Имитатор ошибок двоичных кодов параметров

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 30.09.80. Бюллетень 36Дата опубликования описания 05.10,80 по делам изобретений и открытий(54) ИМИТАТОР ОШИБОК ДВОИЧНЫХ КОДОВ ПАРАМЕТРОВ .", д Изобретение относится к устройствам моделирования аппаратуры радиотехнических и радиолокационных систем обнаружения и связи и может использоваться в различных экспериментальных стендах и установках для исследования радиотехнических устройств, в имитаторах и тренажерах этих средств, а также при проверке и настройке аппаратуры передачи дискретной информации.При моделировании радиотехнических устройств в тех случаях, когда моделируются отдельные РЛС или группы РЛС в виде их координат местоположения и радиотехнических параметров, в целях повышения достоверности имитируемой информации необходимо указанные параметры представлять не только их номинальными значениями, но также и ошибками этих параметров. В реальных радиотехнических устройствах ошибки параметров имеют место как за счет различных внутренних причин, присущих самому устройству, так и за счет преобра зовательной и измерительной аппаратуры. В современных моделирующих устройствахнаходят широкое применение элементы дискретной техники и ЦВМ, Поэтому параметры радиотехнических устройств, как правило, задаются в виде двоичных кодов. Тогда задача моделирования ошибок параметров сводится к тому, чтобы для каждого импульса моделируемой РЛС дополнительно к двоичному коду параметра выработать двоичный код ошибки.При моделировании параметров РЛС задаются их номинальные значения. На каждый имитируемый зондирующий импульс РЛС формируется совокупность кодов параметров. К каждому параметру теперь необходимо добавить ошибку. Эта ошибка в общем виде для каждого параметра имеет свой диапазон изменения, причем этот диапазон ошибки разный для различных РЛС.В частности, при пассивном пеленговании источников излучения помимо их координат местоположения определяют и радиотехнические параметры этих источников излучения, такие, как несущая частота, длительность импульса и т. д. Из-за влияния условий распространения волн (флуктуации, состояние атмосферы и подстилающей поверхности и т. п.) и внутренних причин, присущих самому приемному устройству (неравномерности амплитудно-частотной характеристики,76744 43 юо 55 неидентичности каналов, ошибки измерения и преобразования и т, п.), параметры обнаруженного источника излучения не имеют некоторые фиксированные значения, а меняют для каждого принятого импульса в пределах ошибок этих параметров. Поэтому при моделировании процесса пассивного пеленгования РЛС и определения их параметров с целью повышения достоверности имитируемой информации необходимо моделировать параметры РЛС с их ошибками, в том виде, в каком они представляются оператору пассивного пеленгатора и обнаружителя.Известно устройство - генератор ошибок, в котором с помощью дешифраторов цифроаналогового преобразователя и коммутатора тактовых импульсов может быть обеспечена выработка уже не случайной последовательности единиц и нулей, а случайный двоичный код на реверсивном счетчике. Генератор ошибок содержит блок синхронизации; управляемый источник случайных величин, включающий в себя цифроаналоговый преобразователь с двумя дешифраторами сингулярных составляющих реверсивного счетчика; блок установки кода ошибки (или коммутатор тактовых импульсов); выходной блок ошибки (или реверсивный счетчик с дешифратором нулевого состояния реверсивного счетчика); программный (задающий) блок (или переключатель емкости реверсивного счетчика) . Недостатки этого устройства: ограниченные возможности изменения диапазона величин ошибок (возможна только скачкообразная регулировка диапазона моделируемых ошибок за счет переключения емкости реверсивного счетчика); ограниченные возможности изменения случайного характера распределения двоичных кодов с выхода реверсивного счетчика (в пределах емкости этого счетчика). Изменение структуры потока ошибок осуществляется выбором сингулярных состояний реверсивного счетчика. Такая процедура, с одной стороны, не оперативна, а с другой стороны, не позволяет обеспечить