Устройство для автоматической привязкишкал времени по радиосигналам

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОВРЕтЕНИЯ "" ОО952

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву д 5 32 07 7 (22) Заявлено 050379 (21) 2731669/18-10 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

G 04 С 11/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300181. Бюллетень N9 4

Дата опубликования описания 300181 (53) УДК 681.11 (088. 8) (72) Автор изобретения

B.Ê.Êoøåëåâ (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПРИВЯЗКИ

ШКАЛ ВРЕМЕНИ ПО РАДИОСИГНАЛАМ

Изобретение относится к синхронизации шкал времени по эталонным импульсным сигналам точного времени с известной фазой несущей частоты.

По основному авт.св. Р 532077 из— вестно устройство, содержащее опорный генератор, подключенныи через хранитель времени к блоку первичной обработки сигнала, другой вход которого соединен с выходом радиоприемника, коммутатор сигналов, каждый выход которого снабжен инвертором и двумя схемами объединения единиц кода, счетчики-накопители, подключенные через логическую схему к командному блоку, управляемый делитель частоты, подключенный к хранителю времени, к коммутатору каналов и к соединенным последоватеЛьно счетчикам времени и опроса, отсчетный блок, подключенный к управляемому делителю и хранителю времени, причем выход командного блока соединен с управляемым делителем частоты, с счетчиками времени и опроса, выход последнего соединен с коммутатором каналов, выходы коммутатора.каналов подключены через первые схемы объединения единиц кода к суммирующим входам соответствующих счетчиков-накопителей, а через включенные последовательно инвертора и вторые схемы объединения единиц кода к вычитающим входам счетчиков-накопи; телей, кроме того, каждая схема объе.— . динения единиц кода выполнена в виде последовательно соединенных сумматоров каналов, узлов задержки и схемы

ИЛИ, а к входу последней подключена схема совпадениями.

Недостатком этого устройства являет. ся ограниченная точность привязки.

Так как точность привязки пропорциональна количеству используемых каналов накопления, то максимальная ошибка привязки равна временному сдвигу Г между соседними каналами. Ограничение в точности обусловлено тем,что при увеличении числа каналов накопления величина уменьшается и следовательно уменьшается разница между единицами кода, поступающими в два соседних канала, что приводит к уменьшению величины вероятности правильного обнаружения.

Цель изобретения — повышение точности привязки.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено схемой срав" нения номеров каналов и формирователем корректирующего импульса, причем

800952

4 первый вход схемы сравнения номеров каналов подключен к первому выходу логической схемы, второй вход — ко второму выходу логической схемы, а выход схемы сравнения номеров каналов — ко входу формирователя корректирующего импульса, выход которого соединен. с третьим входом управляеf0 !

30

55 мого делителя частоты.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства, имеющего четыре канала накопления, на фиг.2 — временные диаграммы сигналов в некоторых точках устройства.

Устройство для автоматической привязки шкал времени по радиосигналам содержит опорный генератор 1, хранитель 2 времени, устройство 3 первичной обработки сигналон, радиоприемник 4, управляемый делитель 5 частоты, счетчик 6 времени, счетчик 7 опроса, коммутатор 8 каналов с выходами 9, интерторы 10, первое устройство 11 объединенных единиц кода, второе устройстно 12 объединения единиц кода, реверсивные счетчики-накопители 13, логическую схему 14, схему 15 сравнения номеров каналов, командный блок 16, формирователь 17 корректирующего импульсы и отсчетный блок 18.

Выход опорного генератора 1 подключен ко входу хранителя 2 времени, первый выход которого. соединен с первым входом блока 3 первичной обработки информации, второй — с первым входом управляемого делителя ,частоты, а третий — с первым входом устройства 18 отсчета, второй вход блока 3 первичной обработки сигнала подключен к выходу радиоприемника 4, а выход — к сигнальным входам первых 11 и вторых

12 устройств объединения единиц кода. соответственно выходы 9 коммутатора

8 каналов соединены с управляющими входами первых устройств 11 объединения единиц кодов, непосредственно, а с управляющими входами вторых устройств 1? объединения единиц кода через интерторы 10, выходы первых устройств 11 объединения единиц кода подключены к суммирующим входам ренерсивных счетчиков 13, а выходы вторых устройств объединения единиц кода — к вычитающим входам, выходы реверсивных счетчиков 13 соединены со входами логической схемы 14, основной выход которой соединен со входом командного блока 16 и к первому входу схемы 15 сравнения номеров каналов, второй вход которого подключен к дополнительному выходу логической схемы 14, а выход — ко входу формиро нателя 17 корректирующего импульса, выход командного блока подсоединен ко вторым входам управляемого делите

