Устройство для обнаружения искажений в последовательности импульсов

Устройство для обнаружения искажений в последовательности импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

л3-ФНЛЯ Г% .,ь л " ..

И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПИСАН"

Союз Советскнк

Соцналнсткческнк

Респубпнк (743184

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 3онолнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 01.12.77 (21)2555547/18-21 (5I 3М. Кл.

Н 03 К 5/18 с присоединением заявки Ж

Государственный комитет (23) Приоритет по делам нэооретений н открытий

Опубликовано 25.06.80. Бюллетень .% 23 (53} УДК681.332.6 5 (088. 8 ) gl,àTà опубликования описания30.06.80 (72) Авторы изобретении

Л. С. Зеленов, В. М. Кондрашов и A. Я. Штеренберг (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ИСКАЖЕНИЙ

В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к импульсной технике, а более конкретно к устройствам, осуществляющим контроль входной последовательности импульсов с помзщью сравнения ее с эталонной последовательностью импульсов.

Известно устройство для обнаружения потери импульса, содержащее триггер, один из входов которого соединен с выходом формирователя, а выходы триггера подключены к одним входам логических эо элементов И, вторые входы которых подключены к выходу первого формирователя, выходы логических элементов И соединены со входами логического элемента ИЛИ (1). !

Однако данное устройство не обеспечивает достаточной точности определения временного положения проверяемых импульсов и не позволяет обнаружить появление ложных импульсов.

Прототипом предлагаемого устройства является устройство дпя обнаружения потери импульса, содержащее лве линии задержки, пва формирователя, лва триггера, 2 логические элементы И, ИЛИ, счетчик иокажений, дешифратор, усилитель (2) .

Данное устройство позволяет обнаруживать потерю импульса и наличие ложных импульсов, а также осуществлять контроль временного положения импульсов.

Однако известное устройство не обеопечивает обнаружение искажений при временном положении импульсов исследуемой последовательности, отличающемся от временного положения импульсов эталонной последовательности, больше чем на один период следования импульсов, или дает ложные результаты.

Кроме того, быстродействие известного устройства ограничивает время, необходимое для установки в исходное состояние триггеров и опроса логических элементов И.

Бель изобретения — обеспечить обнару

1 жение искажений прн временном положении импульсов исследуемой последовательности, отличном от временного положения импульсов эталонной поспеловательностн на вели7431 чмиу„превышеюшую период следования, при одновременном повышении быстродействия.

gas достижения поставленной цели в устройство для обнаружения искажений в послеиовОГельности импульсов, сопеpжашeе счетчик искажений, дешифратор порога, усилитель, выход которого подключен к индикеторной лампочке, введены формирователь, элемент привязки, сдвигаюший ре гистр, Й ячеек выбора задержки, две элемента ИЛИ, дешифратор переполнения, причем вход формирователя подключен к шине импульсов исследуемой последов ательности, а выход соединен с первым входом элемента привязки, выход которого подключен к первым входам ячеек выбора задержки, вторые входы которых объединены со счетHbIM входом сдвигаюшего регистра и вторым входом элемента привязки и подключены к шине тактовой частоты, второй

20 вход сдвигающего регистра подключен к шине импульсов аталонной последовательности, а каждый из выходов сдвигеюшего регистра соединен с третьим входом одной из ячеек выборе задержки, первые Вы ходы которых соединены со входами первого элемента ИЛИ, а вторые выходысо .входами дешифратора переполнения выход которого соединен с одним из входов второго алемента ИЛИ, выход которого соединен со входом усилителя, выход первого алемента ИЛИ соединен со входом счетчика искажений, выходы которого через дешифратор порога соединены со вторым входом второго элемента ИЛИ, а также тем, что ячейка вьбора задержки содержит элемент сравнения по модулю два, счетчик, элемент HE и элементы И, причем выход элемента сравнения по модулю два соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых подключены к выходу счетчика, вход которого соединен с выходом первого алемента И, а третий вход первого элемента И соединен с выходом элемента НЕ, вход которого объединен с 45 третьим входом второго элемента И, подключен к шине установки нуля.

Не фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг.

2 - временные диаграммы работы устрой50 ства.

Устройство состоит из формирователя 1, выход которого соединен с одним из входов элемента 2 привязки. Выход элемента

2 привязки соединен с первыми входами ячеек 3«1, 3-2...3- М выбора задержки.