адекватное моделирование законов ошибок параметров имитируемого объекта, искажения заданного закона распределения случайной величины за счет принятого в генераторе способа задания случайных величин. Если в реверсивном счетчике записано минимальное или максимальное число (определяется разрядностью счетчика и выбранными сингулярными состояниями), то по следуюшему тактовому импульсу счетчик может перейти не в соседнее состояние (отличающееся от предыдущего на единицу), а скачком в противоположное, т. е. за счет граничного эффекта эти кодовые комби. нации будут преобладать в заданном распределении; неоперативность изменения диапазонов (максимально возможных значений) величин ошибок. 4Известно также устройство для имитациислучайных искажений двоичных сигналов 2, используемое при проверке и настройке аппаратуры передачи дискретной информации. Это устройство может быть принято в качестве прототипа и содержит блок синхронизации, включающий в себя блок выделения фронтов, генератор тактовых импульсов и делитель; источник случайных сигналов; блок установки кода искажений (регистр задержки); выходной блок (выходной 0 триггер); преобразователь случайных сигналов, включающий в себя формирователь вероятностного закона искажений, кольцевой регистр сдвига и схемы И. При замене выходного триггера на накапливающий регистр и согласовании темпа съема кодов ошибок с частотой генератора тактовых импульсов так, чтобы обеспечивались минимальное время и учет ошибки преобразования, описанное устройство предусматривает выработку случайных двоичных кодов параметров.Однако и это устройство обладает недостатками: ограниченными возможностями изменения диапазона величин ошибок. Существует возможность только скачкообразной регулировки диапазона моделируемых ошибок за счет изменения параметров схемы, в частности емкости выходного регистра, Трудностями согласования темпа съема кодов ошибок с частотой генератора тактовых импульсов и коэффициентом деления делителя с допустимыми ошибками преобразования случайного закона. Число накапливаемых в выходном регистре единиц, поступающих с регистра задержки, должно соответствовать моделируемому диапазону ошибок и не вносить дополнительных су щественных погрешностей преобразованияслучайного закона; относительно большим временем на выработку одного кода ошибки (накапливание единиц); неоперативностью изменения диапазонов (максимально возможных значений) величин ошибок.Целью изобретения является повышениебыстродействия изменения диапазона ошибок параметров.Это достигается тем, что в преобразователь, содержащий датчик случайных чисел, выход которого соединен с первым входом преобразователя законов распределения случайных чисел, первый выход которого подключен к первому входу блока установки кода ошибки, выход которого подключен к первому входу регистра, второй вход преобразователя закона распределения случайных чисел подключен к выходу блока синхронизации, введен преобразователь параЛлельного кода в позиционный, первый вход которого является входом имитатора, второй соединен с выходом блока синхронизации, выходы блока выбора случайной величины подключены соответственно к второму входу блока установки кода ошибки и к третьему входу преобразователя закона767744распределения случайных чисел, второй выход которого соединен с вторым входом регистра.На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого имитатора ошибок двоичных кодов параметров; на фиг. 2 - электрическая схема имитатора.Имитатор ошибок двоичных кодов параметров содержит блок синхронизации 1, в качестве которого используется устройство для получения серии импульсов, датчик 2 случайных чисел, блок 3 установки кода ошибки, выходной регистр 4, преобразователь 5 закона распределения случайных величин, преобразователь 6 параллельного кода в позиционный.Имитатор ошибок двоичных кодов параметров работает следующим образом.По сигналу от блока синхронизации 1 в преобразователе 5 осуществляется считывание из источника случайных величин на специальный приемный регистр кода случайного числа, а в преобразователе 6 - считывание на свой приемный регистр кода максимальной ошибки Ьхи,с параметра, который может быть задан вручную или от ЦВМ.