„пя 5 частоты, счетчика б времени и счетчика 7 опроса дополнительный

&О вход управляемого делителя 5 частоты подключен к выходу формирователя дополнительного импульса, первый выход — к первому входу коммутатора

8 и второму входу устройства 18 отсчета, а второй выход — ко второму входу счетчика б времени, выход которого соединен со вторым входом счетчика 7 опроса, выход счетчика опроса подключен ко второму входу коммутатора 8 каналов и через него к счетчикам-накопителям 13.

Устройство работает следующим образом.

На устройство 3 первичной обработки сигнала поступает напряжение смеси сигнала времени с шумом (фиг.2а), выделенное с помощью радиоприемника

4 и опорные стробы от хранителя 2 времени, совмещенные по фазе с высокочастотным заполнением сигнала, например, с моментом перехода через нуль сигнала.

При отсутствии сигнала от воздей.ствия шума также формируются единицы сигнала, которые считаются : ложными. Их среднее количество, нзятое эа определенный единичный промежуток времени например период повторения радиоимпульсон, меньше среднего количества единиц кода, несущих полезную информацию, за такой же промежуток нремени. Это обусловлено тем, что фаза шума случайна, а фаза смеси сигнала и шума носит регулярный характер. Однако эта разница при малом соотношении сигнал-шум невелика. Единицы кода, несущие как полезную, так и ложную информацию, поступают на устройства 11 и 12 объединения единиц кода. С помощью управляемого делителя

5 частоты формируется опорная временная шкала, подлежащая привязке к радиосигналам точного времени. Импульсы управляемого делителя 5 поступают и коммутатор 8 каналов, с помощью которого на выходах 9-1 — 9-4 коммутатора формируются импульсы (фиг.2в,г,д и е), равные длительности радиоимпульсон времени. Временное положение этих импульсов соответствует каналам накопления, в одном иэ которых находится искомый сигнал (фиг.2в), в другом— только шум (фиг.2д), остальные совпадают с сигналом и с шумом. С помощью первых устройств 11 объединения единиц кода по каждому из 9-1 — 9-4 выходов коммутатора каналов формируются единицы кода, совпадающие с импульсов данного канала и попадающие но временные интервалы, которые соответствуют совпадению импульсов данного канала с импульсами других каналон.

Для первого выхода 9-1 коммутатора эта совокупность единиц кода (фиг.2ж, д,и,к), для третьего выхода 9-1 совокупность единиц кода (фиг.2л,м,н, о). Эта совокупность единиц кода, не800952 посредственно присутствующих во время действия импульса данного канала в других каналах, поступает на суммирующий вход соответствующего счетчика накопителя. С помощью инверторов 10 и вторых устройств 12 объединения едини кода по каждому выходу коммутатора формируется совокупность единиц кода, совпадающих с инвертированным импульсом данного канала, и единиц кода, попадающих во временные интервалы совпадения инвертированных импульсов других каналов с инвертированным импульсом данного выхода. Для выхода

9-1 коммутатора это совокупность единиц кода (фиг.2л,м,н,o) для выхода 9-3 — совокупность (фиг.2к,з,и).

Эти импульсы поступают на вычитающий вход соответствующего счетчика накопителя. При этом в канале накопления 9-1, соответствующем радиосигналу времени, на суммирующий вход счетчика-накопителя поступают еди-. ницы кода, несущие полезную информацию о сигнале, содержащемся во всех каналах накопления, а на вычитающий вход — единицы кода, образованные воздействием шума, тем самым количество информации в канале увеличивается за счет использования единиц кода, несущих полезную информацию в других каналах.

В канале накопления, на соответствующем сигналу, например, 9-2, на суммирующий вход 9-2 счетчика-накопителя поступают единицы кода,соответствующие части сигнала и re ма, содержащиеся во всех каналах во время действия импульса (фиг.2г) данного канала, на вычитающий вход единицы кода от совпадения оставшейся части сигнала и шума, так. как инвертированный импульс канала перекрывает часть сигнала, которую перекрывает импульс (фиг. 2г) канала.9-2.

