Имитатор гидроакустических сигналов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 765865 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено10.08 ° 78 (21) 2655985/18-24 (51)М. Кл.3

С 09 В 23/14 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 23.09.80.Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 26. 09. 80 (53),УДК 681. 3. .071 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. В. Ливинец, A. С. Петров, IO. А. Суховерхов и I1.3.Финкель (71) Заявитель (54) ИИИТАТОР ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к автомати- ке и вычислительной технике, в частности к имитаторам гидроакустических сигналов в гидроакустических тренажерах. 5

Известны имитаторы гидроакустических сигналов в тренажерах с использованием аналоговых генераторов сигналов, цифровых имитаторов и устройств для воспроизведения магнит- 10 ных записей (1) . Использование реальных записей в устройствах последнего типа приводит к сложным и громоздким техническим решениям.

Использование аналоговых имитаторов влечет эа собой при большом . числе сигналов значительный объем аппаратуры, так как каждый имитируемый сигнал требует специального гене-gp ратора.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является имитатор гидроакустических сигналов, выполненный на базе цифровой техни- 25 ки, состоящий иэ последовательно соединенных специализированного вычислителя, накопительного регистра, .цифро-аналогового преобразователя, полосового фильтра и запоминающего 3р устройства, хранящего таблицу синусов и связанного со специализированным вычислителем двусторонней связью (2 .

Недостатком этого устройства является высокая стоимость, обуслов- ленная использованием специализированного вычислителя с высокой тактовой частотой, запоминающего устройства с малым временем доступа (1 мкс) и цифроаналогового преобразователя с малым временем преобразования (0,1 периода несущей). Высокая тактовая частота обусловлена, в свою очередь, необходимостью производства 10 выборок значений сигнала за период несущей.

Целью изобретения является упрощение имитатора, что снижает его стоимость.

Техническое решение, предлагаемое в настоящем изобретении, для достижения этой цели основывается на свойстве слухЬвых аналиэаторных центров человека воспринимать последовательность импульсов с интервалом следования менее 0,015 с как непрерывный сигнал.

Это достигается тем, что в из вестный имитатор, содержащий вычис765865 литель параметров сигналов и последовательно включенные регистр, цифроаналоговый преобразователь и полосовой фильтр, введены переключатель, формирователь. импульсов, узел умножения, вычислитель коэффициентов Фурье, генераторы синхроимпульсов и импульсов стирания, причем переключатель и формирователь импульсов соединены с вычислителем коэффициентов Фурье и генератором синхроимпульсов, подключенным K вычислителю параметров сигнала, который через узел умножения соединен с регистром, подключенным через ге нератор импульсов стирания к гене-, ратору синхроимпульсов.

Генератор синхроимпульсов вырабатывает следующие с частотой п-.oé субгармоники несущей сигнала (и = 1, 2, 3, ° ) импульсы, при поступлении которых специализированный вычисли- 20 тель производит выборки уровня огибающей. Поскольку частота поступающих импульсов в 10п раз ниже частоты выборки в аналогичных устройствах, то в предлагаемом устройстве может быть использован специализированный вычислитель с меньшей. тактовой частотой и большим временем доступа в запоминающее устройство. Спустя время с после выработки импульса выборkH генератор синхроимпульсов формирует импульс задержки, при поступлении которого генератор стирания вырабатывает импульс стирания. При поступлении импульса стирания накопительный регистр обнуляется, в результате чего на выходе цифроаналогового преобразователя возникает последовательность импульсов. Уменьшенная по сравнению с устройствомпрототипом частота выборки позволя-. 40 ет использовать цифроаналоговый преобразователь с большим временем преобразования. Упомянутые импульсы имеют длительность Т и период следования, Равный периоду и-ой суб- 45 гармоники несущей сигнала. Равенство амплитуды этих импульсов уровню огибающей сигнала обеспечивается благодаря умножению в умножителе уровня. огибающей на обратную величину коэффициента Фурье, который определяется в вычислителе коэффициента

Фурье по формуле

2sen(1Л f it n 5$ после ввода в него значений и и 2 из переключателей номера субгармоники и длительности импульса и частоты несущей f из специализированного вычислителя. После пропускания через 40 полосовой фильтр со средней частотой, равной несущей частоте сигнала fc u полосой пропускания меньшей, чем частота и-ой субгармоники, оператор, ввиду упомянутого свойства слухово- ф5 го аппарата, воспринимает сформированную последовательность импульсов как непрерывный сигнал имитируемой частоты.

