Имитатор ошибок двоичных кодов параметров

Имитатор ошибок двоичных кодов параметров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ („, 767744

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.08.78 (21) 2660960/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К . б 06Г1/02

Государственный комитет

СССР (53) УДК 681.323 (088.8) Опубликовано 30.09.80. Бюллетень №36

Дата опубликования описания 05.10.80 по делам изобретений и открытий (72) Авторы

:": ..изобретения

А. В. Маргелов и Н. В. Суворова (7l ) Заявитель (54) ИМИТАТОР ОШИБОК ДВОИЧНЫХ КОДОВ ПАРАМЕТРОВ

1:: 1

Изобретение относится к устройствам моделирования аппаратуры радиотехнических и радиолокационных систем обнаружения и связи и может использоваться в различных экспериментальных стендах и установках для исследования радиотехнических устройств, в имитаторах и тренажерах этих средств, а также при проверке и настройке аппаратуры передачи дискретной информации.

При моделировании радиотехнических устройств в тех случаях, когда моделируются отдельные РЛС или группы РЛС в виде их координат местоположения и радиотехнических параметров, в целях повышения достоверности имитируемой информации необходимо указанные параметры представлять не только их номинальными значениями, но также и ошибками этих параметров. В реальных радиотехнических устройствах ошибки параметров имеют место как за счет различных внутренних причин, присущих самому устройству, так и за счет преобра- 20 зовательной и измерительной аппаратуры.

В современных моделирующих устройствах

= находят широкое применение элементы дискретной техники и ЦВМ. Поэтому параметры радиотехнических устройств, как правило, задаются в виде двоичных кодов. Тогда задача моделирования ошибок параметров сводится к тому, чтобы для каждого импульса моделируемой РЛС дополнительно к двоичному коду параметра выработать двоичный код ошибки.

При моделировании параметров РЛС задаются их номинальные значения. На каждый имитируемый зондирующий импульс

РЛС формируется совокупность кодов параметров. К каждому параметру теперь необходимо добавить ошибку. Эта ошибка в общем виде для каждого параметра имеет свой диапазон изменения, причем этот диапазон ошибки разный для различных РЛС.

В частности, при пассивном пеленговании источников излучения помимо их координат местоположения определяют и радиотехнические параметры этих источников излучения, такие, как несущая частота, длительность импульса и т. д. Из-за влияния условий распространения волн (флуктуации, состояние атмосферы и подстилающей поверхности и т. п.) и внутренних причин, присущих самому приемному устройству (неравномерности амплитудно-частотной характеристики, 767744 неидентичности каналов, ошибки измерения и преобразования и т. п.), параметры обнаруженного источника излучения не имеют некоторые фиксированные значения, а меняют для каждого принятого импульса в пределах ошибок этих параметров. Поэтому при моделировании процесса пассивного пеленгования РЛС и определения их параметров с целью повышения достоверности имитируемой информации необходимо моделировать параметры РЛС с их ошибками, в том виде, в каком они представляются оператору пассивного пеленгатора и обнаружителя.

Известно устройство — генератор ошибок (!), в котором с помощью дешифраторов цифроаналогового преобразователя и коммутатора тактовых импульсов может быть обеспечена выработка уже не случайной последовательности единиц и нулей, а случайный двоичный код на реверсивном счетчике. Генератор ошибок содержит блок синхронизации; управляемый источник случайных величин, включающий в себя цифроаналоговый преобразователь с двумя дешифраторами сингулярных составляющих реверсивного счетчика; блок установки кода ошибки (или коммутатор тактовых импульсов); выходной блок ошибки (или реверсивный счетчик с дешифратором нулевого состояния реверсивного счетчика); программный (задающий) блок (или переключатель емкости реверсивного счетчика) .

Недостатки этого устройства: ограниченные возможности изменения диапазона величин ошибок (возможна только скачкообразная регулировка диапазона моделируемых ошибок за счет переключения емкости реверсивного счетчика); ограниченные возможности изменения случайного характера распределения двоичных кодов с выхода реверсивного счетчика (в пределах емкости этого счетчика) . Изменение структуры потока ошибок осуществляется выбором сингулярных состояний реверсивного счетчика.

