Многоканальный различитель максимального сигнала

(5 гг 4 н 03 к 17/62 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 843229, кл, Н 03 К 17/00, 1979,Авторское свидетельство СССРУ 1215172, кл. Н 03 К 17/62, 1984(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ РАЗЛИЧИТЕЛЬ МАКСИМАЛЬНОГО СИГНАЛА(57) Изобретение может быть использовано для приоритетной обработкисигналов и управления различными устройствами в канале, где уровень сигнала строго максимален. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Различитель максимального сигнала содержит К каналов 1.11.МКаждый канал включает инвертирующийи неинвертирующий усилители 2 и 3,блоки 4 и 5 оптоэлектронной развязки,усилители 6 и 7, вентильные элементы 8 и 9 и элементы И 24 и 25Введение пороговых устройств 1 О и 11,дифференцирующих цепей 12 и 13, элементов И .14, 15, 22 и 24, цифроаналоговых преобразователей 16 и 17, реверсивных счетчиков 18 и 19 и делителей 20 и 21 частоты позволяет стабилизировать вероятность выделениясигнала с максимальной амплитудойпри изменении мощности шумов каналов.1 ил.1 1345Изобретение относится к рациотехнике и автоматике и может использоваться для приоритетной обработки сигналов и управления различными уст 5 ройствами в канале, где уровень сигнала строго максимален, например, в системах массового обслуживания, в устройствах разведки поляризации и настройки на оптимальную поляризацию и др.Цель изобретения - повышение надежности устройства, достигаемое за счет стабилизации вероятности выделения сигнала с максимальной амплитудой при изменении мощности собственнык шумов каналов.На чертеже представлена функцио" иальная схема предлагаемого устройства. 2Многоканальный различитель максимального сигнала содержит М каналов 1.1,..,1.М, каждый из которых содержит инвертирующий 2 и неинвертирующий 3 усилители, первый 4 и второй 5 блоки оптоэлектронной развязки, первый и второй усилители 6 и 7, первый и второй вентильные элементы 8 и 9, первое и второе пороговые устройства 10 и 11, первую и вторую дифференцирующие цепи 12 и 13, третий и четвертый элементы И 14 и 15, первый и второй цифроаналоговые преобразователи 16 и 17, первый и второй реверсивные счетчики 18 и 19, первый и второй делители 20 и 21 частоты, пятый и шестой элементы И 22 и 23, первый и второй элементы И 24 и 25.Кроме того, многоканальный различитель максимального сигнала содержит общие на М каналов нагрузку 26, генератор тактовых импульсов 27, Причем . в каждом канале 1.1. 1.М входы инвертирующего 2 и неинвертирующего 3 усилителей подключены к входной шине, а их выходы соединены соответственно .с входами блоков 4 и 5 оптоэлектронной развязки, первые выходы которыхподключены соответственно к входам вентильных элементов 8 и 9, выходы которых соединены с первым входом общей нагрузки 26, второй вход которойподключен к общей шине, а вторые итретьи выходы блоков 4 и 5 оптоэлектронной развязки подключены соответственно к первым и вторым входам усилителей 6 и 7, прямые входы элементов И 24 и 25 всех 1.11.М кана 333 глов соединены с выходом общей нагрузки 26. Выходы усилителей 6 и 7каждого канала подключены соответственно к первым входам пороговых устройств 10 и 11, выход порогового устройства 10 связан с входом дифференцирующей цепи 12, а также с инверснымвходом элемента И 25 и с соответствующими инверсными входами элементов И 24и 25 остальных Мканалов, а выходпорогового устройства 11 соединен свходом дифференцирующей цепи 13, синверсным входом элемента И 24 и ссоответствующими инверсными входамиэлементов И 24 и 25 остальных Мканалов, выходы дифференцирующих цепей 12 и 13 подключены соответственно к первым входам элементов И 14и 15, выходы которых подключены соответственно к первым 1 суммирующимвходам реверсивных счетчиков 18 и 19и к первым инверсным входам элементов И 22 и 23, выходы которых соеди 25 нены соответственно с входами делителей 20 и 21 частоты, выходы делите-лей 20 и 21 частоты подключены соответственно к вторым вычитающим ) вхо"дам реверсивных счетчиков 18 и 19,ЗО выходы которых соединены соответственно с входами цифроаналоговых преобразователей 16 и 17, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами пороговых устройств 10и 11, выход генератора 27 тактовыхимпульсов подключен к вторым входамэлементов И 14, 15, 22, 23 М каналов,выходы элементов И 24 и 25 являютсявыходами устройства,40 Многоканальный различитель макси"мального сигнала работает следующимобразом.Многоканальный различитель максимального сигнала автоматически анали 4 эирует сигналы, поступающие на входывсех 1,11.