Устройство стабилизации средней частоты шумовых выбросов

Устройство стабилизации средней частоты шумовых выбросов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ СРЕДНЕЙ ЧАСТОТЫ ШУМОВЫХ ВЫБРОСОВ по авт.св. № 1054910, отличающ е е с я тем, что, с целью.повышения точности при скачкообразном изменении уровня.входного шумового игнала , в него введены дополнительный временной квантователь, элемент задержки , вход которого соединен-с выходом делителя .Частоты, соединенные последовательно дополнительный пороговый элемент, вход которого соединен с входом устройства, и инвертор, соединенные последовательнодополнительный реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента задержки, и дополнительный преобразователь к,од напряжение , выход которого соединен с управляющим входом дополнительного порогового элемента, выход генератора тактовых импульсов соединен с другим входом элемента совпадения через дополнительный временной кванS тователь, выход которого соединен также с вычитающим входом дополнительного реверсивного счетчика, а другой вход Соединен с выходом инвертора

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(51) Н 04 В 1 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТЭЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЗФ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1054910 (21) 3584721/24-09 (22) 27.04.83 (46) 07.02.85. Бюл. Р 5 (72) С.В.Просвирнин, И.M.Óðåöêèé, А.Л.Юфа и М.А.Махлин (53) 621 ° 391.822(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР I) 1054910, кл. H 04 В 1/10. 1982 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ

СРЕДНЕЙ ЧАСТОТЫ ШУМОВЫХ ВЫБРОСОВ по авт.св. Ф 1054910, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с- целью, повышения точности при скачкообразном изменении уровня. входного шумового сигнала, в него введены дополнительный временной квантователь, элемент задержки, вход которого соединен -с выходом делителя .частоты, соединенные последовательно дополнительный пороговый элемент, вход которого соединен с входом устройства, и инвертор, соединенные последовательно дополнительный реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента задержки, и дополнительный преобразователь кдд— напряжение, выход которого соединен с управляющим входом дополнительного порогового элемента, выход генератора тактовых импульсов соединен с другим входом элемента совпадения через дополнительный временной кван- ч> тователь, выход которого соединен также с вычитающим входом дополнительного реверсивного счетчика, а другой вход соединен с выходом инвертора.

1)389

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в составе устройств различного назначения, где требуется обеспечение постоянства уровня ложных тревог.

По основному авт. св. Ф 1054910 известно устройство стабилизации средней частоты шумовых выбросов, содержащее генератор тактовых импульсов, пороговый элемент, вход которого является входом, а выход— выходом устройства,. первый и второй элементы запрета, последовательно соединенные реверсивный счетчик и преобразователь код — напряжение, выход которого соединен с управляющим- входом порогового элемента, между выходом генератора тактовых импульсов и вычитающим входом реверсивного счетчика, включены последовательно делитель частоты, выход которого соединен с первым входом первого элемента запрета, первый

"счетчик триггер, элемент совпадения, другой вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, и элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом первого элемента запрета, первый вход второго элемен— та запрета соединен с выходом

30 делителя частоты, а выход — с суммирующим входом реверсивного счетчика между выходом порогового элемента и вторыми входами первого и второго элементов запрета включен временной квантователь, тактовый вход которого 35 соединен с выходом генератора тактовых импульсов, между выходом временного квантователя и другим входом триггера включен второй счетчик, обнуляющий вход которого соединен с 40 выходом делителя частоты,а абнуляющий вход первого счетчика соединен . с выходом временного квантователя 1) .

Однако известное устройство обладает недостаточной точностью при 45 скачкообразном изменении уровня входного шумового сигнала, что обусловлено постоянством частоты импульсов генератора тактовых импульсов.

Цель изобретения — повьш ение точ50 ности при скачкообразном изменении уровня входного шумового сигнала.

Поставленная цель достигается .,- тЕм что в устройство стабилизации (, Э средней частоты шумовых выбросов, 55 содержащее генератор тактовых импульсов, пороговый элемент, вход которого является входом, а выход — выхо51 2 дом устройства, первый и второй элементы запрета, последовательно соединенные реверсивный счетчик и преобразователь код — напряжение, выход которого соединен с управляющим входом порогового элемента, между вы ходом генератора тактовых импульсов и вычитающим входом реверсивного счетчика включены последовательно делитель частоты, выход которого соединен также с первым входом первого элемента запрета, первый счетчик, триггер, элемент совпадения, другой вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, и элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом первого элемента запрета, первый вход второго элемента запрета соединен с выходом делителя частоты, а выход — с суммирующим входом реверсивного счетчика, между выходом порогового элемента и вторыми входами первого и второго элементов запрета включен временной квантователь, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, между выходом временного квантователя и другим входом триггера включен второй счетчик, обнуляющий,вход которого соединен с выходом делителя частоты, а обнуляющий ьход первого счетчика соединен с выходом временного квантователя, введены дополнительный временной квантователь, элемент задержки, вход которого соединен с выходом делителя частоты, соединенные последовательно дополнительный пороговый элемент, вход которого .соединен с входом устройства, и инвертор,соединенные последовательно дополнительный реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента задержки, и дополнительный преобразователь код — напряжение, выход которого соединен с управляющим входом дополнительного порогового элемента, выход генератора тактовых импульсов соединен с другим входом элемента совпадения через дополнительный временной квантователь, выход которого соединен также с вычитающим входом дополнительного реверсивного счетчика, а другой вход соединен с выходом инвертора.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства стабилизации средней частоты шумовых выбросов; на фиг. 2 — временные диа1138951 работу утсрой- с

"cq=F„ lfcp 7

45 пазоны, поясняющие ства.