Такая процедура, с одной стороны, не оперативна, а с другой стороны, не позволяет обеспечить адекватное моделирование законов ошибок параметров имитируемого объекта, искажения заданного закона распределения случайной величины за счет принятого в генераторе способа задания случайных величин. Если в реверсивном счетчике записано минимальное или максимальное число (определяется разрядностью счетчика и выбранными сингулярными состояниями), то по следуюшему тактовому импульсу счетчик может перейти не в «соседнее» состояние (отличающееся от предыдущего на единицу), а скачком в «противоположное», т. е. за счет

«граничного» эффекта эти кодовые комби. нации будут преобладать в заданном распределении; неоперативность изменения диапазонов (максимально возможных значений) величин ошибок.

so

И бок параметров.

Это достигается тем, что в преобразователь, содержащий датчик случайных чисел, выход которого соединен с первым входом преобразователя законов распределения случайных чисел, первый выход которого подключен к первому входу блока установки кода ошибки, выход которого подключен к первому входу регистра, второй вход преобразователя закона распределения случайных чисел подключен к выходу блока синхронизации, введен преобразователь параллельного кода в позиционный, первый вход которого является входом имитатора, второй соединен с выходом блока синхронизации, выходы блока выбора случайной величины подключены соответственно к второму входу блока установки кода ошибки и к третьему входу преобразователя закона

Известно также устройство для имитации случайных искажений двоичных сигналов (2), используемое при проверке и настройке аппаратуры передачи дискретной информации. Это устройство может быть принято в качестве прототипа и содержит блок синхронизации, включающий в себя блок выделения фронтов, генератор тактовых импульсов и делитель; источник случайных сигналов; блок установки кода искажений (регистр задержки); выходной блок (выходной

$0 триггер); преобразователь случайных сигналов, включающий в себя формирователь вероятностного закона искажений, кольцевой регистр сдвига и схемы И. При замене выходного триггера на накапливающий регистр и согласовании темпа съема кодов ошибок с частотой генератора тактовых импульсов так, чтобы обеспечивались минимальное время и учет ошибки преобразования, описанное устройство предусматривает выработку случайных двоичных кодов параметров.

Однако и это устройство обладает недостатками: ограниченными возможностями изменения диапазона величин ошибок. Существует возможность только скачкообразной регулировки диапазона моделируемых ошибок за счет изменения параметров схемы, в частности емкости выходного регистра.

Трудностями согласования темпа съема кодов ошибок с частотой генератора тактовых импульсов и коэффициентом деления делителя с допустимыми ошибками преобразования случайного закона. Число накапливаемых в выходном регистре единиц, поступающих с регистра задержки, должно соответствовать моделируемому диапазону ошибок и не вносить дополнительных су3$ щественных погрешностей преобразования случайного закона; относительно большим временем на выработку одного кода ошибки (накапливание единиц); неоперативностью изменения диапазонов (максимально возможных значений) величин ошибок.

Целью изобретения является повышение быстродействия изменения диапазона оши767744 ) ! распределения случайных чисел, второй выход которого соединен с вторым входом регистра.

На фиг. I показана структурная схема предлагаемого имитатора ошибок двоичных кодов параметров; на фиг. 2 — электрическая схема имитатора.

Имитатор ошибок двоичных кодов параметров содержит блок синхронизации 1, в качестве которого используется устройство для получения серии импульсов, датчик 2 случайных чисел, блок 3 установки кода ошибки, выходной регистр 4, преобразователь 5 закона распределения случайных величин, преобразователь 6 параллельного кода в позиционный.

Имитатор ошибок двоичных кодов параметров работает следующим образом.

По сигналу от блока синхронизации 1 в преобразователе 5 осуществляется считывание из источника случайных величин на специальный приемный регистр кода случайного числа, а в преобразователе 6— считывание на свой приемный регистр кода максимальной ошибки Дх „„с „параметра, который может быть задан вручную или от ЦВМ.