Вторые входы ячеек 3-1, 3-2... 3-N выоора задержки соединены со счетным входом сдвигаюшего регистра 4 и вторым

84 4 входом элемента 2 привязки, Каждый из выходов сдвигаюшего регистра 4 соепиняется третьим входом каждой ячейки3-1, 3 2

3- М выбора задержки, Первые три входа ячеек 3-1, 3«2,", 3- М выбора задержки являются входами элемента 5 сравнения по модулю паа. Выход элемента 5 сравнения по модулю два соединен с первыми входами элементов 6,7 И. Выход первого элемента 6 И соединен со входом счетчика 8, а выход счетчика 8 соединяется со вторыми входами элементов 6,7 И. Третий вход второго элемента 7 соединен со входом логического элемента 9 НЕ и является четвертым входом ячейки 3-1 выбора задержки. Выход элемента 9 HF соединяется с третьим входом первого элемента

6 И. Четвертые входы ячеек 3-1, 3

-2...3- М выбора задержки объединены и являются одним из входов устройства. Выход второго элемента 7 И является первым выходом ячейки 3-1 выборе задержки, а выход счетчика 8 — вторым выходом ячейки 3-1 выбора задержки. Первые выходы ячеек 3-1, 3-2...3- М выбора задержки соединяются со входами первого элемента

lO ИЛИ, а выход первого элемента 10

ИДИ соединен с входом счетчика 11 искажений. Выходы счетчика 11 искажений соединены со входами дешифратора 12 порога, а выход дешифратора 12 порога соединяется с первым входом второго элемента 13 ИЛИ, Вторые выходы ячеек

3-1, 3-2„...3- N выбора задержки соединены со входами дешифратора 14 переполнения, выход которого соединяется со вторым входом второго элемента,13 ИЛИ. Выход второго элемента 13 ИЛИ связан через усилитель 15 с индикаторной лампочкой 16.

Работа устройства включает в себя два атепа. На первом атапе происходит выбор номере ячейки выбора задержки, который зависит от величины задержки исследуемой последовательности импульсов относительно эталонной по.следовательности импульсов. На атом атапе на вход устройства (шина 17) поступает потенциал логич ского нуля, определяюший длительность этапа (фиг. 2,a). Этот потенциал поступает не входы элемента 9 HE и элемента

7 И ячейки 3-1 выбора задержки и на аналогичные входы элементов, входящих в ячейки 3-2...3-N выбора задержки. В результате второй элемент 7 И закрывается, а не один из входов первого элемента 6 И с выхода элементе 9 HE подается резрешаюший потенциал логической "единицы .

74318

Исследуемая последовательность им» ,пульсов (фиг. 2,б) поступает с шины 18 ня вход формирователя 1. Формирователь

1 преобразует ее в потенциальную последовательность, в которой потенциал по5 гической 1 означает напичие в данном такте импульса, а потенциал погического

0" — отсутствие импульса (фиг. 2,д), причем формирование потенциапьной последовательности осушествпяется по заднему фронту импупьсов исследуемой последовательности. С выхода формирователя

1 сигнап подается на один из входов элемента 2 привязки. На второй вход эпемента 2 привязки с шины 19 поступают импупьсы тактовой частоты (фиг. 2,г). На выходе эпемента 2 привязки имеется сигнал, привязанньпе к заднему фронту импульсов тактовой частоты (фпг. 2,е). Этот сигнал поступает па первые входы ячеек

3-1, 3-2 ... 3 — И выбора задержки, импупьсы тактовой частоты поступают также на вторые входы ячеек 3 -1, 3-2...3- Й выбора задержки и ееа счегеее,ей вход cQBHгаюшего регистра 4.

2S

На другой вход сдвигаюшего регистра

4 с шины 20 поступает эталонная поспедовательность импульсов, сиеехроепеая с импульсами тактовой частоты.

Число разрядов сдвигаюшего регистра

4 равно числу ячеек 3-1, 3-2 ... 3- Я выбора задержки и определяется временным диапазоном изменения задержки импупьсов исследуемойе последовательности относительно импульсов эталонной после35 доватепьности. На фиг. 2 приведены времеееные диаграммы работы устройства при числе разрядов сдвигаюшего регистра 4, равном четырем.