Устройство содержит генератор l тактовых импульсов, делитель 2 частоты, первый счетчик 3, триггер 4, элемент 5 совпадения, элемент ИЛИ 6, реверсивный счетчик 7, преобразователь 8 код — напряжение, пороговый элемент 9, временной квантователь

10, второй счетчик ll, второй 12

10 запрета и первый 13 элементы запрета, дополнительный пороговый элемент 14, инвертор 15, дополнительный временной квантователь 16, дополнительный реверсивный счетчик 17 дополнительный 15 преобразователь 18 код — напряжение и элемент 19 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Видеосигналы с выхода детектора приемного канала (не показан) поступают на вход порогового элемента 9.

Последний пропускает только ту часть входного видеосигнала, которая превышает уровень отсечки(порог), подаваемый на его управляющий вход с выхода преобразователя 8. Импульсы превышения, пронормированные по амплитуде, поступают на вход временного квантователя 10, который производит их

30 временную привязку и нормирование по длительности при помощи частоты квантования, подающейся на тактовый вход от генератора 1.

Частота квантования с выхода генератора 1 через делитель 2, коэффици- З5 ент деления k которого выбирается в соответствии с требуемой частотой следования импульсов превышения, первый элемент 13 запрета и элемент ИЛИ

6 поступает на вычитающий вход ревер-40 сивного счетчика 7 где F a — частота квантования; стабилизируемое значение

С частоты следования импульсов превышения.

Первый 13 и второй 12 элементы запрета запрещают одновременное по- 50 явление сигналов на суммирующем и вычитающем входах реверсивного счетчика 7. Стробирующий вход первого элемента 13 запрета подключен к выходу временного квантователя 10, 55 тогда каждый импульс. превышения, появляющийся на выходе временного квантователя 10, запрещает прохождение игналов от делителя 2 на вычитающий вход реверсивного счетчика 7.

Стробирующий вход второго элемента

12 запрета соединен с выходом делителя 2, следовательно появление сигнала на выходе делителя 2 запрещает прохождение импульсов от временного квантователя 10 на вход суммирования реверсивного счетчика 7.

Таким образом, одновременное появление сигнала на суммирующем и вычитающем входах реверсивного счетчика 7 исключено, что необходимо для устранения сбоев в его работе.

В установившемся режиме средняя частота следования импульсов превышения 1с на суммирующем входе реверсивного счетчика 7 равна заданной (требуемой) частоте следования импульсов на выходе делителя 2, т.е. на входе вычитания реверсивного счетчика,7. Число, записанное в реверсивном счетчике 7, характеризует дисперсию(мощность) входного шума и служит основой для формирования порогового уровня отсечки после цифроаналогбвого преобразователя в преобразовате.ле 8.

При увеличении мощности входного шума, увеличивается средняя частота поступления импульсов превышения, что ведет к увеличению накапливаемого в реверсивном счетчике 7 числа и к повышению уровня отсечки, подающегося на управляющий вход порогового элемента 9. Устройство возвращается в состояние динамического равновесия, при этом максимальное значение частоты следования импульсов превышения определяется величиной частоты квантования Г во временном квантователе 10.

Уменьшение мощности входного шума вызывает срабатывание триггера

4, подключающего к вычитающему входу реверсивного счетчика 7 сигналы дополнительного временного квантователя 16.

Для фиксации моментов уменьшения . средней частоты следования импульсов превышения и восстановления заданного значения используются первый и второй счетчики 3 и 11. Первый счетчик

3, имеющий коэффициент пересчета, служит для установки триггера 4 в. состояние логической "1", а второй счетчик 11(коэффициент пересчета

М} — для сброса триггера 4 в состояН ll ние логического 0

1138951

Первый счетчик 3 сбрасывается в нулевое состояние каждым импульсом превышения с выхода временного квантователя 10. При отсутствии импульсов превышения, насчитав 5 импульсов .от делителя 2, первый счетчик 3 вырабатывает сигнал, устанавливающий .триггер 4 в единицу. Поступление нескольких импульсов вычитания от делителя 22 при отсутствии импуль- 10 сов превышения .на выходе -временного квантователя 10 свидетельствует об уменьшении мощности-входного шума и недостаточной скорости отслеживания изменения мощности уровнем отсечки. 15

Первый счетчик 3, установив триггер 4 в состояние. логической "1", подключает. к вычитающему входу реверсивного счетчика 7 сигналы от дополнительного временного квантователя 20

16, частота следования которых зависит от величины перепада мощности на входе.