Двоичный код случайного числа характеризует собой случайные числа в диапазоне значений от О до 1, т. е. диапазон значений случайного числа от О до 1 выражается множеством двоичных чисел <(0, 1,2...„2 j, где vn. — разрядность кода случайного числа.

С помощью дешифратора и элементов ИЛИ диапазон двоичных чисел кода случайного, числа разбивается в преобразователе случайных чисел на группы следующим образом, Первая собирательная схема объединяет двоичные числа от О до .2 (где К—

К коэффициент пропорциональности линейного преобразования диапазона кодов случайных чисел) в одну группу, а числа от (— 2 +

If

К

+ 1) до 2 во вторую группу и делит таким образом весь диапазон значений случайных чисел на две группы. Второй элемент ИЛИ делит диапазон значений случайных чисел на три группы и т. д. доп-й собирательной схемы, которая делит диапазон значений случайных чисел на (н.+ I) группу. Таким образом, каждый элемент ИЛИ имеет число выходов на единицу большее, чем ее номер..

Первый элемент ИЛИ имеет нулевой и перBbIH выходы, второй элемент ИЛИ имеет нулевой, первый и второй выходы и т. д. до к-го элемента ИЛИ, который имеет нулевой, первый, ..., й.-й выходы. Одноименные выходы всех элементов ИЛИ объединены и подключены к одноименному элемейту установки одноименного кода ошибки. Нулевые выходы всех элементов ИЛИ подключены к нулевому элементу установки кода ошибки, равного нулю, первые выходы всех элементов ИЛИ подключены к первому элементу установки кода ошибки, равного

1, вторые выходы всех элементов ИЛИ, кроме первого, подключены к второму элементу установки кода ошибки, равного 2 и т. д. до й.-ro выхода й.-го элемента ИЛИ, который подключен к элементу установки кода ошибки, равногог .

Значение максимальной ошибки Дхмлкс определяет фактически возможный диапазон значений ошибок параметра, которые должны лежать в пределах от «минус hx «»

jl,O «IIJIIOC ДХ,,„с».

Блок 6 представляет собой преобразователь параллельного кода в позиционный, образуя блок выбора случайного числа, где двоичный код максимальной ошибки Ьх„, с помощью дешифратора преобразуется в позиционный код и в зависимости от величины максимальной ошибки с соответствую<$ щих выходов дешифратора поступают разрешающие потенциалы на одноименный элемент ИЛИ преобразователя 5. Например, если максимальная ошибка Ьх „с= 2, код ошибки должен иметь следующее множество значений C { — 2, — 1, О, 1,2), а следовательно, разрешающие потенциалы поступят на вторую собирательную схему; имеющую выходы О, I, 2. Для случая Ьх Акс = О предусмотрена непосредственная связь схемы выбора случайного числа с нулевым элементом установки кода ошибки, равной нулю.

Блок 3 установки кода ошибки представляет собой набор элементов ИЛИ, одноименных выходов элементов ИЛИ, подсоединенных к входам установки выходного ре30 гистра 4 в соответствии с кодом номера элемента ИЛИ, т. е. выход элемента установки нуля соединен с входом установки нуля триггера младшего разряда выходного регистра 4, выход элемента установки единицы соединен с входом установки единицы триггера младшего разряда" выходного регистра 4, выход элемента установки соединен с входом установки нуля триггера младшего разряда и с входом установки единицы триггера предыдущего разряда выходного регистра 4 и т. д. Таким образом, после считывания из датчика 2 случайных чисел появятся сигналы на сбответствующих выходах всех элементов ИЛИ преобразователя 5, в исходном состоянии закрытых, а в зависимости от величины кода максимальной ошибки из преобразователя 6 разрешающие потенциалы поступят только на один (одноименную) элемент преобразователя 5. В зависимости от значения кода случайного числа сигнал появится на одном из выходов"

$о преобразователя 5. Этот сигнал поступает на соответствующий элемент ИЛИ блока 3 установки кода ошибки и через него на установку соответствующего кода ошибки в выходной регистр 4. Знак кода ошибки

$$ поступает на выходной регистр 4 из преобразователя 5.

