Имитатор гидроакустических сигналов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. С 09 В 23/14 с присоединением заявки Но -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) ПриоритетОпубликовано 23.09.80,Бюллетень Мо 35 Дата опубликования описания 26. 09. 80(54) ИИИТАТОР ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ 15 1Изобретение относится к автомати- ке и вычислительной технике, в частности к имитаторам гидроакустических сигналов в гидроакустических тренажерах. 5Известны имитаторы гидроакустических сигналов в тренажерах с использованием аналоговых генераторов сигналов, цифровых имитаторов и устройств для воспроизведения магнит ных записей )1) . Использование реальных записей в устройствах последнего типа приводит к сложным и громоздким техническим решениям. Использование аналоговых имитаторов влечет эа собой при большом . числе сигналов значительный объем аппаратуры, так как каждый имитируемый сигнал требует специального генератора.Наиболее близким техническим решением к изобретению является имитатор гидроакустических сигналов, выполненный на базе цифровой техни ки, состоящий иэ последовательно соединенных специализированного вычислителя, накопительного регистра, ,цифро-аналогового преобразователя, полосового фильтра и запоминающего 30 устройства, хранящего таблицу синусов и связанного со специализированным вычислителем двусторонней связью 12 .Недостатком этого устройства является высокая стоимость, обуслов- ленная использованием специализированного вычислителя с высокой тактовой частотой, запоминающего устройства с малым временем доступа (1 мкс) и цифроаналогового преобразователя с малым временем преобразования (0,1 периода несущей). Высокая тактовая частота обусловлена, в свою очередь, необходимостью производства 10 выборок значений сигнала за период несущей.Целью изобретения является упрощение имитатора, что снижает его стоимостьТехническое решение, предлагаемое в настоящем изобретении, для достижения этой цели основывается на свойстве слухЬвых аналиэаторных центров человека воспринимать последовательность импульсов с интервалом следования менее 0,015 с как непрерывный сигнал.Это достигается тем, что в известный имитатор, содержащий вычислитель параметров сигналов и последовательно включенные регистр, цифроаналоговый преобразователь и полосовой фильтр, введены переключатель, Формирователь импульсов, узел умножения, вычислитель коэффициентов Фурье, генераторы синхроимпульсов и импульсов стирания, причем переключатель и формирователь импульсов соединены с вычислителем коэФфициентов Фурье и генератором синхроимпульсов, подключенным к вычислителю параметров сигнала, который через узел умножения соединен с регистром, подключенным через ге нератор импульсов стирания к гене-, ратору синхроимпульсов.15Генератор синхроимпульсов вырабатывает следующие с частотой п-.ой субгармоники несущей сигнала (п = 1, 2, 3,) импульсы, при поступлении которых специализированный вычисли тель производит выборки уровня огибающей. Поскольку частота поступающих импульсов в 10 п раз ниже частоты выборки в аналогичных устройствах, то в предлагаемом устройстве может быть использован специализированный вычислитель с меньшей. тактовой частотой и большим временем доступа в запоминающее устройство, Спустя время с после выработки импульса выборКи, генератор синхроимпульсов формирует импульс задержки, при поступлении которого генератор стирания вырабатывает импульс стирания, При поступлении импульса стирания накопительный регистр обнуляется, в результате чего на выходе цифроаналогового преобразователя возникает последовательность импульсов. Уменьшенная по сравнению с устройством- прототипом частота выборки позволя ет использовать цифроаналоговый преобразователь с большим временем преобразования. Упомянутые импульсы имеют длительность Т и период следования, равный периоду и-ой суб гармоники несущей сигнала. Равенство амплитуды этих импульсов уровню огибающей сигнала обеспечивается благодаря умножению в умножителе уровня. огибающей на обратную величину коэффициента Фурье, который определяется в вычислителе коэффициента Фурье по формулегЫ 1 к.1Яи 55после ввода в него значений и и 2 изпереключателей номера субгармоникии длительности импульса и частотынесущей Г из специализированноговычислителя. После пропускания через 0полосовой фильтр со средней частотой,равной несущей частоте сигнала Гс иполосой пропускания меньшей, чемчастота п-ой субгармоники, оператор,ввиду упомянутого свойства слухово го аппарата, воспринимает сформированную последовательность импульсов как непрерывный сигнал имитируемой частоты.