Адаптивное пороговое устройство

О П И С А Н И Е 278814ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союа Советских Социалистических Республик.384.4.0788,8) риоритет П Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров СССРепь26 Опубликовано 21.Л 11.1970. Бюлл сания 14.1,19 Дата опубликования Авторыизобретени би, 3. Цыпкин, Л. Е. Эпштейн нститут автоматики и телемеханики (технической кибернетик аявител Е УСТРОЙС ДАПТИВНОЕ ПОР Предлагаемое чдаптивное пороговое устройство (АПУ) может быть использовано в системах автоматического управления и контроля, в телеметрии при выделении импульсов прямоугольной формы из смеси с помехой.Известное АПУ содержит основной замкнутый контур, выполненный в виде двух элементов сравнения, коммутатора, блока с переменным коэффициентом усиления и интегратор с параллельно подключенным к нему диодом.К недостаткам известного устройства относится то, что оно для своей работы требует знания априорной вероятности наличия сигнала, которая обычно неизвестна и может подвергаться изменениям, кроме того, оно обладает относительной сложностью схемы для устранения зоны нечувствительности,Предлагаемое устройство отличается тем, что в нем дополнительно установлен второй замкнутый контур, выполненный в виде последовательного соединения одного элемента сравнения, коммутатора, блока с переменным коэффициентом усиления и интегратора, выход которого соединен с управляемым входом коммутатора основного замкнутого контура непосредственно и через последовательное соединение усилителя и диода - к первому входу первого элемента сравнения основного замкнутого контура, второй вход которого соединен с одним из входов второго элемента сравнения основного замкнутого контура и элемента сравнения второго контура, причем выход первого элемента сравнения основного замкнутого контура соединен с управляющим 5 входом коммутатора второго контура, а выход интегратора основного замкнутого контура и первый вход элемента сравнения основпсго замкнутого контура соединены через дополнительно установленный диод.10 Целью изобретения является уменьшениенеобходимой априорной информации до минимума (известна л шь полярность полезного сигнала) и более простой способ ликвидации зоны нечувствительности.11 а чертеже редставлепа блок-схема предла гаемого АПУ.АПУ содержит два связанных замкнутыхконтура и схему для устранения зоны печувствигельпостп. Первый контур включает в себя элемент сравнения 1, на первый вход которого подается смесь сигнала с помехой Х, па второй - напряжение порога У(1), выход элемента сравнения 1 подсоединен к управляющему входу коммутатора 2, на вход которого подается оценка 5(1) амплитуды полезного сигнала сс второго контура. Выход коммутатора 2 является выходом Л(1) АПУ и подключен ко второму входу второго элемента срав пения 3, на первый вход которого подано278814 5 10 15 20 25 ЗО входное напряжение Х(1), а выход подсоединен ко входу блока 4 с переменным коэффициентом усиления. С выхода блока 4 напряжение поступает иа интегратор б, параллельно которому подключен диод Д, в направлении, противоположном полярности полезного сигнала. Далее через диод Д выходное напряжение интегратора б поступает на вход элемента сравнения 1.Второй контур включает в себя элеменг сравнения б, на первый вход которого подает ся входное напряжение - Х(1), а на второй - оценка амплитуды. Выход элемента сравнения б поступает на вход коммутатора 7, который управляется выходным напряжением элемента сравнения 1. Выходное напряжение коммутатора 7, пройдя через блок 8 с переменным коэффициентом усиления, поступает на вход интегратора 9, Выход интегратора 9 помимо коммутатора 2 и элемента сравнения б подключен к усилителю 10. С усилителя 10 через диод Дз напряжение поступает на второй вход элемента сравнения 1. Усилитель 10 (коэффициент усиления равен /) и диоды Д, и Дз образуют схему, устраняющую зону нечувствительности. Элементы сравнения 1, 3 и б вычитают из напряжений первого входа напряжения второго входа. Коммутаторы 2 и 7 на своих выходах воспроизводят входные напряжения, если управляющее напряжение положительно, и нулевое напряжение, если - отрицательно. Блоки 4 и 8 имеют чинейно уменьшающиеся коэффициенты передачи вида) =,где а - некоторая постоянная.Диод Д, служит для предотвращения уходапорога в сторону, противоположную полярности полезного сигнала.Работа схемы АПУ описывается уравнениями, являющимися непрерывным вариантомвероятностных итер ати вных методов.Процесс установления порога в первом контуре АПУ подчиняется уравнению;=т (Р) - (О 1 РР) - 1.Р)1где Ь(1) - порог,й 11+1Х(1) - входная смесь сигнала с помехой,у 1, для 11)оО, для(0,где1 - Х(г) - С/и (г),а 5 - оценка амплитуды полезного сигнала, получаемая на выходе второгоконтура из соотношения- , =- - (2 Р) ИИ - И 1 1 РИ - 1.й 3)И 5 35 40 45 50 55 60 4Согласно вероятностным итеративным методам для определения установившихся значений порога и оценки амплитуды, необходимонайти математическое ожидание выражений,стоящих в фигурных скобках, приравнять ихпулю и совместно решить полученную системууравнений,Численные расчеты и экспериментальнаяпроверка работы АПУ при некоторых распределениях вероятностей помехи для приемлемыхс практической точки зрения отношений сигнал/помеха показали, что оценка амплитудыблизка к амплигуде полезного сигнала, а величина порога - к получаемой по равенствувероятностей ложных тревог и пропусков.Раоота схемы, устраняющей зону нечувствительности, описывается равенсгвом:ив = ах с 1 Р), - 5(1)где сг (1) - выходное напряжение интегратора первого контура. Тем самым производится выбор большегоиз двух напряжений (1 и - Яр),2 Предмет изобретения Адаптивное пороговое устройство для при емника импульсных сигналов, содержащее основной замкнутый контур, выполненный в виде двух элементов сравнения, коммутатора, блока с переменным коэффициентом усиления и интегратора с параллельно подключенным к нему диодом, отличающееся тем, что, с целью уменьшения зоны нечувствительности при малом уровне помех и минимальной априорной информации при автоматической установке порога, в нем дополнительно уста. новлеп второй замкнутый контур, выполненный в виде последовательного соединения од. ного элемента сравнения, коммутатора, блока с переменным коэффициентом усиления и интегратора, выход которого соединен с управ. лясмым входом коммутатора основного замкнутого контура непосредственно и через последовательное соединение усилителя и диода - к первому входу первого элемента срав. пения основного замкнутого контура, второй вход которого соединен с одним из входов второго элемента сравнения основного замкнутого контура и .элемента сравнения второго контура, причем выход первого элемента сравнения основного замкнутого контура соединен с управляющим входом коммутатора второго контура, а выход интегратора основ. ного замкнутого контура и первый вход эле. мента сравнения основного замкнутого кон. тура соединены через дополнительно установ. ленный диод.Составитель А. Я, Лащев Редактор Е, В. Семанова Техред Л. Я. Левина Корректор Т. А. Уманец Заказ 396/19 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совегс Министров СССРМосква, 1(-35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2