Устройство регулирования уровня квантования

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфквз Советскна Соввналнстнческнтт Ресввубл ни(51) М. Кл. Ст 01 б 7/44 Гаардаратвееаыр каактетСавата Мккквтрав СССРва делам квабратеккЭк аткрыткк(45) Дата опубликования описания 0903,78,Ю.М. Долганов, Ю.А. Корнеев, Ю.В. Мазин и В.В. Сеппенен(71) ЗаяВИтЕЛЬ Ленинградский институт авиационного приборостроения(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ КВАНТОВАНИЯ Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться в радиолокационных станциях, предназначенных для обнаружения целей при наличии нестанционарного фона по дальности иазимуту.Из основного авт.св. (Е 535740 известно устройство для регулирования уровня квантования, содержащее лоследовательно включенные квантизатор, реверсивный счетчик и преобразователь код - напряжение, выход которого соединен с первым входом квантизатора, причем инверсный выход квантизатора через пересчетную схему соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, а первый выход синхронизатора соединен со вторым входом квантизатора, между выходами реверсивного счетчика и входами преобразователя код-напряжение включен блок памяти,.выходы которого подключены к установочным входам реверсивного счетчика, а второй выход синхронизатора соединен с блоком памяти. 111.Однако данное устройство имеет низкое быстроцействие, обуслОвЛЕНнсе автономным регулированием уровня квантования в каждом элементе разрешения по дальности (в каждом кольце дальнос ти), что приводит при нестационарном фоне по азимуту к большим динамическим ошибкам квантования.Цель изобретения - увеличение точ ности квантования . Для этого в устройство для ре"улирования уровня квантования, содержащеепоследовательно включенные кааи.- тизйтор, реверсивный счетчик и преобразователь код-напряжение, выходкоторрго,соединен с первым входом квантизатора, причем инверсный выход квантизатора через пересчетную схему соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, а первый, выход синхрони,затора соединен со вторым входом квантизатора, между выходами реверсивногосчетчика и входами преобразователя Щ код-напряжение включен блок памятиВыходы которого подключены к установочным входам реверсивного счетчика,авторой выход синхронизатора соединенс блоком памяти,)введены интерполирую щий фильтр и дойолнительный квантизатор, при этом интерполирующий фильтрвключен между выходами регистров сдвига блока памяти и первым входом дополнительного квантизатора, второй и тре тий входы которого соединены соответственно со вторым и третьим входамиквантизатора.На чертеже изображена структурнаясхема предлагаемого устройства. Устройство для регулирования уровняквантования содержит последовательновключенные квантизатор 1, реверсивныйсчетчик 2 и преобразователь код-напряжение 3, выходкоторого соединен спервым входом квантизатора 1, причем 10:инверсный выход; квантизатора черезпересчетную схему 4 соединен с входомвычитания реверсивного счечика 2, апервый выход синхронизатора 5 соединенсо вторым входом квантизатора, между 15выходами реверсивного счетчика 2 ивходами преобразователя код-напряжение 3 включен блок памяти б, выходыкоторого подключены к установочнымвходам реверсивного счетчика 2, а вто-д 0рой выход синхронизатора 5 соединенс блоком памяти б, интерполирующийфильтр 7 и дополнительный квантизатор8, при этом интерполирующий фильтр 7включен между выходами регистров сдви-Бга 9 блока памяти б и первым входом дополнительного квантизатора 8,второй и третий входы которого соединены соответственно со вторым и третьим входами квантизатора 1,Устройство работает следующим образом.В момент времени, соответствующийначалу первого элемента разрешения,синхроимпульс поступает на сдвиговыерегистры 9 блока памяти б. При этомпроизводится сдвиг информации в регистрах сдвига 9, в их последних ячейках оказывается записанным число,соответствующее пороговому уровню,выработанному для первого элемента 40разрешения за все предыдущие периодыповторения импульсов радиолокационнойстанции (РЛС) . С выходов регистровсдвига 9 это число в параллельиомдвоичном коде подается на входы преоб разователя код-напряжения 3 и установочные входы реверсивного счетчика 2,при этом происходит запись нового числа в реверсивный счетчик, На выходепреобразователя .код-напряжение 3 Формируется пороговое напряжение 1 поступЬющее на первый вход квантизатора 1.В течение первого элемента разрешения реализация входного процессасравнивается в квантизаторе с пороговым уровнем, сформированным для данного элемента резрешения эа предыдущие периоды излучения.