Устройство для селекции максимального сигнала

Устройство для селекции максимального сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцнапнстнчвскнх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (п)924870 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено11. 04.80 (21) 2910135/18-09 с присоединением заявки М (23) П риоритет (51)N. Кл.

Н04В У10

Государственный квинтет

СССР

Опубликовано 30.04.82. Бюллетень Рй16 ню делам нзабретеннй н вткрытнй (53) УДК 621..316.544.4 (088.8) Дата опубликования описания 30. 04 .8Z (72) Авторы изобретения

В.Н. Дзюба, А.В. Доровских, А.А. Каминер и Л.А. Урывский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ МАКСИМАЛЬНОГО СИГНАЛА

Устройство относится к радиоэлектронике, а именно к устройствам выделения экстремальных значений обрабатываемых сигналов, и может быть использовано в системах обработки сигналов связной или телеметрической информации.

Известно устройство для селекции максимального сигнала, содержащее идентичные ячейки, причем количество ячеек определяет число входов устройства и, следовательно, число обрабатываемых сигналов. Выходы всех ячеек соединены и образуют выход устройства. При подаче на входы всех

f ячеек различных напряжений на выход устройства проходит тот сигнал, который является наибольшим по абсолютной величине (11.

Однако это устройство не позволяет определить максимальное значение амйлитуды каждого из обрабатываемых сигналов на некотором заданном проме» жутке частотной или временной оси (в

Ъ зависимости от параметров представления сигнала), максимальное значение, амплитуды сигнала на этом промежутке из всей совокупности обрабатываемых сигналов и номера идентичной ячейки, в которой это значение достигнуто, а также запомнить значения параметра сигнала (частоты или времени), при которых достигнуты максимумы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Для достижения цели в устройстве для селекции-максимального сигнала, содержащем Й каналов селекции, каждый из которых состоит из амплитудно15 временного преобразователя, вход каж-. дого из которых является соответствующим входом устройства, а выход подключен ко входу элемента селек20 ции текущего максимума, в каждом канале к выходу амплитудно-временного преобразователя подключен вход блока сравнения, информационные выходы которого соединены с одними инфси924870 дом синхронизатора 6 и подключен к

4о управляющему входу ключа 8, второй управляющий вход которого соединен с выходом элемента 12 задержки.

Блок 4 - i сравнения (1=1,..., N + 1) содержит последовательно вклю45 ченные первый ключ 18, счетчик 19 импульсов, первый регистр 20 сдвига, элемент 21 сравнения, RS-триггер 22 и второй регистр 23 сдвига, а также второй ключ 24. При этом первые управляющие входы ключей 18 и 24 объе5О динены и подключены к выходу 9 синхронизатора 6, инверсный вход

RS-триггера 22 и вход сброса счетчика 19 импульсов объединены и подключены к выходу 11 синхронизатора 6, .первый управляющий вход ключа 18 подключен к выходу 1.3 .синхронизатора 6, а вход записи регистра 23 сдви3 мационными входами решающего блока, к выходу элемента селекции текущего максимума подключен (N+l) -ый блок сравнения, информационные выходы которого и выход элемента селекции текущего максимума подключены к другим информационным входам реыающего блока, а к управляющим входам амплитудно-временных преобразователей, элемента селекции текущего максимума, блоков сравнения и к входу сброса решающего блока подключены соответственно первые четыре и пятый выходы синхронизатора.

Синхронизатор содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, ключ, выход которого является первым выходом синхронизатора, делитель частоты, выход которого является вторым выходом синхронизатора, элемент задержки, выход которого является третьим выходом синхронизатора, счетчик импульсов, выход которого является четвертым выходом синхронизатора, и элемент сравнения, выход которого является пятым выходом синхронизатора и подключен к первому управляющему входу ключа, второй управляющий вход которого соединен с выходом элемента задержки.