Сдвигаюший регистр 4 преобразует

40 эталонную последовательность импульсов в потенциальную, где потеещиап логической

"1" соответствует наличию импульса на входе сдвигаюшего регистра 4, à потееециад логического "0" — отсутствию им45 пульса. Сдвиг осушествпяется по заднему фронту импульсов тактовой частоты. На выходах се веегаюшего регистра 4 имеются сигнапь! сдвинутые каждым разрядом сдвигаюшего регистра 4 на один период т актовой ч асто ты (фиг. 2, ж, з, и, к) .

Каждый из выходов сдвигаюшего регистра 4 соединен с одним из третьих входов ячеек 3-1, 3-2...3- Я выбора задержки. Рассмотрим работу ячейки 3-1 выбора задержки. Входным элементом ячейки 3-1 выбора задержки является элемент 5 сравнения по модупю два.

4 б

На три входа эпемента 5 сравнения по модулю два поступают с эпемента 2 привязки сформированный сигнал исследуемой последовательности (фиг. 2,е), импульсы тактовой частоты (фиг. 2,г) и с выхода первого разряда сдвигаюецего регистра сигнап этапонной поспедов атепьности (фиг. 2,ж). Элемент 5 сравнения по модулю два сравнивает мжду собой два поступакших на его входы сигнапа в моменты действия импульсов тактовой частоты и в случае разпичия в данном такте двух сигналов выдает импупьс искажений.

На выходе эпемента 5 сравнения по модулю два имеется поспедоватепьность импульсов искажений (фиг. 2n).,Аналогичным образом работают элементы 5 сравнения по модулю два пругих ячеек выбора задержки (на фиг. 2,м,н,о, приведены временные диаграммы сигналов на вь.ходах эпементов 5 сравнения по модулю llBQ спедующих трех ячеек выбора задержкее).

Из временных диаграмм видно, что дпя исследования входной поспедоватепьееости необходимо выбрать ячейку выбора задержки, выход эпемепта 5 сравнения по модулю два, который представлен ца диаграмме фиг. 2,н. Здесь имеется один импупьс искажения, что соответствует дейст витепьности, так как в еессееедуемой поспедовательности импульсов (фпг. 2,б) имеется одно искажение по сравнению с эталонной последовательностью импульсов (фиг. 2,в). Искажеееием следует считать потерю импульса ипи возникееовепие ложного импупьса в одном такте иссподуемой последовательности импульсов при ее сравнеееепе с соответствующим тактом BTB— лонной последовательности импульсов. Выбор нужной дпя работы ячейки выбора злдержки происходит автоматически. Сигнал с выхода элемента 5 сравнения по модулю два (фпг. 2,п) поступает на входы элементов 6, 7 И. Первый элемент 6 открыт, так как на двух других его входах имеются потенциалы погическои единицы с выходов элемента 9 НЕ и счетчика 8.

Второй элемент 7 И закрыт по третьему входу потенциалом логического нуля", и импульсы с выхода элемента 5 сравнения по модулю два через него не проходят.

Таким образом, импульсный сигнал с выхода эпемента 5 сравнения по модулю два через первый элемент 6 И проходят на вход счетчика 8.

Емкость счетчика необходимо выбрать

C. > Р„ N+l, где С вЂ” емкость счетчика;

Р„- веролтность искажения одного импупьса и появления ложного импупьса в интервале времени, необходимом дпя выбора нужной дпя работы ячейки выбора задержк ц

Я - число анализируемых тактов, умешаюшихсл в интервапе вре мени, необходимом дпя выбора нужной дпя работы ячейки выбо-10 ра задержки.

Величина интервала времени, необходимого дпя выбора нужной дпя работы ячейки выбора задержки, зависит от характера исследуемой импуп ьсной поспедоватеп ьности 15 изменяется пропорционапьно автокорреляционной функции исследуемого и этапонного сигнапов.

Из временных диаграмм фиг. 2, п, м, H о, видно, что нужная дпл работы лчейка20 выбора задержки, в которой элемент сравнения 5 по модупю два выдает сигнал, показанный на фиг. 2,н. Элементы 5 сравнения по модулю два остапьных ячеек выбора задержки выдают большее число искажений, 25 и счетчики этих ячеек, если их емкость выбрана по указанной формуле, перепопняются. По окончании этапа выбора нужной дпя работы ячейки выбора задержки: на входах элемента 9 IE и третьем входе 3О второго элемента 7 И появится потепциап погической "единицы". В результате будет открыт второй эпемент И только в той ячейке выбора задержки, где не перепопнипся счетчик. Выход вторых эпементов

И ячеек 3-1, 3-2...3- М выбора задержки соединен, со входами первого эпемента

10 ИЛИ.