Квантизатор 1 имеет прямой и инверсный выходы. При превышении на интервале дискретизации входным вндеошу-,мом порогового уровня импульс стандартной амплитуды и длительности с прямого выхода квантизатора поступает навход сложения реверсивного счетчика2. Если превышения порога в первом 85интервале дискретизации не произошло, то импульс с инверсного выходаквантизатора 1 через пересчетную схему 4 подается на вход вычитания реверсивного счетчика 2. В результате вблоке памяти б формируется рельефоценок квантилей распределения принимаемого нестационарного процесса.В следующем интервале дискретизации цикл работы устройства повторяетСЯ, 1Пороговый уровень, подаваемый напервый вход дополнительного квантизатора 8, формируется интерполирующимфильтром 7 с использованием оценокквантилей как в прошлых, так и будущих по отношению к текущему элементамразрешения РЛС. Для этого выходы Йпервых и К последних разрядов регистров сдвига 9 подключены к соответствующим входам интерполирующего фильтра 7,выполненного, например, в виде сумматора 10, к каждому из входов которогоподключены последовательно включенныеаттенюатор 11 и преобразователь коднапряжение 12, а выход интерполирующего фильтра 7 соединен с первым входомдополнительного квантизатора 8..Таким образом, пороговый уровеньдополнительного квантизатора 8 формируется в ) в .ом элементе разрешения каквзвешенная сумма оценок квантилеи двухгрупп элементов разрешения)пороговой Уровень дополнительного квантизатора 8 в ( -ом элементе разрешения;оценка квантиля распределения в-ом элементе разрешения;Р - веса, с которыми суммируютсяоценки квантилей распределения в узловых (опорных) точках;А - коэффициент, определяемый требуемой.вероятностью квантования шумового фона дополнительным квантизатором 8, и поддерживаемой вероятностьюквантования РыреИспользуя для расчета интерполирующего фильтра полиномы Лагранжа и учитывая, что узлы интерполяции расположены равномерно,7 можно получить следующие значения весовьа коэффициентов 7) ,1) И =3 (интерполирование полиномом 5-ой степени)Ь ОФ. - 7 Р Ф)Э .- - 7 Р кР й -З -Э 20 2 -2 20 1 -1 А 72) И 2 (интерполирование полиномом 3-ей степени)74,1 -с 73) ):1 (интерполирование полино.чом 1-ой степени)4 Р =РКоэффициенты передачи аттенюаторов 11 выставляются равными весам Ру а коэффициент передачи сумматора 10- коэффициенту АВероятность квантования шумовых выбросов Рс.реа, поддерживаемая в многоканальномрегуляторе, определяется коэффициентрм деления К пересчетной схемы 4, З стационарном режиме работы многоканального регулятора в каждом интервале дискретизации выполняется равенство,Ры,Рег. И . 115Наиболее удобно значение Ры.реь 05. При таком значении Рс.рог оту слеживается медиана распределения входного шума, благодаря ачему при нестационарном фоне по азимуту дос- ф тигается приблизительно одинаковая скорость переходных процессов как при уменьшении, так и при увеличении интенсивности шумового фона.Число разрядов М реверсивного И счетчика 2 определяется требуемой длительностью переходного процесса в устройстве для регулирования уровня квантования. При линейном сканировании диаграммной направленности антен ны интенсивность отражений от подстилающей поверхности изменяется в каждом дискрете дальности со скоростью, определяемой длительностью пачки принимаемых от цели сигналов. Для числа разрядов реверсивного счетчика М 1 о 5 и -2), Длительность переходного процесса при регулировании примерно в,.четыре раза меньше длительности пачки, т.е. в этом случае обес" нечивается точное отслеживание изменений интенсивности шумового фона по азимуту.Предлагаемое устройство позволяет практически полностью исключить динамические потери при нестационарном фоне по дальности и азимуту Это .достигается применением лолиномиальных интерполирующих фильтров 3-го и 5-го порядков. Потери в пороговом сигнале из-Эа флюктуаций уровня квантования при числе разрядов реверсивного счетчика Ф = 4-;5 составляют всего лишь 0,8 - 0,5 дб. Формула изобретения Устройство для регулирования уровня квантования по авт. св. 9 535740, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности квантования, в него введены интерполирующий фильтр и дополнительный квантизатор, при этом интерполирующий фильтр включен между выходами регистров сдвига блока памяти и первым входом дополнительного квантизатора, второй и третий входы которого соединены соответственно со вторым и третьим входами квантизатора,,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Р 535740, кл,01 б 7/44, 1974НИИПИ Заказ 1406/37ираж 702 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проект