Способ определения порога измерения временных параметров импульсов

Способ определения порога измерения временных параметров импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Применение: способ относится к измерительной технике и может быть использован при определении единого порога измерения временных параметров сов окупности импульсов. Сущность изобретения: согласно способу формируют первый m-й видеоимпульсы Vi(t) одинаковой амплитуды , формируют первые производные каждого 1-го видеоимпульса Vi(t), фиксируют моменты tni достижения максимального значения первой производной каждого i-ro видеоимпульса, формируют квадрат первой производной каждого видеоимпульса и фиксируют его максимальное значение, формируют видеоимпульсы вида Vf1(t), формируют линейно изменяющееся напряжение, для каждого видеоимпульса Vf ft) формируют первую и вторую производные, перемножают их значения, полученное значение умножают на зафиксированное максимальное значение квадрата первой производной Vi(tni)2, полученные значения суммируют, в момент равенства полученной суммы нулю фиксируют значение линейномзменяющегося напряжения как порога измерения временных параметров импульсов. 1 ил. С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 29/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

@ "r

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4816799/21 (22) 16,03.90 (46) 15.11.92. Бюл. М 42 (72) В. П, Канищев, П. В, Турлаков, Н. П.

Конищева и В. Л. Лясковский (56) Авторское свидетельство СССР

Мг 1483397, кл. G 01 R 29/02, 1989.

Фалькович С, Е, О точности отсчета координаты дальности в радиолокационных системах. Радиотехника и электроника, 1957, т. 2, вып. 5, с, 459. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРОГА ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ

ИМПУЛЬСОВ (57) Применение: способ относится к измерительной технике и может быть использован при определении единого порога измерения временных параметров совокупности импульсов, Сущность изобретения: согласно способу формируют первый, ..., Изобретение относится к измерительной технике и может быть использована при определении единого порога измерения временных параметров совокупности импульсов.

Наиболее близким является способ определения порога измерения временных параметров импульсов, при котором формируют нормированный по амплитуде видеоимпульс V(t), формируют первую производную V(t) видеоимпульса, фиксируют момент t наступления максимума первой производной и в качестве порога измерения используют значение V(t<).

„„5LI „„1775687 А1

m-й видеоимпульсы Vl(t) одинаковой амплитуды, формируют первые производные ка>кдого I-го видеоимпульса Vt(t), фиксируют моменты tnl достижения максимального значения первой производной ка>кдого 1-го видеоимпульса, формируют квадрат первой производной каждого видеоимпульса и фиксируют его максимальное значение, формируют видеоимпульсы вида Vl (т), формируют линейно изменяющееся напряжение. для каждого видеоимпульса vl (t) формируют первую и втору о производные, перемножают их значения, полученное значение умножают на зафиксированное максимальное значение квадрата первой производной (Vl(tnl)p, полученные значения суммируют, в момент равенства полученной суммы нулю фиксируют значение линейноиэменяющегося напряжения как порога измерения временных параметров импульсов. 1 ил, Недостаток способа — не позволяет сформировать единый порог измерения временных параметров пачки импульсов, Цель изобретения — расширение области применения способа эа счет формирования единого оптимального по критерию минимума среднего риска порога измерения временных параметров пачки импульсов.

Сущность способа заключается в там, что формируют первую совокупность из m одинаковых по амплитуде видеоимпульсов

V (t), l = 1, ...,m, для ка>кдого видеоимпульса первой .совокупности формируют первую производную VI(t) и квадрат первой произг водной (м(тИ фиксируют моменты t„; до1775687 стижения максимального значения первой производной и максимальное значение квадрата первой производной (Vi(tnl)j после достижения максимального значения квадратом производной m-ra видеоимпульса формируютвторуюсовокупность видеоимпульсов вида Ч (т) с одинаковыми временами существования, соответствующими амплитуде видеоимпульсов Vi(t), синхронно с началом формирования видеоимпульсов вида

V () формируют линейно-изменяющееся

-l напряжение, для каждого видеоимпульса вида Vi (1) формируют nepsye (V (с)) и вторую (Ч ())" производные, перемножают их значения, полученное значение умножают. на зафиксированное. максимальное значение квадрата первой производной (V((t>t)l

2 полученные значения суммируют, в момент равенства полученной суммы нулю фиксируют значение линейно-измеряющегося напряжения как порога измерения временных параметров первой совокупности видеоимпул ьсов.