Двоичный код случайного числа характеризует собой случайные числа в диапазоне значений от О до 1, т. е. диапазон значений случайного числа от О до 1 выражается множеством двоичных чисел ЧО, 1, 22 , где ив разрядность кода случайного числа, С помощью дешифратора и элементов ИЛИ диапазон двоичных чисел кода случайного , числа разбивается в преобразователе случайных чисел на группы следующим образом, Первая собирательная схема объединяет двоичные числа от О до2 (где К -Ккоэффициент пропорциональности линейного преобразования диапазона кодов случайных чисел) в одну группу, а числа от ( -2 "ф+ФК + 1) до 2 во вторую группу и делит таким образом весь диапазон значений случайных чисел на две группы. Второй элемент ИЛИ делит диапазон значений случайных чисел на три группы и т, д. доъ-й собирательной схемы, которая делит диапазон значений случайных чисел на (и.+ 1) группу. Таким образом, каждый элемент ИЛИ имеет число выходов на единицу большее, чем ее номер., Первый элемент ИЛИ имеет нулевой и первый выходы, второй элемент ИЛИ имеет нулевой, первый и второй выходы и т. д.до к-го элемента ИЛИ, который имеет нулевой, первый, , и,-й выходы, Одноименные выходы всех элементов ИЛИ объединены и подключены к одноименному элемейту установки одноименного кода ошибки. Нулевые выходы всех элементов ИЛИ подключены к нулевому элементу установки кода ошибКи, равного нулю, первые выходы всех элементов ИЛИ подключены к первому элементу установки кода ошибки, равного 1, вторые выходы всех элементов ИЛИ, кроме первого, подключены к второму элементу установки кода ошибки, равного 2 и т. д. до й -го выхода й.-го элемента ИЛИ, который подключен к элементу установки кода ошибки, равногог.Значение максимальной ошибки Дхмькс определяет фактически возможный диапазон значений ошибок параметра, которые должны лежать в пределах от минус ЬхмАс до плюс Дхицд . Блок 6 представляет собой преобразователь параллельного кода в позиционный, образуя блок выбора случайного числа, где двоичный код максимальной ошибки Ьх, с помощью дешифратора преобразуется в позиционный код и в зависимости от величины максимальной ошибки с соответствуюз щих выходов дешифратора поступают разрешающие потенциалы на одноименный элемент ИЛИ преобразователя 5. Например, если максимальная ошибка Ьхс= 2, код ошибки должен иметь следующее множество значений Я ( - 2, - 1, 0,1, 2), а следовательно, разрешающие потенциалы поступят на вторую собирательную схему; имеющую выходы О, 1, 2. Для случая ЬхмАкс = О предусмотрена непосредственная связь схемы выбора случайного числа с нулевым гю элементом установки кода ошибки, равнойнулю.Блок 3 установки кода ошибки представляет собой набор элементов ИЛИ, одноименных выходов элементов ИЛИ, подсоединенных к входам установки выходного регистра 4 в соответствии с кодом номера элемента ИЛИ, т. е. выход элемента установки нуля соединен с входом установки нуля триггера младшего разряда выходного регистра 4, выход элемента установки единицы соединен с входом установки единицы триггера младшего"разряда" выходного регистра 4, выход элемента установки соединен с входом установки нуля триггера младшего разряда и с входом установки единицы триггера предыдущего разряда выходного ре гистра 4 и т, д. Таким образом, после считывания из датчика 2 случайных чисел появятся сигналы на соответствующих выходах всех элементов ИЛИ преобразователя 5, в исходном состоянии закрытых, а в зависимости от величины кода максимальной ошибки из преобразователя 6 разрешающие потенциалы поступят только на один (одноименную) элемент преобразователя 5. В зависимости от значения кода случайного числа сигнал появится на одном из выходов" О преобразователя 5. Этот сигнал поступаетна соответствующий элемент ИЛИ блока 3 установки кода ошибки и через него на установку соответствующего кода ошибки в выходной регистр 4. Знак кода ошибки 55поступает на выходной регистр 4 из преобразователя 5.