Селектор-преобразователь импульсныхсигналов

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоаетскикСоциалистическикРеслублик1849469 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. К . Н 03 К 5/156 Гесударстееиимй кемитет Опубликовано 23.07.81. Бюллетень 27Дата опубликования описания 28.07.81по делам иэобретеиий и иткрмтийИзобретение относится к импульсной технике и . может быть использовано для анализа и синтеза различных сигналов по текущей частоте, а также в средствах приема и передачи информации.Известен селектор импульсов, который используется для измерения интервалов времени и за счет блока выбора исходного состояния позволяет простыми средствами изменять диапазон измерения интервалов времени 1. Однако диапазонный селектор не обеспечивает измерение текущего значения интервалов времени.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является селектор импульсных сигналов, содержащий блок укорочения импульсов, выход которого подключен непосредственно ко входу синхронизатора и через элемент НЕ к входу дифференцирующего элемента и первому входу вентиля, выход которого и выход синхронизатора соединены с соответствующими входами распределителя, выходы которого соединены с первой группой входов блока элементов И, вторая группа входов которого под 2ключена к выходу дифференцирующего элемента, и оконечный регистратор 2.Однако селектор импульсов не обеспечивает анализа различных сигналов по текущим частотам с последующим синтезом сигнала из этих же текущих частот или трансформированных текущих частот.Цель изобретения -повышение точности анализа сигналов по текущим частотам и их последующего синтеза.Поставленная цель достигается, .тем, чтов селектор-преобразователь импульсных сигналов, содержащий блок укорочения импульсов, выход которого подключен непосредственно к входу синхронизатора и через элемент НЕ к входу дифференцирующего элемента и первому входу вентиля, выход ко торого и выход синхронизатора соединены ссоответствующими входами распределителя, выходы которого соединены с первой группой входов блока элементов И, вторая группа входов которого подключена к выходу дифференцирующего элемента, и оконеча ный регистратор, введены три коммутатора,источник опорного сигнала, блок приема, переключатель и последовательно соединенные усилитель-ограничитель и делитель час15 ход генератора подключен ко второму входу вентиля, причем вход блока приема соединен с входной шиной, его первый выход подключен ко второму входу первого коммута 25 30 35 40 45 50 55 тора, второй выход блока приема и выход источника опорного сигнала соединены со входами переключателя, выход которого подключен к входу третьего коммутатора, а передающий блок через модулятор сое. динен со вторым выходом второго коммутатора.На чертеже представлена функциональ. ная схема селектора-преобразователя импульсных сигналов. Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 укорочения импульсов, элемент НЕ 2 и дифференцирующий элемент 3, преобразователь 4 многоканального импульсного сигнала в одноканальный частотно-модулированный сигнал, на входе которого включены последовательно соединенные вентиль 5, распределитель 6 и блок 7 элементов И, вторые входы которого подключены к выходу элемента 3, генератор 8 преобразователя 4, один выход которого соединен с сигнальным входом вентиля 5, а управляющий вход последнего - с выходом элемента НЕ 2, синхронизатор 9, вход которого соединен с выходом блока 1 укорочения, а выход - с дополнительным входом распределителя 6 и с синхронизирующим входом генератора 8, входящий в преобразователь 4 блок 10 формирования огибающей, входы которого соединены с выходами блока 7 элементов И, а выходы - с сигнальными входами генератора 8, многоканальный модулятор 11, управляющие входы которого соединены с выходами блока 10 формирования огибающей, а сигнальные входы - с выходами генератора 8, и сумматор 12, выход которого соединен с пер. вым входом коммутатора 3, последовательтоты, включенные между входом блока укорочения импульсов и первым выходом первого коммутатора, второй выход которого соединен со входом источника опорного сигнала, фильтр, включенный между первым выходом второго коммутатора и входом оконечного регистратора, модулятор, передающий блок и преобразователь многоканального импульсного сигнала в одноканальный частотно-модулированный сигнал, состоящий из генератора и последовательно включенных. блока формирования огибающей, многоканального модулятора и сумматора, выход которого соединен с первым входом второго коммутатора, второй вход которого соединен с выходом третьего коммутатора, первым входом первого коммутатора и первым входом генератора, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, три остальных входа подключены к выхо. дам блока формирования огибающей, тривыхода генератора соединены с входами