Блок сравнения содержит последовательно соединенные первый ключ, первый управляющий вход которого объединен с первым управляющим входом второго ключа и является первым управляю. щим входом блока сравнения, счетчик импульсов, первый регистр сдвига, выход которого является первым информационным выходом блока сравнения, элемент сравнения, RS-триггер и второй регистр сдвига, выход которого является вторым информационным выходом блока сравнения, при этом информационные входы ключей объединены и являются входом блока сравнения, инверсный вход RS-триггера объединен с входом сброса счетчика импульсов и является вторым управляющим входом блока сравнения, второй управляющий вход первого ключа является третьим управляющим входом блока сравнения, а вход записи второго регистра сдвига — четвертым входом, причем выход

RS-триггера подключен также ко второму управляющему входу второго ключа, выход которого соединен с тактовым входом первого регистра сдвига, а выход счетчика импульсов соединен с другим входом элемента сравнения. ф

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для селекции максимального сигнала; на фиг. 2 - структурная электрическая схема синхронизатора; на фиг. 3 структурная электрическая схема блока сравнения.

Устройство содержит и параллельно включенных амплитудно-временных

>о преобразователей I - й, количество которых определяет число входов 2 - N устройства и, следовательно, число обрабатываемых сигналов. Выходы амплитудно-временных преобразователей

15 объединяются в элементе 3 селекции текущего максимума и подключены ко входам соответствующих блоков 4 - и сравнения, а выход элемента 3 селекции подключен ко входу блока 4 - N+1. сравнения. Информационные выходы блоков 4 - Й + 1 сравнения и выход элемента 3 селекции подключены к информационным входам решающего блока 5, выход которого является выходом уст 5 ройства. Перечисленные элементы и блоки синхронизирует синхронизатор 6.

Синхронизатор 6 (фиг. 2) содержит последовательно включенные генератор

7тактовых импульсов, ключ 8, выход 9 зо которого является первым выходом синхронизатора 6, делитель 10 частоты, выход 11 - второй выход синхронизатора 6, элемент 12 задержки, выход 13 которого - третий выход синхрониза35 тора 6, счетчик 14 импульсов, выход

15 которого -. четвертый выход син.хронизатора 6, элемент 16 сравнения, выход 17 которого является пятым выхога подключен к выходу 15 синхронизато5 9248 ра 6. Выход регистра 20 сдвига является первым информационным выхо" дом, выход регистра 23 сдвига - вторым информационным выходом блока

4 - N сравнения, а в (N + 1}-ом бло- 5 ке сравнения третьим информационным выходом является выход счетчика 19 импульсов.

Устройство работает следующим об. разом. 10

В исходном положении регистры 20 и 23 сдвига и счетчики 14 и 19 импульсов устройства находятся в нулевом состоянии. Поскольку состояния на выходах счетчика 19 импульса и 1з регистра 20 сдвига совпадают, на выходе элемента 21 сравнения имеется уровень 1, который воздействует на

S-вход RS-триггера 22 и переводит его в состояние, обеспечивающее от-. рц пирание ключа 24 уровня 1 с прямого выхода RS-триггера 22. Остальные . ключи 8 и 18 закрыты. Отсчет промежутка изменения параметра сигнала начинается с момента нажатия кнопки 2s

Пуск, посредством которой формируется начальный уровень 1.

Начальный уровень следующим обра.зом воздействует на элементы устройства: синхронизатор 6 отпирает ключ зв

8 и, поступая на вход счетчика 14. импульсов, изменяет его состояние на 1, поступая с выхода 13 синхронизатора 6 в блоки 4 - i сравнения, отпирает ключи 18.

Состояние регистра 23 в блоках

4 - и + 1 сравнения повторяет состояние счетчика 14 импульсов, так как в исходном положении на тактовый вход регистра 23 сдвига поступает уровень 1 с прямого выхода RS-триггера 22.