М каналов независимоот полярности. В каждом из каналовинвертирующий усилитель 2 преобразует сигналы отрицательной полярности5 О в сигналы положительной полярности,При этом прохождение сигнала и логика работы схемных элементов, подключенньр к выходу инвертирующего усилителя 2, полностью аналогичны прохождению сигнала и логике работысхемных элементов, подключенных квыходу неинвертирующего усилителя 3,при положительной полярности, Поскольку все каналы 1.11.М ана3 13логичны, ниже описывается работа одного из каналов 1,11.Й при поступлении на выходные шины сигналовотрицательной полярности.В исходном состоянии при отсутствии входных сигналов интенсивностьсобственного шума в каждом канале изза их неидентичности будет различной.Шумовое напряжение через пороговоеустройство 10, порог которого в начальный момент равен нулю, и дифференцирующую цепь 12 поступает напервый вход элемента И 14, на второйвход которого поступают импульсы счастотой Гь с выхода генератора 27тактовых импульсов. Нормализованныепо амплитуде и длительности импульсыс выхода элемента И 14 поступают напервый (суммирующий) вход реверсивного счетчика 18 и на первый инверсный вход элемента И 22, на второйвход которого поступают импульсы счастотой 1 от генератора 27 тактовых импульсов. Импульсы с выхода элемента И 22 через делитель 20 частоты,коэффициент деления которого равенщ, поступают на второй вычитающий)вход реверсивного счетчика 18. Реверсивный счетчик 18 является идеальныминтегратором разности частот следования импульсов на его входах,Частота повторения импульсов, поступающих на второй (вычитающий) входреверсивного счетчика 18 определяетсячастотой 1 , значением пороговогонапряжения на втором. входе пороговогоустройства 10 и коэффициентом делениячастоты делителя 20 частоты, Пороговое значение напряжения О- изменяется при изменении интенсивности собственного шума в канале. Коэффициентделения частоты делителя 20 выбирается, исходя из заданной вероятностивыделения максимального сигнала. Частота повторения импульсов, поступающих на первый (суммирующий) вход реверсивного счетчика 13, определяетсязначением порогового напряжения навтором входе порогового устройства 10и частотой квантования.За счет применения элемента И 22с инверсным первым входом импульсы сего выхода на второй (вычитающий)вход реверсивного счетчика 18 поступают при отсутствии превышений шумомпорогового напряжения и, наоборот,на первый суммирующий) вход реверсивного счетчика 8 импульсы с выхо 453334да элемента И 14 поступают при превышении шумом порогового напряжения.Динамическое равновесие в схеменаступит при равенстве частот повто 5рения импульсов, поступающих на первый и второй входы реверсивногосчетчика 18. При этом пороговое напряжение 0 на выходе цифроаналогового преобразователя 16 обеспечиваетзаданную вероятность выделения макси-.мального сигнала. При нарушении динамического равновесия в схеме пороговое напряжение изменится в сторонуувеличения или уменьшения на величину, пропорциональную разности частотследования импульсов на суммирующеми вычитающем входах реверсивногосчетчика 18. Таким образом, обеспечивается изменение порогового напряжения при изменении мощности собственного шума канала, а следовательно, изаданное значение вероятности выделения максимального сигнала,2 При наличии входных сигналов вкаждом из каналов 1.1 1.Й инвертирующий усилитель 2 преобразует сиг-.налы отрицательной полярности в сигналы положительной полярности. Приэтом оказывается открытым только тотвентильный элемент, сигнал на анодекоторого максимален. Остальные вентильные элементы 8 за счет перераспределения потенциалов заперты. Че 35рез открытый вентильный элемент 8протекает ток, который регистрируется оптоэлектронным блоком 4. При этомна выходе усилителя 6 возникает напряжение, пропорциональное величинетока в данном канале, Если напряжение на выходе усилителя 6 превышаетпороговое напряжение, то на выходепорогового устройства 1 О возникаетнапряжение в диапазоне логическойдб единицы элемента И 25. При протекании тока через открытое вентильноеустройство 8 создается падение напряжения на резистивной нагрузке 26. Величина сопротивления нагрузки 26 выб 60 рана таким образом, что при протека.