На следующем этапе обнаружения искажений в исследуемой поспедоватепьности g имцупьсов устройство работает следующим образом.

На один из входов первого элемента

10 ИЛИ с выбранной дпл работы ячейки выбора задержки поступают импульсы искажений исспедуемой последов атепьности импульсов, которые поступают на вход счетчика 11 искажений. Зная допустимую вероятность искажений в контролируемой последовательности импульсов и время контроля, можно подсчитать допустимое за это время число искажений. Исходя из этого, выходы счетчика 11 искажений.подсоединяются к дешифратору 12 порога, который выдает сигнал при превышении допуотимого числа искажений. Этот сигнал через второй элемент 13 ИЛИ и усипитепь

15 выдается на индикаторную лампочку 16.

Если же HA этапе выбора нужной дпл р боты ччейки выбора задержки в контроли«

Яемой последовательности число искажений будет превышать допустимое, то все счетчики ячеек выбора задержки перепопняются. Выходы всех счетчиков соединены со входами дешифратора 14 переполнения, и при переполнении всех счетчиков дешифратор 14 выдает сигнал, которъй через второй эпемент 13 ИЛИ и усилитель 15 поступит на индикаторную лампочку 16.

Устройство дпя обнаружения искажений в поспедоватепьности импульсов обеспечивает обнаружение искажений при временном положении импульсов исследуемой поспедоватепьности, отпичаюшемсл от временного попожения импульсов этапонной поспедоватепьности на величину, превышаюшую период следования импульсов, формула изобретения

1. Устройство дпя обнаружения искажений в последовательности импульсов, содержащее счетчик искажений, дешифр тор порога, усилитель, выход которого подключен к индикаторной лампочке, о тпичаюшеесятем, что, сцепью обеспечения обнаружения искажений при временном положении импульсов исспедуемой поспедоватепьности, отличном от временного положения импульсов эталонной последовательности на величину, превышаюшую период следования импульсов, при одновременном повышении быстродействия, в него введены формирователь, эпемент привязки, сдвигаюший регистр, N ячеек выбора задержки, эпементы ИЛИ и дешифратор переполнения, причем вход формирователя подключен к шине импупьсов исследуемой последов атепьности, а выход соединен с первым входом эпемента привязки, выход которого подкпючен к первым входам ячеек выбора задержки„ вторые входы которых объединены со счетным входом сдвигаюшего регистра и вторым входом элемента привязки и подкпючены к шине тактовой частоты, второй вход сдвигаюшего регистра подключен к шине импульсов этапонной последовательности, а каждый из выходов сдвигаюшего регистра соединен с третьим входом одной из ячеек выбора задержки, первые выходы которых соединены со входами первого эпемента ИЛИ, а вторые выходы — со входами дешифратора переполнения, выход которого соединен с одним из входов второго эпемента ИЛИ, выход которого соединен со входом усилителя, выход первого

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю5 щ е е с я тем, что ячейка выбора задержки содержит элемент срюнения по модулю два, счетчик, апемент HE я элементы

И, причем выход элемента сравнения по ю модулю два соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых подключены к выходу счетчика, вход кото ро»

9 7 элемента ИЛИ соединен со входом счетчика искажений, выходы которого через де шифратор порога соединены со вторым входом второго элемента ИЛИ.

43184 го соединен с выходом первого элемента

И, а третий вход первого элемента И соединен с выходом элемента НЕ, вход которого обьединен с третьим входом второго элемента И и подключен к шине уотановки нуля устройства.

Источникя информжяи, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетеньство СССР

М 399057, кп. Н 03 К 5/18, 1973.

2. Авторское свидетепьство СССР

N 515271, ка. Н 03 К 5/18, 1976 (прототип) .

743184

Составитель В. Глатман

Редактор О. Степина Техред H. Бабурка Корректор М. Демчик

Закаэ 3484/50 Тираж BS5 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобюетений и открытий

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

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