Структурная схема устройства для реализации способа представлена на чертеже.

Ус ройство содержит вход 1 "Пуск" устройства, m-блоков формирования функции потерь (БФФП) 2, где m — количество видеоимпульсов в совокупности, каждый из которых содержит генератор видеоимпульсов (ГВ) 3 и ГВ 4, представляющий собой генератор видеоимпульсов 3, через инвертор соединенный с входом схемы обращения осей, элементы дифференцирования 5 и 6, квадратор 7, элемент задержки 8, элел енты дифференцирования 9 и 10, пиковыйдетектор 11, первый и второй входы подачи напряжений порога сравнения 121 и 122, компаратор 13, аналоговые умножители 14 и 15, элемент дифференцирования 16,.триггер 17, а также общие для устройства аналоговый сумматор 18; компаратор 19, элемент дифференцирования 20, элемент задержки

21, элемент И 22, элементдифференцирования 23, триггер 24, элемент И 25, элемент задержки 26, генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) 27. блок согласования 28, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 29 параллельного типа, сборку элементов И 30, индикатор 31, объединенные между собой первый 32, второй 33 и третий 34 входы БФФП 2, первый 35 и второй 36 выходы

БФФП 2, причем вход 1 обьединен с входами 32, с входом обнуления индикатора 31 и соединен с первым входом ГВ 3, первый вход ГВ 4 соединен с входом 33, второй вход

ГВ 4 объединен с обнуляющими входами триггера 17 и пикового детектора 14 и соединен с входом 34, выход ГВ 3 соединен с входом элемента дифференцирования 5, выход которого соединен с входом квадратора 7 и с входом элемента дифференцирования 9, выход которого соединен с первым входом компаратора 13, второй вход кото5 рого соединен с входом 12р, а выход через элемент дифференцирования 16 соединен с вторым входом ГВ 3, с единичным входом триггера 17, прямой выход которого соединен с выходом 35 БФФП, выход ГВ 4 соеди10 нен с входом элемента дифференцирования

6, выход которого через элемент дифференцирования 10 и элемент задержки 8 соединен соответственно с первым и вторым входом аналогового умножителя 14, выход

15 которого соединен с первым входом аналогового умножителя 15, выход квадратора 7 соединен с сигнальным входом пикового детектора 11, выход которого соединен с вторым входом аналогового умножителя 15, 20.выход которого соединен с выходом 36

БФФП 2, выходы 35 БФФП 2 обьединены элементом И 22, выход которого через элемент дифференцирования 23 соединен с входами 33 БФФП 2, с первым входом

25 ГЛИН 27 и с входом элемента задержки 21, выход которого. соединен с единичным входом триггера 24. выходы 36 БФФП 2 объединены аналоговым сумматором 18, выход . которого соединен с первым входом компа30 ратора 19, второй вход которого соединен с входом 121. а выход соединен через элемент дифференцирования 20 с первым входом элемента И 25, выход которого соединен с первым входом сборки элемен35 тов И 30, с входами 34 БФФП 2 и через элемент задержки 26 — с вторым входом

ГЛИН 27 и обнуляющим входом триггера 24, прямой выход которого соединен с BTQpblM входом элемента И 25, выход ГЛИН 27 через

40 блок согласования 20 соединен с АЦП 29. разрядные выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами сборки элементов И 30, выходы которых соеди нены с входами индикатора 31.

