Устройство для определения временного положения основного максимума периодического сигнала

оо делам иаооретеиий и открытий(53) УДК 621. ,317.7 (088,8) Дата опубликования описания 08,07,80 В, А, Головков(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕННОГОПОЛОЖЕНИЯ ОСНОВНОГО МАКСИМУМА ПЕРИОДИЧЕСКОГОСИГНАЛА Изобретение относится к радиотехникеи может быть использовано в системахпередачи дискретной информации,Известно устройство для определениявременного положения основного макси 5мума периодического сигнала, котороеанализирует электрический сигнал в некотором числе интермлов времени и определяет временное положение основногомаксимума периодического сигнала путемсравнения задержанного входного сигналас уровнем отсечки на компораторе )1 ,Такое устройство сложно и не обеспечивает высокой помехоустойчивости приопределении временного положения основного максимума периодического сигнала,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройство для определения временного положения основного максимума периодичес-кого сигнала, содержащее аналогоцифровой преобразомтель, первый входкоторого соединен с входом устройстм,2второй вход - с первым выходом блокауправления, ко входу которого подключен генератор опорной частоты, а второй выход соединен с первым входом многовходового блока сравнения, другие входы которого подключены соответственно к выходам аналого-цифрового преобразователя и выходам блока памяти, входы котсрого через блок переписи соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, выход многовходового блока сравнения соединен с дополнительным входом блока переписи и первым входом управляемо 1 о регистра сдвига, второй вход которого соединен с первым выходом.блока управления, а выходы - через дополнительный блок переписи соединены с входами выходного регистра сдвига,управляюаий вход которого соединен с первым выходом блока управления, синкронизирутотциевходы блока памяти и дополнительного блока переписи соединены с выходом тактовогосинхронизатора 2.13 . 74630Однако это устройство имеет низкуюточность,Бед ью иэобретенйя" является повыше"фе "точности устройства в условиях пей""ствйя помех за счет увеличения вероятности правильного обнаружения временнбго полбжения основного максимума периодического сигнала, анализ временногоположения основного максимума "перйопи- .ческого сигнала производится в течение 10определенного числа периодов сигналапутем накопления временного положенияосновного максимума сигнала в бинарном"накойителе и сравнения накопленных значений временного положения основного 15максимума периодического сигнала плявыделеил временного положения нвяболеечасто повторяющегося в определенноминтервале времени максимального значения скп нала, 20Для достижеНия этой цели в устройствопля опрепеления временно 1 о положенияосновного максимума периодического сигнала, содержащее аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соепинен с входом устройства, второй вход -с первым выходом блока управления, квходу которого попключен генератор опорной частоты, а второй выход соединенс-первым входом многовхопового блока 30сравнения, пругиевходы последнего попключепы соответственно к выхопам аналого- цифрового преобразователя ц выходам бл 6 ка памяти, входы которого черезблок переписи соепинены с выходами ацалого-цифрового преобразователя, выходмноговхопового блока сравнения соепипен,с"дополнительным вхопом блока переписии первым входом управляемого регистраспвига, второй вход которого соединен с 40первым выходом блока управленияа выхопь через дополнительный.блок йереписисоейинены с входами вйхопного регистрасдвига, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, 45синхронизирующие входы блока-памяти ипополнительного блока переписи, соепинены" - с вьиодом тактового синхронизатора,введены бинарный накопитель, блок сравнения накопителя блок памяти накопителя, блокпереписй накопителя, блок синхронизации йакопиеля, блок разрешения,, выходной регистр спвига накопителя, причем вход тактового синхронизатора соепинен со вторым выхопом блока управления 5а выхоп выходного регистра спица - сосновным входом бинарного регистра спвн-га - с основнйы входом бинарного на 7коцителя, второй вхоп бинарного накопителя соединен с первым выхопом блокауправлейия и входом выходного регистраспвига накопителя, выходы бинарногонакопителя соепинены с первыми вхопамиблока сравнения накопителя и через блокпереписи накопителя с входами блокапамяти накопителя, выхопы блока памятинакопителя соединены со вторыми вхопами блока сравнения накопителя, синхронизирующий вход блока сравнения накопителя соединен со вторым выходом блэка управления, выхоп блока сравнения накопителя соединен с вхопом синхронизации блока переписи накопителя и входомблока разрешения, второй вход которогосоецннен с выходом блока синхронизациинакопителя, вход последнего соединен свыхопом тактового синхронизатора, а второй выход блока синхронизации накопителясоединен с установочными входами бинарного накопителя и блока памяти накопителя, выход блока разрешения соединенсо вторым входом выходного регистра накопителя, а выхоп последнего - с выходом устройства,На фиг, 1 изображена функциональнаясхема устройства пля опрепеления временного положения основного максимума периодического сигнала в условиях помех;на фиг, 2 и 3 - временные диаграммы,поясняющие работу устройства.