На чертеже схематически изображен имитатор гидроакустических сигналов.Он содержит переключатель 1 (номера субгармоники), Формирователь 2 импульсов, генератор 3 синхроимпульсов, вычислитель 4 коэффициентов Фурье, вычислитель 5 параметров сигналов, узел б умножения, генератор 7 импульсов стирания, регистр 8, цифроаналоговый преобразователь 9 и полосовой фильтр 10.Имитатор гидроакустических сигналов работает следующим образом,В соответствии с заданными на-. чальными условиями (скорость и курс цели и носителя гидроакустической станции, тип цели, параметры работы, характеристики среды) вычислитель 5 рассчитывает уровень огибающей и частоту несущей сигнала цели. Значение частоты несущей Гс в виде кода поступает в генератор 3 синхроимпульсов. Сюда же в виде кода поступает заданный переключателем 1 номер субгармоники и. Гене,ратор сннхроимпульсов 3 определяет частоту синхроимпульсовсп вырабатывает эти импульсы и выдает их в вычислитель 5. При поступлении синхроимпульса вычислитель 5 производит выборку значения уровня огибающей Ас и в виде кода передает на вход узла б умножения. Значение частоты несущей Г из вычислителя 5 поступает в виде кода так же на вход вычислителя 4 коэффициентов Фурье. Сюда же в виде кода поступают от переключателя 1 и формирователя 2 номер субгармоники и и длительность импульса с . По формулеС=2 ьп кц) (Йп вычислитель 4 рассчитывает коэффициент Фурье и передает его в виде кода на вход узла б, который вырабатывает на своем выходе код уровня А = сАС, который фиксируется регистр ром ф. Код длительности импульса с с Формирователя 2 поступает также.на вход генератора 3 синхроимпульсов. Генератор 3, спустя время с после формирования синхроимпульса, вырабатывает импульс задержки, который поступает в генератор 7, формирующий импульс стирания, который поступает на регистр 8 и обнуляет его. Значение 7 выбирается меньшим, чем половина периода и-ой субгармоники несущей сигнала, Цифроаналоговый преобразователь 9 преобразует код уровня огибающей в импульс с амплитудой в и длительностью 7,. В результате циклического выполнения765865 Формула изобретения Составитель А. Карлов Редактор НКатаманина Техред С.Мигунова Корректор О. КовинскаяТираж 465 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5.Заказ 6515/47 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 упомянутых действий на выходе цифроаналогового преобразователя 9 получают последовательность таких импульсов с частотой следования 1, Полосовой фильтр 10 пропускает л-ую гармонику этой последорательиости с частотой л 1 = 1 с. Оператор воспринимает эту гармонику как звуковой сигнал с требуемьии частотой несущей и уровнем огибающей.Технико-экономическая эффективность изобретения перед известными техническими решениями состоит в снижении стоимости имитатора за счет использования цифровой аппаратуры с меньшим быстродействием, большим временем доступа в память и большим временем цифроаналогового преобразования. Оценка экономии производится в предложении использования в качестве цифровой аппаратуры серийных электронных вычислительных машин, при этом годовая экономия может достигать 270 тыс. руб,Имитатор гидроакустических сигна- .лов, содержащий вычислитель параметров сигналов и последовательно включенные регистр, цифроаналоговый преобразователь и полосовой фильтр,о т л и ч а ю щ и Я с я тем, что,с целью упрощения имитатора, он со"держит переключатель, Формировательимпульсов, узел умножения, вычислитель коэффициентов Фурье, генераторы синхроимпульсов и импульсов стирания, причем переключатель и формирователь импульсов соединены с вычислителем коэффициентов Фурье игенератором синхроимпульсов, подключенным к вычислителю параметров сигналов, который через узел умножениясоединен с регистром, подключенным15 через генератор импульсов стиранияк генератору синхроимпульсов.Источники информации,принятые во внимание приэкспертизе1. Комплект тренировочной аппа 20 ратуры Х 14 Е 1-Х 14 Е 6, 1964, Р 17,с, 1-6, 35-38, 48.2, Имитатор гидроакустическихсигналов 14 Е 19. Сб. докладов Центраучебного оборудования ВМС США,г. Орлендо, перевод Р 19/74, 1966