многоканального модулятора, а четвертый выно подклкченные к одному из выходов ком. мутатора 3 фильтр 14 и оконечный регистратор 5 и последовательно подключенные к другому выходу коммутатора 13 модулятор 16 и передающий блок 17, последовательно включенные на входе блока 1 укорочения делитель 18 частоты, усилительограничнтель 19 и коммутатор 20, последовательно соединенные переключатель 21 н коммутатор 22 режимов работы, выход которогосоединен с управляющими входами коммутаторов 13 и 20, а также с управляющимвходом генератора 8, источник 23 опорного сигнала, включенный между первыми сигнальными входами коммутатора 20 и переключателя 21, а также блок 24 приема, включенный между вторыми сигнальными входами коммутатора 20 и переключателя 21.Селектор импульсов работает следующимобразомВ зависимости от того, где образовалсясигнал - в источнике 23 опорного сигналаили в блоке 24 приема, переключатель 2 переводит с помощью коммутатора 22 селектор импульсов либо в режим передачи,либо в режим приема.В режиме передачи под воздействием коммутатора 22 режимов работы коммутатор 20 подключает источник 23 опорного сигнала к входу усилителя-ограничителя 19, где сигнал преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов различной длительности и частоты. следования, которая поступает на вход делителя 18 частоты. Коэффициент деления последнего выбирается в за виси мости от специфики а нализа сигналов и желаемого результата. В частном случае анализа сигналов по реальной текущей частоте и без необходимости специальной маскировки сигнала, коэффи. циент деления выбирается равным 2 для выделения каждого текущего периода в виде импульса. Б частном случае анализа сигналов по реальной текущей длительности импульсов коэффициент деления выбирается равным 1. В других частных случаях, например, грубого (укрупненного) анализа по изменению текущей частоты коэффициент деления может быть 3, 4 и т. д.Таким образом, на выходе делителя 18 частоты формируется новая последовательность импульсов, поступающая на вход блокаукорочения импульсов, на выходе которого образуется сигнал, по длительности равный разности длительности входного импульса и минимальной заданной длительностиьопределяющий верхний частотный предел заданной полосы прозрачности. Указанный сигнал разности инвертируется элементом НЕ 2 и отпирает вентиль 5. Одновременно с началом упомянутого сигнала раз ности синхронизатор 9 устанавливает в ис. ходное состояние распределитель 6 и задайную фазу генератора 8 преобразователя 4. При этом импульсы указанного генераторапоступают через открытый вентиль 5 на вход распределителя 6, в результате чего на каждом из и выходов распределителя 6 последовательно появляются-импульсы, длительность которых равна периоду Т работы генератора 8, Эти импульсы, поступая на входы блока 7 элементов И, выполняют функцию перемецаюшегося интервала контроля, которым и измеряется по длительности упомянутый сигнал разности. С окончанием последнего короткий импульс с выхода дифференцирующего элемента 3 поступает на входы блока 7 элементов И и на одном нз и его выходов регистрируют результат измерения в виде короткого импульса, который повторится столько раз, сколько входных импульсов длительностью Т удовлетворяет этому результату, определяемому соотношением;=Тп,; вГ,Таким образом, результатом измерительного процесса является поочередное появление на том или ином из п выходов блока 7 неперекрывающихся последовательностей коротких импульсов тем более продолжительных, чем медленнее изменяется текущая частота входного сигнала. Совокупность этих последовательностей на всех п выходах образует, п-канальный импульсныЙ сигнал, который поступает на вход(ы) преобразователя 4, в частности на вход блока О формирования огибающей.Последний, будучи выполненным на основе накопителей с пороговыми устройствами или на основе одновибраторов, образует на своих выходах прямоугольные импульсы, длительность которых равна продолжительности упомянутых последовательностей коротких импульсов в каждом нз и каналов измерения. Полученные импульсы с выходов блока 10 поступают в генератор 8, где каждый из них воздействует на соответствующий, определенный нз п, генератор, например, ударного возбуждения, частоты 1 которых выбираются в соответствии с условием.к. кгде к - коэффициейт пропорциональности при трансформации текуцей частоты.,При этом интервал неизменной текущей частоты входного сигнала должен быть не менее одного периода низшей частоты трансформации. Выходные сигналы с выходов генератора 8 поступают на соответствующие сигнальные входы многоканального модулятора 11, на управляюгцие входы которого поступают сигналы с выходов блока 10 формирования огибающей, в результате чего на выходах модулятора 11 поочередно возникают сигналы в виде отрезков синусоид различных частот, неперекрываюшихся по времени, Указанные сигналы поступают на сув матор 12, на выходе которого образуется одноканальный сигнал с изменяющейся частотой, т. е. ЧМ сигнал, в котором имеетместо разрыв фазы. Г 1 оскольку в режимепеоедачи коммутатор 13 под воздействиемкоммутатора 22 подключает выход прсоб.