Анализатор кодовых последовательностей импульсов

Анализатор кодовых последовательностей импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1238243. Его использование в аппаратуре контроля позволяет повысить достоверность анализа ; и быстродействие анализатора. Анализатор содержит входной блок 5, формирователь 4 тактовых сигналов, блок 6 временного сдвига,, вьщели-. тель 7 ошибок, счетчик 10 ошибок, блок 9 мультиплексирования, блок 3 управления и программный блок 8. Благодаря введению стробоскопического преобразователя 2 и формирователя 1 стробйрующего сигнала обеспечивается возможность работы преобразователя 2 в одной оптимально выбранной для каждого случая точке, что позволяет уменьшить постоянную времени, т.е. повысить быстродействие. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. « оо 00. G5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А2 (51) 4 Н 03 М 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с с

5 Я ляет повысить достоверность анализа и быстродействие анализатора. Анализатор содержит входной блок 5, формирователь 4 тактовых сигналов, блок 6 временного сдвига, выделитель 7 ошибок, счетчик 10 ошибок, блок 9 мультиплексирования, блок 3 управления и программный блок 8. Благодаря введению стробоскопического преобразователя 2 и формирователя 1 стробирующего сигнала обеспечивается возможность работы преобразователя 2 в одной оптимально выбранной для каждого случая точке, что позволяет уменьшить постоянную времени, т.е. повысить быстродействие. 1 з.п. ф-лы, с

6 ил. (54) АНАЛИЗАТОР КОДОВЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и является усовершенствованием устройства по авт.св. Ф 1238243. Его использование в аппаратуре контроля позво(61) 1238243 (21) 3961128/24-24 (22) 04.10.85 (46) 23.04.87. Бюл. У 15 (72) А.А, Каяцкас, В.В. Кацман и М.В. Тимофеева (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1238243, кл. Н 03 М 7/00, 01.08.84.

С:

Эа

ФВ

СО (: )

Сл

ОО.

Ф)

Об

1305868

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в аппаратуре, контролирующей средства передачи и обработки информации, и является усовершенствованием анализатора по авт.св.

Ф 1238243.

Цель изобретения — повышение достоверности анализа и быстродействия анализатора.

На фиг. 1 представлена блок-схема анализатора кодовых последовательностей импульсов; на фиг. 2-4 — функциональные схемы блока цифроаналогового преобразования, стробоскопического преобразователя и входного блока; на фиг. 5 и 6 — временные диаграммы работы анализатора.

Анализатор кодовых последовательностей импульсов содержит формирователь l стробирующего сигнала, стробоскопический преобразователь 2, блок 3 управления, формирователь 4 тактовых сигналов, входной блок 5, блок 6 временного сдвига„ выделитель 7 ошибок, программный блок 8, блок 9 мультиплексирования, счетчик 10 ошибок, шину 11 данных, шину 12 синхронизации и адресную шину 13. На фиг. 1 обозначены также информационный 14 и тактовый 15 входы и входы 16 управления. формирователь 1 стробирующего сигнала (фиг. 2) включает в себя дешифратор 17, регистр 18 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 19. На фиг. 2 обозначены входы 20 данных, входы 21 синхронизации, адресные входы 22 и выход 23.

Стробоскопический преобразова-тель 2 (фиг. 3) выполнен на смеси— теле 24, усилителе 25, формирователе 26 и генераторе 27 строб-импульсов. На фиг. 3 обозначены информационный 28 и управляющий 28 входы., вход 30 стробирования и выход 3I..

Входной блок 5 (фиг. 4) выполнен на компараторе 32, триггерах 33-35, элементе НЕ 36, дешифраторе 37 и регистре 38. На фиг. 4 обозначены информационный 39 и тактовый 40 входы, входы 41 данных, входы 42 синхронизации, адресные входы 43, первый 44 и второй 45 выходы.

Шина ll данных является двунаправленной.

Анализатор кодовых последовательностей импульсов предназначен для onределения достоверности передачи информации при условии, что помехи в

I линии связи или четырехполюсники стационарны. Тогда все промежутки времени эквивалентны иинформацию с корректности импульсной последовательности можно получить, используя способ определения достоверностипередачи, выбирая рая значения сигнала в момент времени 1;

10 t +2" Т о где и = 0,1,2,....,Т вЂ” период тактовой частоты.

В качестве эталонной импульсной последовательности используются псев-!

5 дослучайные последовательности (М-последовательности), обладающие следующим свойством: выбор из M-последовательности значений сигнала, отстоящих

K друг от друга на ? Т тактовых интер20 валов, дает M-последовательность, период тактовой частоты которой 2 .Т.