Устройство сопержит аналого-цифровойпреобразователь 1, блок управления 2,генератор 3 опорной частоты,. многовходовой блок 4 сравнения, блок 5 памяти,блок 6 переписи, управляемый регистр 7спвига, блок 8 переписи временного положения, выхопной регистр 9 сдвига,тактовый синхронизатор 10, бинарный накопитель 11, блок 12 сравнения накопителя, блок 13 памяти накопителя, блок14 переписи накопителя, блок 15 синхронизации накопителя, блок 16 разрешения, выхопной регистр 17 сдвига накопителя,Устройство работает следующим образом,Входной сигнал в виде послеповательности випеоимпульсов различной амплитуды с периодом Т (фигЗа) поступаетна вход синхронизируемого аналого-цифрового преобразователя 1, который черезинтервалы времени 1: Т/Й, задаваемые блоком 2 управления (фиг, 3 б), преобразуеттекущее значение сигнала в разряппый двоичный коп 1 . Полученныйразрядный коп, пропорциональный.ф 746307 51 О 20 30 35 40 с выхода блока 15 синхронизации бинар 50 ного накопителя поступает сигнал длизначению входного сигнала в текуши,й момент времени, поступает одновременно на блок 4 и блок 6, На другие входы блока сравнения поступает также разрядный двоичный код Я с блока 5 памяти, хранящий максимальное значение сигнала с начала интервала анализа, Блок сравнения по каждому импульсу синхронизации, поступающему с блока управления с некоторой задержкой относитепьно моментов преобразования входного сигнала в код (фиг, 3 в), вырабатывает импульс в том случае, если код, поступающий от аналого-цифрового преобразователя превышает код, поступающий от блока " памяти, Этим импульсом блока сравнения производится перепись кода с анапо - го-цифрового преобразователя через блок переписи в блок памяти, а также запись "1" в первый разряд управляемого регистра 7 сдвига, имеющего М разрядов, и запись "О" во все остальные разряды управляемого регистра 7 сдвига,На сдвигающий вход управляемого ре гистра сдвига поступают с блока управ- . пения сдвигаюшие импульсы, имеющие тот же период 1, что и импульсы синхронизации преобразоватепя 1, Таким образом, положение "1" в управляемом регистре сдвига характеризует временное положение основного максимума сигнала относительно начала интервала анализа, Информация из управпяемого регистра сдвига в параллельном разрядном коде М через блок 8 переписи временного положения переписывается в выходной регистр 9 сдвига, имеющий также М разрядов, по сигналу, поступающему на блок 8 с выхода тактового синхронизатора 10. На выходе тактового синхронизатора 10 один раз за период 7 сигнала появляется импульс, совпадающий по временному положению с импульсами, синхронизирующими аналого-цифровой преобразователь,для чего выход схемы управпения 2 соединен с входом тактового синхронизатора, Благодаря сбросу в "О" (Й -1) старших разрядов управляемого регистра сдвига; в нем, а следоватепьно и в выходном регистре 9 сдвига, в любой момент времени находится только одна "1", характеризующая временное положение основного максимума сигнала относительно начала интервала анализа, В конце интервала анализа импульсом, поступающим с тактового синхронизатора 1 О производится обнуление сбпока 5 памяти, что подготавпивает устройство к определению вре 6менного положения основного максимума сигнапа на следующем периоде сигнала,Импульсы с выхода регистра 9 поступают на бинарный накопитель 11 сигнала, который построен известным образом на регистрах сдвига, Число регистров сдвига в бинарном накопителе М, число разрядов в каждом регистре сдвига Я. Импульсы сдвига для регистров бинарного накопителя поступают в той же фазе что и импульсы сдвига для регистров 7 и 9. На М выходах бинарного накопителя 1 1 образуется М-разрядное двоичное чиоло, которое меняется с интервалом времени 1 и равно чиспу появившихся единиц на выходе регистра 9 сдвига в соответствующем интервале времени 1 Интервал времени накопления бинарногонакопителя Д: ГТ, где Р - число анализируемых периодов сигнала, Максимально возможное значение г может быть задано как Р =2 -1.