разователя 4 к модулятору 16, полученныйодноканальный ЧМ сигнал поступает черезкоммутатор 13 выхода на модулятор.и далее на передающий блок 17.В режиме приема коммута гор 20 подвоздействием коммутатора 22, управляемо 10го переключателем 21, подключает блок 24приема к входу усилителя-ограничителя 19н далее входной сигнал обрабатывается точно так же, как и в режиме передачи, за темисключением, что под воздействием коммутатора 22 режимов работы в генераторе 8в работу включаются новые генераторы,частоты которых как на входе вентиля 5,так и на сигнальных входах модулятора 11обеспенивают восстановление переданногосигнала с погрешностью, определяемой стабильностью работы генератора 8 и вслнчи.нами и и Т (погрешность уменьшается с рос 20том.п и уменьшением Т). Кроме того, сигнал с выхода преобразователя 4 поступаетчерез коммутатор 13 на фильтр 14 и далеена оконечный регистратор5 (это может2 быть усилитель с громкоговорителем, блокпамяти, блок записи на какой-либо носитель, ЭВМ и т. д,), поскольку в режимеприема коммутатор 13 подключает выходпреобразователя 4 к входу фильтра 14 подвоздействием коммутатора 22 режимов раЗ 0 боты селектора,Если разрыв фазы в сигнале на выходесумматора 12 или взаимная относительнаянестабильность генератора 8 исключают воз.можность применения преобразователя 4 сзэ указанными блоками, возможно испольэованне преобразователя 4 без разрыва фазыс единственным задающим генератором,стабилизированным кварцем.Таким образом, введение в селектор -преобразователя импульсных сигналов, пре 40 образователя многоканального импульсного сигнала в одноканальный частотно-модулированный сигнал, коммутаторов, переключателя, фильтра, модулятора, блока приема,передающего блока, источника опорного сигнала, усилителя-ограничителя и делителя45частоты позволяет осуществить ие толькоанализ сигналов по реальной текущей длительности или реальной текущей частоте, нои передачу или прием результатов анализас трансформацией в новую текущую частотуЮ с восстановлейием исходного сигнала п 0результатам анализа, в том числе и транс.формированным результатом.формула изобретенияСелектор-преобразователь импульсных сигналов, содержащий блок укорочения импульсов, выход которого подключен непос849469 Составитель Г. Королев Редактор М.Ликович Техред А. Бойкас Корректор Ю.Макаренко Заказ 6 16176 Тираж 988 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по . делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4редственно к входу синхронизатора и через элемент НЕ к входу дифференцирующего элемента и первому входу вентиля, выход которого и выход синхронизатора соединены с соответствующими входами распределителя, выходы которого соединены с первой группой входов блока элементов И, вторая группа входов которого подключена к выходу дифференцируюшего элемента, и оконечный регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа сигналов по текущим частотам и их последующе О го синтеза, в него введены три коммутатора, источник опорного сигнала, блок приема, переключатель и последовательно соединенные усилитель-ограничитель и делитель частоты, включенные между входом блока укорочения импульсов и первым выходом первого коммутатора, второй выход которого соединен со входом источника опорного сигнала, фильтр, включенный между первым выходом второго коммутатора и входом оконечного регистратора, модулятор, передаю щий блок и преобразователь многоканального импульсного сигнала в одноканальный частотно-модулированный сигнал, состоящий из генератора и последовательно включенных блока формирования огибающей,многоканального модулятора и сумматора, выход которого соединен с первым входом второго коммутатора, второй вход которого соединен с выходом третьего коммутатора, первым входом первого коммутатора и первым входом генератора, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, три остальных входа подключены к выходам блока формирования огибающей, три выхода генератора соединены с входами многоканального модулятора, а четвертый выход генератора подключен ко второму входу вентиля, причем вход блока приема соединен с входной шиной, его первый выход подключен ко второму входу первого коммутатора, второй выход блока приема и выход источника опорного сигнала соединены со входами переключателя, выход которого подключен к входу третьего коммутатора, а передающий блок через модулятор соединен со вторым выходом второго коммутатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР661758, кл. Н 03 К 5/18, 26.04.77,2, Авторское свидетельство СССР по заявке2671961/18-21, кл. Н 03 К 5/18, 09.10.78.