На чертеже схематически изображен имитатор гидроакустических сигналов.

Он содержит переключатель 1 (номера субгармоники), формирователь 2 импульсов, генератор 3 синхроимпульсов, вычислитель 4 коэффициентов Фурье, вычислитель 5 параметров сигналов, узел б умножения, генератор

7 импульсов стирания, регистр 8, цифроаналоговый преобразователь 9 и полосовой фильтр 10.

Имитатор гидроакустических сигналов работает следующим образом.

В соответствии с заданными на-. чальными условиями (скорость и курс цели и носителя гидроакустической станции, тип цели, параметры работы, характеристики среды) вычислитель 5 рассчитывает уровень огибающей и частоту несущей сигнала цели. Значение частоты несущей в виде кода поступает в генератор 3 синхроимпульсов. Сюда же в виде кода поступает заданный переключателем 1 номер субгармоники и. Гене,ратор сннхроимпульсов 3 определяет частоту синхроимпульсов с

П вырабатывает эти импульсы и выдает их в вычислитель 5. При поступлении синхроимпульса вычислитель 5 производит выборку значения уровня огибающей А и в виде кода передает на вход узла б умножения. Значение частоты несущей f из вычислителя 5 поступает в виде кода так же на вход вычислителя 4 коэффициентов Фурье.

Сюда же в виде кода поступают от переключателя 1 и формирователя 2 номер субгармоники и и длительность импульса с . По формуле

С = 2 ь и Я q) я и вычислитель 4 рассчитывает коэффициент Фурье и передает его в виде кода на вход узла б, который вырабатывает на своем выходе код уровня

А = сАС, который фиксируется регисти ром ф. Код длительности импульса с с формирователя 2 поступает также-на вход генератора 3 синхроимпульсов.

Генератор 3, спустя время с после формирования синхроимпульса, вырабатывает импульс задержки, который поступает в генератор 7, формирующий импульс стирания, который поступает на регистр 8 и обнуляет его.

Значение C выбирается меньшим, чем половина периода и-ой субгармоники несущей сигнала. Цифроаналоговый преобразователь 9 преобразует код уровня огибающей в импульс с амплитудой A и длительностью t . В результате циклического выполнения

765865

Формула изобретения

Составитель A. Карлов

Редактор Н.,Катаманина Техред С.Мигунова Корректор О. Ковинская

Тираж 465 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Заказ 6515/47

Филиал ППП "Патент",,г. Ужгород, ул. Проектная, 4 упомянутых действий на выходе цифроаналогового преобразователя 9 получают последовательность таких импульсов с частотой следования 1 .

Полосовой фильтр 10 пропускает и-ую гармонику этой последовательности с частотой nf = fc. Оператор воспринимает эту гармонику как звуковой сигнал с требуемыми частотой несущей и уровнем огибающей.

Технико-экономическая эффективность изобретения перед известными техническими решениями состоит в снижении стоимости имитатора за счет. использования цифровой аппаратуры с меньшим быстродействием, большим временем доступа в память и большим временем цифроаналогового преобразования. Оценка экономии производится в предложении использования в качестве цифровой аппаратуры серийных электронных вычислительных машин, при этом годовая экономия может достигать 270 тыс. руб.

Имитатор гидроакустических сигналов, содержащий вычислитель параметров сигналов и последовательно включенные регистр, цифроаналоговый преобразователь и полосовой фильтр, отличающийся тем, что, с целью упрощения имитатора, он содержит переключатель, формирователь импульсов, узел умножения, вычислитель коэффициентов Фурье, генераторы синхроимпульсов и импульсов стирания, причем переключатель и формирователь импульсов соединены с вычислителем коэффициентов Фурье и генератором синхроимпульсов, подклюЧенным к вычислителю параметров сигналов, который через узел умножения соединен с регистром, подключенным через генератор импульсов стирания к генератору синхроимпульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Комплект тренировочной аппа2О ратуры Х14Е1-Х14Е6, 1964, Р 17, с. 1-6, 35-38, 48.

2. Имитатор гидроакустических сигналов 14Е19. Сб. докладов Центра учебного оборудования ВМС США, г. Орлендо, перевод Р 19/74, 1966 (прототип).