Таким образом, можно трансформировать высокочастотный сигнал в низко-. частотную область и оценивать достоверность передачи на низкой частоте.

Для трансформации импульсного сигнала в низкочастотную область используется стробоскопический преобразователь 2, управляемый формирователем 1, 30 что позволяет достичь предельных тактовых частот.

Допускают, что на выходе формирователя 1 формируется по заранее заданной программе напряжение

35 U; =, b U + U,, (1)

rpe i = О,l,...,п;

gU — величина минимального приращения ЦАП.

При напряжении J = U; в цепи обратной связи преобразователя 2 в нем формируются корот.кие импульсы, с помощью которых считываются значения исследуемой последовательности в моменты времени

tl + 2 ° kT, (2)

+ 1ДС

j = 0,1,2,...,m, Ь7, — величина минимального приращения задержки олока 6.

Допускают, что длительность единичного импульса в:-:сследуемой последовательности

<, Ь где Ь с — длительнэсть строб-импульса, и за время g t амплитуда исследуемого сигнала постоянна и равна S(t> ), а строб-импульс аналитически может быть аппроксимирован

1305868

>5< (+ 210о 1, при —

О во всех остальных случаях (э) Тогда приращение напряжения на выходе СП

At 0p U=- ——

RCu

Ю (4) U„-S(C; х (1 — — — — - — где R — суммарное сопротивление источника сигнала и смесительного диода; 15

ф— емкость нагрузки.

Полоса пропускания f стробоскоtl пического преобразователя определяется длительностью импульса

20 (5) Дй = t

Оо

f и поэтому с этой точки зрения целесо.образно увеличить U> .

Кроме того, увеличение U приводит к уменьшению напряженияд11 и ухудшает соотношение сигнал/шум на входе входного блока 5. Поэтому перед изме- З0 рением необходимо определить опти+ мальные значения а, ц, при которых собственные ошибки преобразователя 2 будут минимальны. Для этого приводят зависимости к нормированно- 35 му виду

8(т;,) = S(t, + j),)

11э+ (6) где t = tî,/iÃ;

U 11 /611. 40

Изменяя значения и 1, определяют

sa время измерения, равное о, последовательность значений (К; ). Зада45 ваясь значением K„, определяют те Макс значения i и j, при которых

Выбирают те .значения i u j которые удовлетворяют условию (7). До50 пускают, что интервал значения j на отрезке равен

1 мак 1ммн

55 а интервал значения i равен

При фиксированном значении j методами оптимизации, изменяя значения в результате обработки функциональной зависимости, Ко„(i) = <(i) (8) определяют i . Значения i u определяют заранее заданное программным путем число итераций. Это приближение производят следующим образом., . %.

Зададимся iо, найденным по максимальной зойе ji ig) при

j = j „, Где К,ы (i) ъ К,„„, например, К = 10 Затем при найденном ош

° % значении i t определим j . Этот ор 1 ор процесс продолжается пока не найдено значение topt j opt > удовлетворяющее условиям, задайным в алгоритме оптимизации, либо до заранее заданного числа приближений. Найденные значения i u j являются оптимальными.

Для поиска оптимальных значений может использоваться оптимизационный алгоритм Розенброка, сущность которого заключается в том, что ищутся коэффициенты а, Ь и с аппроксимирующей функции, например 1пК ц = а; +

+ Ь; + с, таким образом, чтобы отклонение ее значений от реально полученных было минимальным. Так как время измерения значений К; ограничено, то минимальное значение Ко> равно:

+ где n — верхний предел значения числа ошибок при измеренном значении n = 0;

 — скорость передачи информации, боды;

/ о — время измерения.

Поэтому, начиная с некоторых значений i u j К будет постоянной величиной. Аппроксимируя зависимости

K0> (i) H K0ø(,1» ищути 3 t при котором К ij будет мийимальйым. В реальной аппаратуре время определения оптимальных значений составляет 18 с при чиспе итераций, равном 100.

Анализатор кодовых последовательностей импульсов работает следующим образом.

1305 6

Единичные импульсы разбаланса с выхода компаратора 32 устанавливают SCD-триггер 33 в единичное состояние (фиг. 6 2 ) ° С приходом на

С-вход тактового сигнала триггер 33 переводится в нулевое состояние (фиг. 6 2 ). Последовательность импульсов с выхода триггера 33 поступает на триггер 34, где каждый единич10 ный импульс расширяется по длительности, равной Т, и выдается на выделитель 7 ошибок (фиг. 6 ).