45 . Устройство, представленное на фиг, 1 работает следующим образом.

В исходном состоянии ГВ 3 и ГВ 4— . остановлены. Генераторы ГВ 3, как входящие в состав всех БФФП2, так и в состав

50 всех ГВ 4, настроены на выдачу видеоимпульсов одной и той же амплитуды, Триггеры 17 и 24 — в нулевом состоянии, Нулевое состояние триггеров 17 вызывает нулевой уровень на выходе элемента И 22, Нулевой

55 уровень с прямого выхода триггера 24 закрывает элемент И 25. Индикатор 31 — в произвольном состоянии. На вход 12> подается положительное напряжение порога сравнения, а на вход 122 — напрях<ение обратного знака. Значения напрян<ений поро1775687 гов сравнения несколько отличаются от нулевого для исключения выработки помеховых сигналов сравнения компараторами 13 и 19. На выходах компараторов 13 и 19— нулевой уровень. Пиковые детекторы 11— обнулены.

Дальнейшую работу устройства рассмотрим на примере одного БФФП 2, так как работа остальных БФФП 2 аналогична.

Сигнал "Пуск" обнуляет индикатор 31, подается на ГВ 3 и запускает его. Мгновенное значение напряжения нормированного по амплитуде видеоимпульса (одной и той же величины для всех БФФП2) заданной формы Vi(t). i =- 1, ..., m подается на элемент дифференцирования 5, который формирует

15 на выходе напряжение первой производной видеоимпульса Vi(t), поступающее на входы квадратора 7 и элемента дифференцирования 9. Значение напряжения квадрата пер- 20 вой производной видеоим пульса (Vi(t)) с г выхода квадратора 7 подается на вход пикового детектора 11, который отслеживает и фиксирует его максимальное значение г

Vi(tni)), где tni — момент достижения макси- 25 мального значения напряжения Ч (1).

Фиксация момента времени ты дости>кения максимального значения напряжеI ния Vi(t) осуществляется с помощью элемента дифференцирования 9 и компара- 30 тора 14, При этом значение напряжения второй производной видеоимпульса Vi(t) с выхода элемента дифференцирования 9 сравнивается с нулем в компараторе 13. В момент сравнения компаратора 13 изменя- 35 ет свое состояние. Процесс изменения сопровождается появленлем скачка напряжения на его выходе, из которого элементом дифференцирования 16 формируется импул ьс. Полученный импульс 40 останавливает ГВ 3 и переводит триггер 17 в единичное состояние, что приводит к появлению единичного уровня на i-ом входе элемента И 22.

О факте последней фиксации момента 45 достижения максимального значения перВоА производной п;п„видеоимпульса в совокупности свидетельствуют единичные уровни на всех входах элемента И 22, который при этом изменяет свое состояние. 50

Процесс изменения состояния сопровождается появлением скачка напряжения на выходе элемента И 22. из которого элемент дифференцирования 23 формирует импульс. Полученный импульс подается на 55 вход элемента задержки 21 и синхронно запускает ГЛИН 27 и ГВ 4, Операция обращения осей. выполняемая ГВ 4, приводит к тому. тг из исходной совокупности видеол.лпул..сnn >динлковой амплитуды формируется совокупность ви деоимпульсов с одинаковым временем существования гс, равным .10 значению амплитуде исходной последовательнос ги видаоимпульсов.

Мгновенное значение напря>кения видеоимпульса формы V i(t), где Ч i(.) — функ-t 1 -l ция, обратная Ч (, подается на вход ."-лемента дифференцирования 6. ГЛИН 27 формирует линейно изменяющееся напряжение вида V(t) = Kt, при эт м длительность прямого кода ГЛИН 27 равна времени существования видеоимпуль ов с выхода ГВ 4.