Разрядность кода случайного числа определяется из условий обеспечения допустимой точности преобразования диапазонов дейст767744

Описанный имитатор ошибок двоичных кодов параметров может быть использован при моделировании зондирующих сигналов

РЛС, каналов связи, приема, измерения и преобразования этих сигналов, а также в тренажерах, имеющих цифровое счетнорешающее устройство, для учета возможных ошибок параметров. Кроме того, имитатор может быть использован в различных экспериментальных стендах и установках для проведения исследований различных радиотехнических устройств.

За счет расширения возможностей оперативного изменения диапазонов величин ошибок моделируемых (имитируемых) параметров повышается достоверность имитируемой информации и адекватность моделируемым процессам, обеспечиваются услое вия имитации, близкие к реальным, повышается качество проводимых исследований и учебно-тренировочных занятий. го

Формула изобретения вительных значений случайного числа (О, 1) в двоич ный код.

Практически реализация нестандартных блоков: выбора случайных величин, преоб разователя случайных величин, элемента установки ошибки, не вызывает затруднений

Функциональные схемы перечисленных бло ков и их связи показаны на фиг. 2. Для простоты пояснения схема преобразователя случайной величины приведена для случая

Четырехразрядного двоичного кода случай ной величины. Дешифраторы предназначень для преобразования двоичного кода в по зиционный. Каждая схема Зо — 3 установки кода представляет собой элемент ИЛИ од ноимейных выходных сигналов элементов

ИЛИ 51 — 51,. Все сигналы установки кода нуля с элементов ИЛИ 5 > — 5n поступаю на элемент установки кода нуля (Зо), вс сйтналы установки кода единицы поступаю на элемент установки кода единицы (3,) и т. д. Сигнал установки кода ошибки, равной, поступает на элемент установки кода, т. е. (3n)- Нулевой выход дешифратора максимальной ошибки соответствует случаю отсутствия ошибки параметра, а управляющий сигнал с этого выхода подается не посредственно на элемент установки кода нуля (Зо) .

Выход элемента установки 3О соединен с входом установки «О» триггера младшего разряда выходного регистра 4 ошибки, выход элемента установки 3 < соединен с входом установки «1» триггера младшего разряда выходного регистра ошибки, выход элемента установки 3 z соединен с входом установки

«О» триггера младшего разряда и с входом установки «1» предыдущего разряда выходного регистра ошибки и т. д., т. е. выходы

"эЛементов установки подключены к входам

-установки выходного регистра в соответствии с кодом, который они устанавливают.

В электрической схеме устройства учтено, что один выход дешифратора максимальной ошибки "управляет целым рядом элементов

И в ячейках 5 — 5; для этого дешифратор максимальной ошибки выполняется на мощных ИМС, а многовходовые элементы ИЛИ установки кодов чисел (3o — 3 ) представляются пирамидой обычных, но так как эта детализация не имеет отношения к принципу работы устройства, то на функциональной схеме опущена.

Имитатор ошибок двоичных кодов параметров, содержащий датчик случайных чисел, выход которого соединен с первым г1 входом преобразователя закона распределения случайных чисел, первый выход которого подключен к первому входу блока установки кода ошибки, выход которогз подключен к первому входу регистра, второй

30 вход преобразователя закона распределения случайных чисел подключен к выходу блока синхронизации, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия изменения диапазона ошибок, в имитатор введен преобразователь параллельного кода в позиз ционный, первый вход которого является входом имитатора, второй соединен с выходом блока синхронизации, выходы блока выбора случайной величины подключены соответственно к второму входу блока установки кода ошибки и к третьему входу преобразователя закона распределения случайных чисел. второй выход которого соединен с вторым входом регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4 1. Авторское свидетельство СССР № 430488, кл. Н 03 К 3/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 492040, кл. Н 04 1. 1/10, 1973 (прототип).

767744 щ. г

Составитель В. Жовинский

Техред К. Шуфрнч Корректор М. Вигула

Тираж 75! Подписное

Редактор Е. Караулова

Заказ 7195/44

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4