Импульсы от генератора тактовых импульсов 7 через ключ о с выхода поступают на блоки 4 - и + l сравнения, где через ключи 18 поступают на вход счетчиков 19 импульсов, а через ключи 24 поступают на тактовый вход регистров 20 сдвига, так что состояния на выходе регистров 20 сдвига точно повторяют состояния на выходе счетчиков 19 импульсов.

В 1-ом блоке 4 - i сравнения счетчик 19 импульсов считает количество импульсов генератора 7 тактовых им-, пульсов до тех пор, пока амплитуда напряжения .на выходе амплитудно-временного преобразователя 1 - i не станет равна амплитуде i-го входного

70 6 сигнала, поступающего на первый вход

2 - i . В момент совпадения амплитуд на выходе амплитудно-временного преобразователя сформируется уровень 1, который воздействует на управляющие входы ключей 18 и 24.

С этого момента импульсы от генератора тактовых импульсов 7 не поступают через ключ 18 i-ого блока

4 - i сравнения на счетчик 19 импульсов, а количество сосчитанных им импульсов пропорционально времени, в течение которого открыт ключ 18.

Таким образом, в i-ом блоке 4 сравнения число импульсов, сочитанных счетчиком 19 импульсов, записанное в регистр 20 сдвига, пропорционально амплитуде i-го обрабатываемого сигнала в момент отсчета.

Аналогичные процессы происходят во всех блоках сравнения 4 " i. 0o мере срабатывания амплитудно-временных преобразователей 1 - i с их выходов уровни 1 поступают в блоки

4 — i сравнения, где переводят соответствующие RS-триггеры 22 в состояние 1, при котором на прямом выходе формируется уровень 1, воздействующий на соответствующий вход элемента 3 селекции, который сформирует уровень

1 на своем выходе, когда все RS-триггеры 22 перейдут в состояние 1, т.е. когда срабатывает тот амплитудно-временной преобразователь 1 - i, где амплитуда на входе была в момент отсчета наибольшей из совокупности всех сигналов. Уровень 1 с выхода элемента 3 селекции поступает на управляющие входы ключей 18 и 24 блоков 4сравнения. Тем самым прекращается счет импульсов генератора 7 тактовых импульсов счетчиком 19 импульсов.

Число сосчитанных им импульсов пропорционально времени, в течение которого был открыт ключ 18, т.е. пока не сработал амплитудно-временной пре-. образователь 1 - i, где амплитуда входного сигнала максимальна по отношению ко всем остальным входным сигналам в момент отсчета.

По окончании перечисленных процессов, в момент, когда в синхронизаторе 6 с выхода ключа 8 на вход делителя 10 частоты поступает ровно и импульсов, (где Й коэффициент деления делителя), на выходе делителя 10 частоты сформируется импульс, поступающий íà R-входы RS-триггеров 22 блоков 4 - сравнения, переводя пря924870

so

55 мые выходы RS-триггеров 22 в нулевое состояние, и на вход сброса в нулевое состояние счетчиков 19 импульсов.

8 амплитудно-временных преобразователях 1 - i и элементе 3 селекции

5 процессы повторяются по аналогии с описанными выше. В блоках 4 - i сравнения в каждом канале счетчик 19 импульсов снова отсчитывает число импульсов, пропорциональное амплитуде в момент от с чета i -го об рабат ыва емого сигнала. Если амплитуда сигнала в текуцем отсчете превышает амплитуду сигнала, запомненную в регистре сдвига 20 по предыдущим отсчетам, то в момент, совпадения состояний на выходах счетчика 19 импульсов и регистра 20 сдвига сработает элемент 21 сравнения и сформирует уровень 1, обеспечивающий посредством воздействия на,S-вход RS-триггера 22 отпирание ключа 24 уровнем с прямого выхода RS-триггера 22.