нии черЕз нее тока независимо отуровня максимального сигнала создается падение напряжения, значение которого лежит в диапазоне логическойбб единицы элементов И 24, 25,Сигнал с выхода порогового устройства 10 поступает на инверсный входэлемента И 25 своего канала, а такжена инверсные входы элементов И 245 134533 и 25 остальных Йканалов. На прямой вход элементов И 24 и 25 каждого канала поступает напряжение с резистивной нагрузки 26. При этом логическая единица присутствует только на5 выходе элемента И 24 канала, на входе которого присутствует максимальный сигнал (так как на инверсные входы элемента И 24 поступает напряжение логического нуля с выходов пороговых устройств 10, 11 остальных Йканалов и с выхода порогового устройства 11 своего канала, а на его прямом входе присутствует напряжение с выхода резистивной нагрузки 26). Напряжение логической единицы с выхода элемента И 24 является выходным сигналом.В случае, если сработают вентильные элементы 8, 9 й двух и более каналах, то согласно выбранной логике работы элементов И 24 и 25 Й каналов сигналы на выходах всех каналов отсутствуют. Этим обеспечивается выде ление сигналов, амплитуда которых строго максимальна.Дифференцирующие цепи 13 и 12 Й каналов служат для исключения влияния выделяемого сигнала на величину порогового напряжения.По сравнению с известным устройством предлагаемое устройство позво" ляет автоматически выделять максимальный сигнал при его переменном и заранее неизвестном уровне с заданной вероятностью в условиях изменения мощности собственных шумов каналов,формула изоб ретенияМногоканальный различитель максимального сигнала, выполненный на Й каналах, каждый иэ которых содержит инвертирующий и неинвертирующий усилители, первый н второй блокй оптоэлектронной развязки, первый и второй вентильные элементы, первый и второй усилители, первый и второй элемент И, причем в каждом канале50 входы инвертирующего и неинвертирующего усилителей подключены к вход= .ной шине, а их выходы соединены соответственно с входами первого и второго блоков оптоэлектронной развязки, первые выходы которых подключены со 55 ответственно к входам первого и второго вентильных элементов, выходы которых соединены с первым входом общей 3 6на груз ки, второй вход ко торой подключен к общей шине, .вторые и третьи выходы блоков оптоэлектронной развязки подключены соответственно к первым ивторым входам первого и второго усилителей, прямые входы первого и второго элементов И всех Й каналов соеди.иены с выходом общей нагрузки, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности за счет стабилизации вероятности выделения сигнала с максимальной амплитудой при изменении мощности собственных шумовканалов, в каждый из Й каналов введены первое и второе пороговые устройства, первая и вторая дифференцирующие цепи, третий, четвертый, пятыйи шестой элементы И, первый и второйреверсирующие счетчики, первый и второй делители частоты, первый и второйцифроаналоговые преобразователи и общий на Й каналов генератор тактовых импульсов, первые входы первого и второго пороговых устройств подключены соответственно к выходам первого и второго усилителей, выход первого порогового устройства соединен с входом первой дифференцирующей цепи, с инверсным входом второго элемента И и с соответствующими инверсными входами первого и второго элементов И остальных Йканалов, а выход второго порогового устройства соединен с входом второй дифференцирующей цепи, с инверсным входом первого элемента И и с соответствующими инверсными входами первого и второго элементов И остальных Йканалов, выходы первой и второй дифференцирующих цепей подключены соответственно к первым входам третьего и четвертого элементов И, выходы которых подключены соответственно к первым (суммирующим) входам первого и второго реверсивных счетчиков и к первым (инверсным) входам пятого и шестого элементов И, выходы которых связаны соответственно с входами первого и второго делителей частоты, выходы первого и второго делителей частоты подключены соответственно к вторым (вычитающим) входам первого и второго реверсивных счетчиков, выходы которых связаны соответственно с входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходы первого и второго цифроаналоговых преобразователей соединены соответственно с7 13453338вторыми входами первого и второго по- пятого и шестого элементов И М кана- роговых устройств, генератор тактовых лов, причем выходы первого и второго импульсов, выход которого подключен элементов И М каналов являются выхок вторйч входам третьего, четвертого, дами устройства.Составитель А. ЧаховскийРедактор И.Недолуженко Техред И.Дидык Корректор А.ОбручарЗаказ 4931/54 Тираж 900 Подписное ВНИИПИ Государственногокомитета СССР но делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое. предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4