Устройство выделения информационных импульсов при наличии помех

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН БРЕТ Ю СО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИД(56) 1. Авторское свидетельство СССР 678677, кл . Н 04 В 1/10, 1976.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 1 2906793/18-09,кл. Н 04 В 1/10, 1980 (прототип .(54)(57) УстРОйство выаеления инфОРМАЦИОННЫХ ИМПУЛЬСОВ ПРИ НАЛИЧИИ,80104694 ПОМЕХ, содержащее вычитатель, вход которого является входом устройства, и соединенные последовательно вероятностное реле и усилитель, о т л и . ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюуменьшения искажения информационных импульсов, усилитель выполнен в виде усилителя-ограничителя, между входом устройства и другим входом вычитвтеля, выход которого является выходом устройства, включены последовательно элемент задержки, фильтр нижних частот и блок выборки и хранения, другой вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя.(2) 1Изобретение относится к радиотехнике и может быть использованодля обработки импульсных сигналовс большой крутизной Фронтов, произвольной амплитудой и Формой вершины, искаженными низкочастотнымии высокочастотными помехами всистемах передачи информации, в радиотехнических системах.Известно устройство выделенияинформационных. импульсов, содержащее соединенные последовательнойычитающее устройство, фильтр верхних частот, сумматор, статическийформирователь прямоугольных 15импульсов (вероятностное реле ),выход которого соединен с другимивходами вычитающего устройства исумматора И ., Однако данное устройство позволяет 2 О, обрабатывать информационные импульсы., только фиксированной амплитуды.Наиболее близким к предлагаемомутехническому решению является устрой.ство выделения информационных импуль. 25сов при наличии помех, содержащеевычитатель, вход которого .являетсявходом устройства, и соединенныепоследовательно вероятностное релеи усилитель (.2 1ЗоОднако такое устройство не может.,выделять импульсы с большой крутизной фронтов без значительных искажений информационного импульса.Цель изобретения - уменьшениеискажения информационных импульсов.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве выделенияинформационных импульсов при наличиипомех, содержащем еычитатель, входкоторого является входом устройства,и соединенные последовательно вероятностное реле и усилитель, усилитель1выполнен в виде усилителя-ограничителя; между входом, устройства и дру- ф 5гим входом вычитателя, выход которогоявляется выходом устройства, включеныпоследовательно элемент задержки,фильтр нижних частот и блок выборкии хранения, другой вход которого 5 Осоединен с выходом усилителя-ограни-чителяНа фиг. 1 представлена структурная Электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 ( а, б, в, 55г, д, е и ж) - диаграммы напряжений, поясняющие работу уст.ройства. 1Устройство выделения информационных импупьсов, при наличии помехсодержит вычитатель 1,. вероятностноереле 2, элемент 3 задержки, фильтр4 нижних частот, блок 5 выборки ихранения и усилитель-ограничитель 6,Устройство выделения информационных импульсов йри наличии помехработает следующим образом,При отсутствии на входе устройстваинформационных импульсов Ч(И и наличии только низкочастотной (НЧ ) помехи Х(Ф) с периодом повторения Тпоет НЧ и высокочастотной ( ВЧ ) помехи 5(Ф) (фиг. 2 се) элемент 3 задержки задерживает на время Т аддитивную смесь НЧ помехи Х (+) и ВЧ помехи 5(С) (фиг. 2 о). Причем времязадержки Т элемента 3 задержки выбирается из условия где 7 - время задержки вероятностного реле 2Фильтр 4 нижних частот подавляет ВЧ помеху 5 , пропуская на вход блока 5 только НЧ помеху Х (т;), задержанную с помощью элемента 3 задержки на время Т (фиг. 2 Ь). Для обеспечения большой точности работы уст-ройства необходимо выполнить условие При выполнении условия (2) приращением амплитуды Ь Х НЧ помехи Х(1)которое определяет ошибку выделенияинформационных импульсов, за времяТ = сом 1 можно пренебречь (Фиг, 2 о)Блок 5, находясь в режиме выборкисигнала, пропускает далее НЧ помеху Х на инвертирующий входвычитателя 1. На неинвертирующий входвычитателя 1 поступает НЧ помехаХИ) и ВЧ помеха,5(т). На выходевычитателя 1 (Фиг. 23) присутствует лишь ВЧ помеха.ЬЩ, которая поступает на вход вероятностного реле 2,Так как вероятностное реле 2 определяет состояние полезного сигналаЧ(т;) с наложенной на него ВЧ помехой5 (1 ) по отношению к заданному порогу, то в этом случае на выходевероятностного реле 2 сформированпотенциал отрицательной полярностизначением которого условно считаемравным Ч = 0,5 (фиг 2 е). Потен944 .4го импульса вероятностного реле 2Фбудет присутствовать лишь НЧ помехаХ( ), уровень которой фиксируетсяна выходе блока 5 и остается постоянным на время существования ин.-."формационного импульса Т. имп. (в те.чение длительности положительного импульса на выходе вероятностного реле 3, .На выходе вы читателя 1 выделяется информационный импульс Ч(1) (Фиг, Уд),Ввиду того, что за время Т имп.НЧ помеха изменяется, а блок 5выдает в течение этого временипостоянный уровень НЧ помехи Хзафиксированный в момент начала ре-, ,жима хранения (фиг. 2 Ъ), то появляю,"щееся за время Т имп. приращение ; амплитуды аХ НЧ помехи Х(с)(фиг.21.) влечет за собой появлениеошибки выделения информационныхимпульсов на фоне НЧ помехи (фиг,2 д)Приращение амплитуды д Х НЧ помехиХ(Й ), а следовательно, и ошибкав момент начала режима хранения блока5 равны нулю. При выполнении условия 10 Т имп.