Уровень 1 с выхода RS-триггера 22, воздействуя на тактовый вход регистра сдвига 23, позволяет, кроме того, . переписать в регистр 23 сдвига состоя- ние счетчика 14 импульсов, соответствующее номеру отсчета, в котором достигнут очередной максимум. Импульсы от генератора 7 тактовых импульсов, проходя через открывшийся ключ 24 на тактовый вход регистра . 20 сдвига, обеспечивают перепись состояний счетчика 19 импульсов в регистр 20 сдвига вплоть до достижения i-ым входным сигналом своего наибольшего значения в данном отсчете.

Если амплитуда сигнала в текущем отсчете не превышает амплитуду сигнала, запомненную в регистре сдвига 20 по предыдущим отсчетам, то момента совпадения состояний на выходах счетчика 19 импульсов и регистра 20 сдвига не наступит, а значит - в регистрах 20 и 23 сдвига сохраняются те значения амплитуды и параметра сигнала, которые соответствуют отсчету, где был достигнут последний из максимумов. Аналогично протекают процессы и в блоке 4 - и + 1 сравнения.

Таким образом, в результате обработки входных сигналов в любом отсчете внутри промежутка изменения параметра сигнала, в регистрах 20 и 23 сдвига i îãî блока 4 — М сравнения записывается соответственно новое значение максимальной амплитуды и соответствующего ему номера отсчета, если в текущем отсчете достигнут очередной максимум i-го обрабатываемого сигнала или их состояние остается неизменным, если в текущем отсчете предыдущий максимум не превышен. В блоке 4 - N + 1 сравнения аналогичное действие производится в регистрах 20 и 23 сдвига и, кроме того, на третьем информационном выходе в момент срабатывания элемента 3 селекции имеется информация о состоянии счетчика 19 импульсов, пропорциональном максимальной амплитуде сигнала в данном отсчете из совокупности всех обрабатываемых сигналов.

Если по состоянию на некоторый отсчет максимальная амлпитуда сигнала из всей совокупности обрабатываемых сигналов была достигнута в i-ом блоке 4 - и сравнения, то, очевидно, в блоке 4 — М + 1 сравнения в регистрах 20 и 23 сдвига будут записаны соответственно значения амплитуды и параметра сигнала, совпадающие со значениями этих величин в регистрах

20.и 23 сдвига i-ro блока 4 — i сравнения, Следовательно, признак совпадения значений соответственно в регистрах 20 и 23 сдвига блоков 4 — и сравнения и i-го амплитудно-временного преобразователя 1 — И является признаком определения номера того канала, в котором достигнута максимальная амплитуда сигнала из всей совокупности обрабатываемых сигналов на данный момент отсчета или на всем промежутке изменения параметрА сигнала.

Количество произведенных отсчетов подсчитывается в счетчике 14 импульсов синхронизатора 6. В момент, когда состояние счетчика 14 импульсов совпадает с состоянием, установленным на втором входе элемента 16 сравнения за счет установки верхней границы промежутка изменения параметра сигнала (не показан), элемент 16 сравнения сформирует уровень 1, запирающий ключ 8. Тем самым процесс отсчета амплитуд и параметров сигналов прекращается и установки элементов устройства в исходное положение.

Результаты селекции максимального сигнала поступают в решающий блок 5.

На выходе устройства можно в требуемой форме, получать следующие сведения. 2487

Формула изобретения

1.. В момент очередного срабатывания делителя частоты 10, определяемый по наличию импульса на выходе 11 синхронизатора 6: о максимальной амплитуде i --го обрабатываемого сигнала и максимума из всей совокупности сигналов на данный момент отсчета - с первых информационных выходов блоков 4 -i сравнения; о значениях отсчетов, при которых этих максимумы >о были достигнуты - со вторых информационных выходов блоков 4 — i сравнения о номере блока 4 - i сравнения, в котором было достигнуто наибольшее значение амплитуды сигнала на данный момент отсчета из всей совокупности сигналов - по признаку совпадения состояний регистров 20 и 23 сдвига блока 4 - N + 1 сравнения и регистров 20 и- 23 сдвига блоков 4 - и срав- щ нения.