Разрядность кода случайного числа определяется из условий обеспечения допустимой точности преобразования диапазонов дейст767744Описанный имитатор ошибок двоичныхкодов параметров может быть использован при моделировании зондирующих сигналов РЛС, каналов связи, приема, измерения и преобразования этих сигналов, а также в тренажерах, имеющих цифровое счетно- решающее устройство, для учета возможных ошибок параметров, Кроме того, имитатор может быть использован в различных экспериментальных стендах и установках для проведения исследований различных радиотехнических устройств.За счет расширения возможностей оперативного изменения диапазонов величин ошибок моделируемых (имитируемых) параметров повышается достоверность имитируемой информации и адекватность моделируемым процессам, обеспечиваются услое вия имитации, близкие к реальным, повыт шается качество проводимых исследованийи учебно-тренировочных занятий. го формула изобретения вительных значений случайного числа (О, 1) в двоичный код,Практическй реализация нестандартных блоков: выбора случайных величин, преоб разователя случайных величин, элемента установки ошибки, не вызывает затруднений Функциональные схемы перечисленных бло ков и их связи показаны на фиг. 2. Для простоты пояснения схема преобразователя случайной величины приведена для случая "Четырехразрядногодвоичного кода случай ной величины. Дешифраторы предназначень для преобразования двоичного кода в по зиционный. Каждая схема 30 - 3, установки кода представляет собой элемент ИЛИ од ноименных выходных сигналов элементов ИЛИ 51 - 51,. Все сигналы установки кода нуля с элементов ИЛИ 5, - 5 поступаю на элемент установки кода нуля (30), вс сйтналы установки кода единицы поступаю на элемент установки кода единицы (3,) и т. д. Сигнал установки кода ошибки, равной, поступает на элемент установки кода, т, е, (3). Нулевой выход дешифратора максимальной ошибки соответствует случаю отсутствия ошибки параметра, а управляющий сигнал с этого выхода подается не посредственно на элемент установки кода нуля (30). Выход элемента установки 30 соединенс входом установки 0 триггера младшего разряда выходного регистра 4 ошибки, выход элемента установки 3, соединен с входом установки 1 триггера младшего разряда выходного регистра ошибки, выход элемента установки 3соединен с входом установки 0 триггера младшего разряда и с входом установки 1 предыдущего разряда выходного регистра ошибки и т. д., т. е. выходы "элементов установки подключены к входам- установки выходного регистра в соответствии с кодом, который они устанавливают.В электрической схеме устройства учтено,что один выход дешифратора максимальной ошибки "управляет целым рядом элементов И в ячейках 5, - 5; для этого дешифратор максимальной ошибки выполняется на мощных ИМС, а многовходовые элементы ИЛИ установки кодов чисел (3 - 3) представляются пирамидой обычных, но так как эта детализация не имеет отношения к принципу работы устройства, то на функциональной схеме опущена. Имитатор ошибок двоичных кодов параметров, содержащий датчик случайныхчисел, выход которого соединен с первым2 З входом преобразователя закона распределения случайных чисел, первый выход которого подключен к первому входу блокаустановки кода ошибки, выход которогзподключен к первому входу регистра, второй30вход преобразователя закона распределенияслучайных чисел подключен к выходу блокасинхронизации, отличающийся тем, что, сцелью повышения быстродействия изменениядиапазона ошибок, в имитатор введен преобразователь параллельного кода в позизз ционный, первый вход которого являетсявходом имитатора, второй соединен с выходом блока синхронизации, выходы блокавыбора случайной величины подключенысоответственно к второму входу блока установки кода ошибки и к третьему входу40 преобразователя закона распределения случайных чисел. второй выход которого соединен с вторым входом регистра,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе4 1. Авторское свидетельство СССРМо 430488, кл, Н 03 К 3/02, 1973.2. Авторское свидетельство СССРМо 492040, кл, Н 04 1. 1/10, 1973 (прототип)..г Со Те Тир авитель В. Жовинскийед К. Шуфрич Корректор М. Вигул ж 75 Подписное Государс елам изо сква, Ж Патент,твенного комит бретений и отк - 35 Раушскаяг. Ужгород, ул Редактор Е. КарауловаЗаказ 7195/44ВНИИПИпо113035, МФилиал ППП та СССРрытийнаб., д. 4/5Проектная, 4