При воздействии помех наибопее вероятно накопление наибольшего числа в том столбце матрицы, образованной М регистрами сдвига бинарного накопителя, который совпадает во временном попожении с основным максимумом периодического сигнала. С М выходов бинарного накопителя 11 поступает М-разрядное двоичное число в параллельном коде на блок 12 сравнения накопителя; На другие входы блока сравнения накопителяпоступает двоичное М-разрядное чиспб с блока памяти накопителя 13. Эти числа сравниваются в блоке 12 по сигналу,поступающему на его вход с бпока 2 уравпения, Если число, поступающее сбинарногонакопителя 11, больше числа,поступающего с блока памяти накопителя, то в блок памяти 13 по сигналу, поступающему с выхода блока сравнения накопителя, переписывается соответствующее число из столбца матрицы, образованной регистрами 11 сдвига бинарного накопителя через блок 14 переписи накопителя. В конце интервала времени накопления тельностью Т на блок разрешения 16(фиг, 4 а, б), По этому сигналу импупьсы превышения с блока 12 поступают через блок 16 на установочные входы выходного регистра 17 сдвига накоитепя,содержащего М, разрядов. Каждый из этих импульсов устанавпивает в О"( М -1) старший разряд регистра 17/пульсы сдвига поступают на вход выходного регистра 17 сдвига в той же фазе что и на спвигающие регистры 7 и 9 и бинарный накопитель 11. 5 Таким образом; по окончании интервала времени накопителя И = Р Р, в одном иэ разряпов выходного регистра 17 сдвига бинарного накопителя бупет за О писана "1", совпадаюшая по времени сосновным максимумом периодического сигнала, выпеленного путем накопления его во времени за Р периодов сигнала, По окончании интервала накопления И с блока синхронизации бинарного накопителя поступает на вход установки в "О" бинарного накопйтеля 11 и блока памяти накопителя сигнал, устанавливающий в "О" бинарный накопитель и блок па О мяти накопителя, подготавливая их тем самым к новому интервалу работы (фиг.4 в). Тем самым достигается повышенная помехоустойчивость устройства определения временного положения основного максимума периодического сигнала в условиях действия помех. Выход регистра сдвига 17 и является выходом устройства,Формула изобретенияУстройство пля определенна времен- ЗО ного положения основного максимума периодического сигнала, сопержащее аналогошфровой преобразователь, первый вхоп которого соединен с вхопом устройства,второй вход - с первым выходом блока д управления, к входу которого подключен генератор опорной частоты, в второй выход соединен с первым входом многовходового блока сравнения, другие вхопы послепнего попключены соответственно 40 к выходам аналого-цифрового преобразователя и выходам блока памяти, вхопы которого через блок переписи соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, выход многовхопового блока 4 Б сравнения соецинен с дополнительным вхо. дом блока переписи и первым входом управляемого,регистра сдвига, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выходы через по- р полнительный блок переписи соединены с входами выходного регистра сдвига, уп-равляюаий вход которого соединен с первым выходом блока управления, синхронизируюшие входы блока памяти и пополнительного блока переписи соединены с выхопом тактового синхронизатора, отличающееся тем,что,с целью повышения точности устройства в условиях пействия помех, в него введены бинарный накопитель, блок сравнения накопителя, блок памяти накопителя, блок переписи накопителя, блок синхронизации накопителя, блок разрешения, выходной регистр спвига накопителя, причем вход тактового" синхронизатора соединен со вторым выхопом блока управления, а выход выходного регистра спвига - с основным входом бинарного накопителя, второй вход последнего саепинен с первым выходом блока управления и вхопом выходного регистра сдвига накопителя, выходы бинарного накопителя соединены с первыми входами блока сравнения накопителя и через блок переписи накопителя с входами блока памяти накопителя, выходы блока памяти накопители соединены со вторыми входами блока сравнения накопителя, сицхронизируюший вход блока сравнения накопителя соединен со вторым выходом блока управления, .выход блока сравнения накопителя соединен с входом синхронизации блока переписи накопителя и входом блока разрешения, второй вход которого соединен с выхопом блока синхронизации накопителя, вхоп последнего соединен с выходом тактового синхронизатора, а второй выход блока синхронизации накопителя соединен с установочными вхопами бинарного накопители и блока памяти накопителя, выход блока разрешения соединен со вторым входом выходного регистра сдвига накопителя, а выход последнего с выходом устройства.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Патент США3891930кл. 328-131, 11.09.75.2. Авторское свидетельство СССР % 577661, кл, Н ОЗ К 5/18, 1975.746307 Фиг, Уи авитель В, Вагановед М. Петко Корр Н. Сте Рожкова Т Редак Заказ 3932/32 краж 1019ПодписноеНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/8лиал ППП" фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектнаи, 4