Дополнительный пороговый элемент

14, инвертор 15, дополнительный временной квантователь 16, дополнительный реверсивный счетчик 17 и дополнительный преобразователь 18 образуют контур регулирования, отслеживаю.щий нижнюю кромку входного случайно- З0

ro процесса. На фиг. 2 изображена одна из возможных реализаций входного шума„ при этом 01 обозначает величину порогового уровня отсечки в пороговом элементе 9, а 3 — пороговый

35 уровень в дополнительном пороговом элементе 14. Величина L1 стабилизируется около того .значения, которое обеспечивает требуемую частоту следования 3с шумовых выбросов, и пропорциональйа времени превышения входным шумом порога 0, отслеживающего верхнюю кромку с .учайного процесса (фиг. 2) .

Работа контура (дополнительный

45 пороговый элемент 14, инвертор 15, дополнительный временной квантователь 16,.дополнительный реверсивный счетчик 17 и дополнительный преобразователь 18), который .отслеживает. ! 50 нижнюю кромку процесса,.происходит аналогичным образом.- Различие заключается лишь в том, что,здесь ноддерживается постоянной. вероятность следования импульсов непревьппения входным процессом .порога 11 (фиг. 2), 55 причем эта вероятность определяется частотой следования сигналов делите.-. ля 2.

При увеличении мощности входного процесса на входе время превышения его над пороговым уровнем LI< в дополнительном пороговом элементе 14 также увеличивается, что вызывает увеличение суммарной длительности сигнала логической "1" на выходе дополнительного порогового элемента

14, т.е. на входе инвертора 15. На выходе инвертора 15 суммарная длительность сигналов логической "1" уменьшается, что соответствует уменьшению числа импульсов непревышения (фиг. 2, заштрихованная часть эпюры)входного процесса относительно порога 0 . После дополнительного временного квантователя 16 импульсы непревышения поступают на вход вычитания дополнительного реверсивного счетчика 17, на суммирующий вход которого подаются сигналы от делителя 2, прошедшие элемент 19 задержки, введенный для разнесения во времени моментов поступления сигналов на

1 входы вычитания и сложения дополнительного реверсивного счетчика 17.

Уменьшение числа импульсов непревышения, вызванное увеличением мощности шума на,входе, вызывает рост содержимогО дополнительного реверсивного счетчика 17(поскольку они поступают на вход вычитания), а следовательно, после цифроаналогового преобразования и рост порогового уровня в дополнительном. пороговом элементе. 14. Контур, отработав изменение входной мощности, возвращается в состояние динамического равновесия.

При уменьшении мощности входного шума число импульсов непревышения нефиг. 2 заштрихованная часть- эпюры) возрастает,. что приводит к уменьшению содержимого дополнительного реверсивного счетчика 1-7 и, следовательно, .порогового уровня.в дополнительном пороговом элементе 14.При этом больший скачок мощности ведет к образованию большего числа импульсов непревьппения, т.е. к большей скорости отработки, максимальное значение которой определяется частотой квантования в дополнительном временном квантователе 16, т.е. частотой генератора 1.

После срабатывания триггера 4, сигналы от дополнительного .временного

1138951

mr

4Риг 7 квантователя 16 поступают в канал вычитания и участвуют в формировании порогового уровня 01 в пороговом элемента 9.

По достижении порогом некоторого уровня на выходе-временного квантователя 10 начинают появляться импульсы превышения, поступающие на счетный вход второго счетчика 11, который работает аналогично первому счетчику 10

3. Сигналы с выхода делителя 2 сбрасывают его в нулевое состояние, а при поступлении Ц импульсов. превышения от временного квантователя 10 он вырабатывает сигнал, сбрасывающий триггер 4 в состояние логического

1! и

О, отключая тем самым сигналы дополнительного временного квантователя 16 от входа вычитания реверсивного счетчика 7. Устройство возвращает- gp ся в состояние динамического равновесия, при котором поддерживается постоянным заданное значение средней частоты следования шумовых выбросов.

Предположим; что при отсутствии . скачка мощности помехи -на- входе по указанной причине сработал триггер

4. Однако при этом к входу вычитания подключатся сигналы, частота следования которых гораздо ниже (на порядок и более), чем частота генератора

1, поскольку частота следования.сигналов на выходе .дополнительного временного квантователя 16 в режиме динамического-равновесия равна 1 .

Таким образом, предлагаемое устройство за счет переменной частоты следования тактовых импульсов при скачке входного шумового сигнала обеспечивает большую точность стабилизации по сравнению с известным.

1!3895!

Составитель Н,Мельников

Редактор А.Мотыль Техред А.Бабинец Корректор В.Синицкая

Заказ 10707/45 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4