Т пост, НЧ (4) приращением амплитуды ДХ НЧ помехи Х(Ф) за время Т имп. можно пренебречь.С момента времени 1 на вход фильтра 4 нижних частот поступает уже сигнал 2 (Ф), представляющий собой аддитивную смесь полезного сигнала М И , НЧ помехи Х(Ф) и ВЧ помехи 5(С), задержанный с помощью элемента 3 задержки на время Т, Фильтр 4 нижних частот подавляет ВЧ помеху 5(+), сглаживая при этом информационный импульс и пропуская без искажения НЧ помеху Х (1), С выхода фильтра 4 на информационный . вход блока 5 поступают задержанные на время Т сглаженный информационнйй импульс Ч(1) и НЧ помеха Х(1) (Фиг, 2 в), однако блок 5 не изменяет своего режима хранения сигнала. С приходом на вход устройства зад" него фронта информационного импульса Ч(1, искаженного НЧ помехой ХЯ) и ВЧ помехой (фиг. 2 О), на выходе вычитателя 1, являющемся выходом всего устройства, начинает формиро-. ваться задний фоонт информационного импульса с наложенной на него только ВЧ помехой 5(1 (Фиг. 2 д). Для того, чтобы задний Фронт информационного+Т(Т где 1 - длительность переднего фрон1та информационного импульса до уровня порога(фиг. 2 ц и д),Потенциал положительной полярности с выхода вероятностного реле 2 поступает на вход усилителя-ограничителя 6, где ограничивается на нулевом уровне (Фиг. 2 Ж). Нулевой потенциал с выхода усилителя-ограничителя 6 поступает на управляющий вход блока 5, обеспечивая его режим хранения (фиг. 2 ъ). Так как выпол. няется условие (2 ) и (3 ), то на информационном входе блока 5 в момент наступления режима хранения, соответ .ствующего переднему фронту выходно 55 3 1046циал отрицательной полярности с выхода вероятностного реле 2 поступает на вход усилителя-ограничителя6, который инвертирует и усиливает,этот потенциал до значения, необходимого для надежного обеспечениярежима выборки сигнала блоком 5(,фиг, 2 Ж). Под действием сигналас выхода усилителя-ограничителя 6(Фиг. 2 Ж), поступающего на управляющий вход блока 5, обеспечиваетсяего режим выборки (фиг. 21.);При поступлении на вход устройстваинформационного импульса Ч(Ф), превышающего заданный порог (фиг. 2 а)с наложенной на него НЧ помехойХ(1) иВЧ помехой 5(1), на выходевычитателя 1 формируется нарастающийпередний Фронт информационного импульса Ч(с), искаженного ВЧ помехой,р(Ц, который поступает на входвероятностного реле 2 (фиг. 23).Приращением амплитуды НЧ помехи ЗХ за время 4 Т, согласно условию( 2 ), можно пренебречь, При нарастании переднего фронта информационного.импульса 4 И), искаженного ВЧ помехой,5 Я , на выходе вычитателя 1вероятность пребывания его вышезаданного порога увеличивается.Как только эта вероятность превыситзначение 0,5, на выходе вероятностного реле 2: с задержкойначинает формироваться потенциал положительной полярности, значение. :которого условно считаем равным Ч = 0,5 (фиг, 2 е). Причем необходимо для обеспечения высокой точности работы устройствавыполнение условия .импульса ниже уровня порога выделялся с большой точностью, необходимовыполнение условия где 12 - длительность заднего фронта информационного импульса ниже уровня порога.Таким образом, на выходе устройст,ва выделен информационный импульс ( Фиг. 2 ) . При спаде заднего фронта информационного импульса, искаженного ВЧ помехой, поступающего с выхода вычитателя 1 на вход вероятностно го реле 2, вероятность пребывания его выше заданного порога уменьшается. Как только эта вероятность станет меньше значения 0,5, на выходе вероятностного реле 2 с задержкойь начинает формироваться потенциал отрицательной полярности (фиг. 2 е ). При помощи усилителя-ограничителя 6 вновь Формируется управляющий сигнал фиг. 2 ж), обеспечивающий режим выборки блока 5, на выходе которого йоявляется задержанная на время Т аддитивная смесь НЧ помехи и заднего фронта сглаженного информационного импульса, поступившая с выхода фильтра 4 1 фиг. 28), Задний фронт сглаженного информацион ного импульса с наложенной на негоНЧ помехой поступает на инвертирующий вход вычитателя 1, на неинвер-,тирующий ход которого поступает уже 5 аддитивная смесь НЧ помехи Х(1 )и ВЧ помехи,З(1 ), а на ее выходеформируется отрицательный выброс,который при необходимости может,быть отсечен ограничителем снизу 10 (фиг. 2 д).Аналогично устройство работаетпри любой форме вершины информационного импульса и амплитуде, превышающей порог срабатывания вероят ностного реле 2, а также произвольной длительности фронтов выше уровнясрабатывания вероятностного реле 2.Предлагаемое устройство за счетфиксации амплитуды НЧ помехи на вы ходе блока 5 в момент появленияинформационного импульса с учетомзадержки вероятностного реле 2 позволяет выделить информационные импульсы с большей крутизнойфронтов на 25 фоне НЧ помехи, сохранить формувершины информационных импульсов,повысить точность выделения амплитуды импульсов с большой крутизнойфронтов в 5 - 7 раз, а также повыЗр сить точность определения временисуществования импульса относительнопорога на 15-25.10 ч 69 Составитель Н. Мельниковедактор О. Сопко Техред Т.фанта Корректор Ю, Макаренко Подписно аз 7751/ тент", г. Ужгород, ул. Проектна лиал ПП Тираж 677 ИИПИ Государственног по делам изобретен 3035, Москва, Ж, омитета СССРи открытий шская наб д. М 5