго элемента И, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, с первым входом первого элемента ИЛИ, с вычитающтвч входом axoporo реверсивного счетчика и co axo20 дом первой линни задержки, выход которои подключен к вычитающему входу первого реверсивного счетчика, второй вход второго элемента

И, соединен с единичным выходом второго триг гера, нулевой вхоцкоторого объединен со входом третьей линии задержки и подключен к

25 выходу третьего элемента И, едкплный вход— объединен с нулевым входом третьего тритера и соединен с выходом второй линии задержки, 6 8 выход дешифратора подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого объединен со входом установки в ноль первого и второго реверсивных счетчиков, с единичным входом четвертого триггера и соединен со вторым входом устройства, третий вход которого подключен к нулевому входу .четвертого триттера, единичный выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого является четвертым входом устройства, выход первого элемента ИЛИ подключен ко входу установки в ноль счетчика, а единичный выход третьего триггера соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу третьей линии задержки, выход четвертого элемента И соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика, о т л и ч а ющ е е с я тем, что„с целью повышения то нюсти, пыход четвертого элемента И подключен ко. входу третьей линии задержки и к единичному входу первого триггера.

Источники информации, принятые во внима ние при.экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 328396, кл. G 01 8 23/10, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР N 311281 кл. 6.06 6 7/52,1970;