При этом часть единиц кода, несущих полезную информацию, но являющихся ложными для канала и записанных по суммирующему входу счетчика, компенсируется единицами кода, несущими полезную информацию и записанными по вычитающему входу счетчиканакопителя..

В канале 9-3, соответствующем чистому шуму, на суммирующий вход счетчика-накопителя поступают единицы кода, образованные воздействием шума и содержащиеся во всех каналах накопления, а на вычитающий вход единицы кода, несущие полезную информацию о сигнале. Таким образом, единицы кода, несущие полезную информацию о сигнале, в канале накопления, соответствующем сигналу, поступают на суммирующий вход 13-1 счетчиканакопителя, а в канале накопления, соответствующем чистому шуму — на вычитающий вход 13-3 счетчика-накопителя.,За вРемя, определяемое счетчиком

6 времени, в счетчике-накопителе, соответствующем каналу сигнала, по суммирующему входу, а в счетчикенакопителе., соответствующем каналу ц 5 чистого шума, по вычитающему входу, накопится. существенно большее количество единиц кода, чем в других счетчиках-накопителях. Счетчик 7

OIIpoca, через коммутатор 8 дозапол- няет счетчик-накопитель 13 по суммирующим входам, а затем дозаполняет их по вычитающим входам. Логическая схема 14 сначала определяет номер канала с заполненным по суммирующему входу ранее других счетчиком-накопи15 телем, схема 15 сравнения номеров каналов по сигналу с основного выхо а ло гической схемы 14 фиксирует номер да этого канала с сигналом, а командный блок 1б устанавливает шкалу управляе2р мого делителя 5 частоты под канал сигнала. Затем логическая схема 14 определяет номер канала с заполненным по вычитающему входу ранее других счеч чиком-накопителем, схема 15 сравнения

25 номеРов KBHBJIQB IIo cHI HRJIQ c QoIIQIIHH тельного выхода логической схемы 14 фиксирует номер этого канала чистого шума.

Если результаты накопления правиль3р ны (величина вероятности правильнога обнаружения больше или равна допустимой), то разность номеров каналов составляет †" где и

2 количество каналов накопления. При

35 этом дополнительной коррекции шкалы управляемого делителя 5 не требуется, а ошибка привязки равна ТI Г2 =0,74 Г, i- временной сдвиг между соседними каналами) так как

4р имеются 2 независимых измерения по каналу сигнала и каналу чистого шума

Если величина меньше предельной, то кроме вышеописанной ситуации вследствие .снижения величины вероятности правильного обнаружения по суммирующему входу может заполниться канал, следующий за каналом сигнала (фиг.2п), при этом разность номеров каналов будет больше h)2. На выходе схемы 15 сравнения номеров

50 каналов формируется сигнал, по которому формирователь корректирующего импульса вырабатывает импульс, который йроизводит дополнительную установку шкалы управляемого делителя 5 с упреж5) дением на /2 (фиг.2р). В результате ошибка привязки равна величине Т/2, а не Г. Если же по суммирующему входу раньше заполнится канал,, предшествующий каналу сигнала (фиг.2с), то разность номеров каналов будет меньше И/2. В этом случае с помощью схемы 15 сравнения номеров каналов формируется сигнал, по которому формирователь 17 корректирующего импульса, вырабатывает импульс, дополнительно

800952 устанавливающий, шкалу управляемого делителя 5 с задержкой на /2, при этом ошибка привязки равна X/2.

Таким образом, введение схемы сравнения номеров каналов и формирователя корректирующего импульса позволит повысить точность привязки шкалы времени.

Формула изобретения

10 устройство для автоматической привязки шкал времени по радиосигналам по авт.св. 9 532077, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности привязки, оно снабжено схемой сравнения номеров каналов и формирователем корректирующего импульса, причем первый вход схемы сравнения номеров каналов подключен к первому выходу логической схемы, второй вход ко второму выходу логической схемы, а выход схемы сравнения номеров каналов — ко входу формирователя корректирующего импульса, выход которого соединен с третьим входом управляемого делителя частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1. Авторское свидетельство СССР Р 532077, кл. G 04 C 11/02, 20.0б.75 (прототип).

800952 (Рог, 2

Составитель И.Сломинский

Техред Н. Ковалева КорректорМ.Демчик

Редактор Ю.Ковач м

Заказ 10426/63 Тираж 468

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий .

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

Подписное

Филиал НПП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4