2. В момент срабатывания элемента

3 селекции, определяемого по наличию импульса на его выходе, получают сведения о максимальном значении амплитуды из всей совокупности сигналов в данном отсчете с третьего информационного выхода блока сравнения

4-И+1.

3, В момент срабатывания элемента зв

16 сравнения, определяемого по нали" чию импульса на выходе синхронизатора 6 - о максимальной амплитуде каждого из обрабатываемых сигналов на заданном промежутке частотной или временной оси и максимальное значение сигнала на этом же промежутке из всей совокупности обрабатываемых сигналов — с первых информационных выходов блоков 4- i сравнения; о значении параметра сигнала, при которых эти максимумы достигнуты - со вторых информационных выходов блоков сравнения 4 - i; о номере канала селекции, в котором достигнуто наибольшее значение амплитуды на заданном промежутке.

Пересчет значений состояний в регистрах в абсолютные значения напряжений и параметров сигнала возможно

50 при заданном законе соответствия между ними.

Использование новых элементов рас- ширяет функциональные возможности устройства а именно делает возможным

У Ф

%5 определение максимального значения амплитуды каждого из обрабатываемых сигналов на заданном промежутке частотной или временной оси и максималь0 10 ного значения амплитуды игнала на этом же промежутке из всей совокупности обрабатываемых сигналов.

1. Устройство для селекции максимального сигнала, содержащее Й каналов селекции, каждый из которых состоит из амплитудно-временного преобразователя, вход каждого из которых является соответствующим входом устройства, а выход подключен к входу элемента селекции текущего максимума, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в каждом канале к выходу амплитудно-временного преобразователя подключен вход блоха сравнения, информационные выходы которого соединены с одними информационными входами решающего блока, к- выходу элемента селекции текущего максимума подключен (й + 1) -ый блок сравнения, информационные выходы которого и выход элемента селекции текущего максимума подключены к другим информационным входам решающего блока, а к управляющим входам амплитудно-временных преобразователей, элемента селекции текущего максимума, блоков сравнения и к входу сброса решающего блока подключены соответственно первые четыре и пятый выходы синхронизатора.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что синхронизатор содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, ключ, выход которого является первым выходом синхронизатора, делитель частоты, выход которого является вторым выходом синхронизатора, элемент задержки, выход которого является третьим выходом синхронизатора, счетчик импульсов, выход которого является четвертым выходом синхронизатора, и элемент сравнения, выход которого является пятым выходом синхронизатора и подключен к первому управляющему входу ключа, второй управляющий вход которого соединен с выходом элемента задержки.

3, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок сравнения содержит последовательно соединенные первый ключ, первый управляющий вход которого объединен с перll 9248È

12 вым управляющим входом второго ключа первого ключа является третьим у ;ави является первым управляющим входом ляющим входом блока сравнения, а блока сравнения, очетчик импульсов, вход записи второго регистра сдвигапервый регистр сдвига, выход которо" четвертым входом, причем выход го является первым информационным вы- Ю-триггера подключен также к второходом бЛока сравнения, элемент срав- му Управляющему входу второго ключа, нения, RS-триггер и второй регистр выход которого соединен с тактовым сдвига, выход KQTonoro является вто- входом первого регистра сдвига, а вырым информационным выходом блока ход счетчика импульсов соединен с с внения, при этом информационные >0 другим входом элемента сравнения. входы ключей объединены и являются входом блока сравнения, инверсный Источники информации, вход RS-триггера объединен с входом принятые во внимание при экспертизе сброса счетчика импульсов и являет- 1. Авторское свидетельство СССР ся вторым управляющим входом блока 1s У 372711, кл. Н 04 В 1/10, 1971 сравнения, второй управляющий вход (прототип),