Триггер 35 предназначен для определения наличия сигнала на выходе

15 триггера 33 в прсцессе адаптации и производит альтернативную оценку, есть или нет сигнал на выходе блока 5. Первоначально через двунаправленный регистр 38 устанавливается

20 DCS-триггер 35 rro S-входу в единичное состояние (фиг. 6 2 ). Если через время о " триггер 35 не перейдет в нулевое состояние, считают (фиг. 6 a ) что сигнала нет на выходе входного блока 5 и последовательность дефектна. Если сигнал есть, то определяют

К . Управление регистром 38 осуществляется при помощи дешифратора 37, который управляется от программного . блока 8 и синхронизирует прием или выдачу информации при помощи сигналов синхронизации "Чтение" или "Запись".

В формирователе 1 стробирующего

35 сигнала в зависимости от кода сигнала управления с выхода регистра 18 на выходе ЦАП 19 формируется соответствующее ему постоянное напряжение.

По адресным входам 22 выбирается код формирователя 1, который дешифрируется дешифратором 17 и по сигналу "Запись" в регистр 18 заносится информация по входам ?О данных.

868

М-последовательность поступает на информационный вход преобразователя 2. !

Тактовые сигналы частотой, в 2 раз ниже тактовой частоты M-последовательности, подаются либо от внешнего устройства, либо выделяют из преобразованного сигнала. Тактовые сигналы с выхода блока 4 подаются на блок 6 временного сдвига и на первый вход блока мультиплексирования для определения тактовой частоты

Г = r/2 (10)

Сигналы с выхода блока 6 подаются на вход стробирования преобразователя 2. В преобразователе (фиг. 3) на вход смесителя 24 поступают сигналы

M-последовательности (фиг. 5 a ), а на вход генератора 27 строб-импульсов - тактовые сигналы(фиг. 5 о ), временное распределение которых определено в процессе оптимизации. На конденсаторе С смесителя 24 формируется последовательность импульсов разбаланса, которая через усилитель 25 и формирователь 26 подается на входной блок 5 (фиг. 5 2,y). Последовательность строб-импульсов показана на фиг. 5

Последовательность импульсов разбаланса, сформированная по длительности, поступает на компаратор 32 в блоке 5 (фиг. 6 а ), где нормализуется по амплитуде и форме к стандартным сигналам ЭСЛ логики (фиг. 6 8) .

Длительность импульсов разбаланса с ориентировочно равна 20-30 нс.

Тактовые сигналы, поступающие на тактовый вход входного блока 5 с частотой 1-2 МГц, инвертируются (фиг. 6 Ь ) что эквивалентно При скважности сигнала "два" равенству () - Вй + 77), где Т вЂ” период тактового сигнала.

Благодаря инвертированию тактовые сигналы входного блока 5 задержаны относительно фронта сигнала на входе преобразователя 2 на величину задержки, ориентировочно. равную Т/2. Задержка в цепях. строб-импульса и преобразователя 2 ориентировочно составляет 100 нс, следовательно, должно выполняться условие

Т /2 100 нс + 8

На максимальной частоте 2 МГц это условие выполняется 250 на > 130 нс.

Привязка тактовых и информационных сигналов осуществляется следующим образом.

45 Таким образом,, может быть достигнута максимальная частота преобразователя 26 ГГц, так как стробирование производится в одной точке, за счет чего постоянная времени может быть

50 уменьшена. При эгом задается оптимальный режим преобразования входного сигнала.

Формула изобретения.

1. Анализатор кодовых последовательностей импульсов по авт.св.

Ф 1238243, отличающийся тем, что, с целью повышения достовер13058

7 ности анализа и быстродействия анализатора, в него введены стробоскопический преобразователь и формирователь стробирующего сигнала, выход которого соединен с управляющим входом стробоскопического преобразователя, выход которого соединен с информационным входом входного блока, вход синхронизации стробоскопического преобразователя подключен к выходу блока о временного сдвига, входы данных, входы синхронизации и адресные входы формирователя стробирующего сигнала подключены к соответствующим шинам анализатора,информационныи входстроf5 боскопического преобразователя является информационным входом анализатора.

68

2. Анализатор по п. I о т л и— ч а ю шийся тем, что формирователь стробирующего сигнала выполнен на регистре, цифроаналоговом преобразователе и дешифраторе, выход которого соединен с управляющим входом регистра, выходы которого соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя, первые и вторые входы дешифратора являются соответственно адресными входами и входами синхронизации формирователя, информационные входы регистра являются входами данных формирователя, выход цифроаналогового преобразователя является выходом фор мирователя.

1305868

1305868

Составитель О. Ревинскнй

Редактор А. Шандор Техред Н.Глущенко Корректор E. Рошко

Заказ 2304 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4