Значение напряжения первой производной видеоимпульса (Ч i(t)) с выхода эле-1 мента дифференцирования G поступает на элемент дифференцирования 10 и элемен-. задержки 8, время задержки которого равно времени реакции элемента дифференцирования 10. Значение напряжения второй производной видеоимпульса (Ч i(t)) с выхода элемента дифференцирования 10 и значение напряжения первой производной видеоимпульса (Ч (1)) пе реги ножа ются аналоговым умножителем 14. Резул ьти рующее значение напря>кения с выхода аналогового умножителя 14 и зафиксированное пиковым детектором 11 максимальное значение напря>кения квадрата первой производной видеоимпульса (V(tni)), г перемножаются аналоговым умножителем

15 и результирующее напряжение подается на i-й вход аналогового сумматора 18.

Импульс с выхода элемента задержки

21, время задержки которого равно времени реакции БФФП2 на сигнал, поступающий по входу 32, переводит триггер 24 в единичное состояние.

Единичный уровень с прямого выхода триггера 24 открывает элемент И 25.

Результирующее значение напряжения с выхода сумматора 18 сравнивается с. нулем в компараторе 19. В момент срав !ения компаратор 19 изменяет свое состояние, Процесс изменения сопровождается появлением скачка напряжения на выходе компаратора 19, из . которого элемент дифференцирования 20 формирует импульс.

Полученный импульс проходит на зыход элемента И 25. Линейно изменяющееся напряжение с вьгхода ГЛИН 27 проходит через блок согласования 28, представляющий собой атгенюатор с коэффициентом передачи 1/K и погученное напояжение отслеживается АЦП 29.

Импульс с выхода элемента И 25 поступает на вход элемента задепжки 26. на входы 34 всех БФФП. счигывлет зна:ение порога измерения с рлзл -< ых вi>,>:oäîï

1775687

АЦП 29 и через сборку элементов И 30 заносит его в индикатор 31.

Импульс с входа 34 БФФП2 останавливает ГВ 4, обнуляет пиковый детектор 11 и триггер 17.

Задержанный на время считывания порога измерения, импульс с выхода элемента задержки 26 останавливает ГЛИН 27 и обнуляет триггер 24.

Устройство в исходном состоянии.

Формула изобретения

Способ определения порога измерения временных параметров импульсов, в котором формируют первый видеоимпульс V<(t), формируют первую производную V (t) первого видеоимпульса, фиксируют момент t>1 достижения максимального значения первой производной первого видеоимпульса, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения воэможности формирования единого оптимального по критерию минимума среднего риска порога измерения временных параметров пачки импульсов, формируют второй, третий „„m-й видеоимпульсы V (t), J = 2, ..., m одийаковой амплитуды, равной амплитуде первого импульса, формируют первые, производные каждого

j-ro видеоимпульса V (t), фиксируют моменты t достижения максимального значения

5 первой производной каждого j-го видеоимпульса, формируют квадрат первой производной каждого видеоимпульса (Vi(t)):, i = 1, ..., m и фиксируют его максимальное значеI ние (Vi(tnt)l2, после достижения максималь 10 ного значения квадратом производной m-ro видеоимпульса формируют видеоимпульсы вида V t(t) с одинаковыми временами суще-1 ствования, соответствующими амплитуде видеоимпульсов Vt(t), синхронно с началом

15 формирования видеоимпульсов вида V (т) начинают формировать линейно изменяющееся напряжение, для каждого видеоимпульса вида V "i(t) формируют первую (Ч i(t)l и вторую(Ч i(t))" производные, пере20 множают их значения, полученное значение умножают на зафиксированное максимальное значение квадрата первой производной (Ч (тм)), полученные значения суммируют, 2 в момент равенства полученной суммы нулино

25 фиксируют значение линейно изменяющегося напряжения как порога измерения временных параметров импульсов.

1775587

Редактор Т.Иванова

Заказ 4033 Тира>к Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4(5 .

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101

t (l

Составитель Л.Стройкова

Техред М.Моргентал Корректор Н.Король