Устройство стабилизации средней частоты шумовых выбросов

СО)ОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН (19) (1) 1)Н 04 В 110 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СТВУ ТОВСНОМЪ СВИДЕТ(53) 621391.82 Бюл. Р 5рнии И,М,ахлин2(088,8) ецкий,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 1054910, кл. Н 04 В 1/10, 1982(54)(57) УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИСРЕДНЕЙ ЧАСТОТЫ ШУМОВЫХ ВЫБРОСОВпо авт.св. В 1054910, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с. целью, повышения точности при скачкообразном изменении уровня. входного шумового сигнала, в него введены дополнительныйвременной квантователь, элемент задержки, вход которого соединен с выходом делителя .частоты, соединенные последовательно дополнительный лоро" говый элемент, вход которого соединен с входом устройства, и инвертор, соединенные последовательно дополнительный реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента задержки, и дополнительный преобразователь кдд - напряжение, выход которого соединен с управляющим входом дополнительного порогового элемента, выход генератора тактовых импульсов соединен с другим входом элемента совпадения через дополнительный временной кван- ф тователь, выход которого соединен также с вычитающим входом дополнительного реверсивного счетчика, а другой вход соединен с выходом инвертора.111389Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано всоставе устройств различного назначения, где требуется обеспечение постоянства уровня ложных тревог.5По основному авт.св. У 1054910известно устройство стабилизациисредней частоты шумовых выбросов,содержащее генератор тактовых импульсов, пороговый элемент, вход которого является входом, а выход -выходом устройства, первый и второйэлементы запрета, последовательносоединенные реверсивный счетчик ипреобразователь код - напряжение,выход которого соединен с управляющим входом порогового элемента,между выходом генератора тактовыхимпульсов и вычитающим входом реверсивного счетчика, включены последовательно делитель частоты, выходкоторого соединен с первым входомпервого элемента запрета, первый"счетчик триггер, элемент совпадения,другой вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов,и элемент ИЛИ, другой вход которогосоединен с выходом первого элементазапрета, первый вход второго элемента запрета соединен с выходом30делителя частоты, а выход - с суммирующим входом реверсивного счетчикамежду выходом порогового элемента ивторыми входами первого и второгоэлементов запрета включен временнойквантователь, тактовый вход которого 35соединен с выходом генератора тактовых импульсов, между выходом временного квантователя и другим входомтриггера включен второй счетчик,обнуляющий вход которого соединен с 40выходом делителя частоты,а абнуляющий вход первого счетчика соединен .с выходом временного квантователя 11,Однако известное устройство обладает недостаточной точностью при45скачкообразном изменении уровня входного шумового сигнала, что обусловлено постоянством частоты импульсовгенератора тактовых импульсов.Цель изобретения - повьшение точ 50ности при скачкообразном измененииуровня входного шумового сигнала.Поставленная цель достигается,тЕм что в устройство стабилизацииЭсредней частоты шумовых выбросов, 55содержащее генератор тактовых импульсов, пороговый элемент, вход которого является входом, а выход - выхо 51 2дом устройства, первый и второй элементы запрета, последовательно соединенные реверсивный счетчик и преобразователь код - напряжение, выход которого соединен с управляющим входом порогового элемента, между вы- ходом генератора тактовых импульсов и вычитающим входом реверсивного счетчика включены последовательно делитель частоты, выход которого соединен также с первым входом первого элемента запрета, первый счетчик, триггер, элемент совпадения, другой вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, и элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом первого элемента запрета, первый вход второго элемента запрета соединен с выходом делителя частоты, а выход - с суммирующим входом реверсивного счетчика, между выходом порогового элемента и вторыми входами первого и второго элементов запрета включен временной квантователь, тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, между выходом временного квантователя и другим входом триггера включен второй счетчик, обнуляющий,вход которого соединен с выходом делителя частоты, а обнуляющий ьход первого счетчика соединен с выходом временного квантователя, введены дополнительный временной квантователь, элемент задержки, вход которого соединен с выходом делителя частоты, соединенные последовательно дополнительный пороговый элемент, вход которого .соединен с входом устройства, и инвертор,соединенные последовательно дополнительный реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента задержки, и дополнительный преобразователь код - напряжение, выход которого соединен с управляющим входом дополнительного порогового элемента, выход генератора тактовых импульсов соединен с другим входом элемента совпадения через дополнительный временной квантователь, выход которого соединен также с вычитающим входом дополнительного реверсивного счетчика, а другой вход соединен с выходом инвертора.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства стабилизации средней частоты шумовых выбросов; на фиг. 2 - временные диа1 сц кв 1 с ) 45 пазоны, поясняющиества.Устройство содержит генератор 1тактовых импульсов, делитель 2 частоты, первый счетчик 3, триггер 4, элемент 5 совпадения, элемент ИЛИ 6,реверсивный счетчик 7, преобразователь 8 код - напряжение, пороговыйэлемент 9, временной квантователь10, второй счетчик 11, второй 121 Озапрета и первый 13 элементы запрета,дополнительный пороговый элемент 14,инвертор 15, дополнительный временной квантователь 16, дополнительныйреверсивный счетчик 17 дополнительный 5преобразователь 18 код - напряжениеи элемент 19 задержки.Устройство работает следующимобразом,ВиДеОеигналы с ВыхОДа Детектора 20приемного канала(не показан) поступают на вход порогового элемента 9.Последний пропускает только ту частьвходного видеосигнала, которая превышает уровень отсечки(порог), подаваемый на его управляющий вход с выходапреобразователя 8. Импульсы превышения, пронормированные по амплитуде,поступают на вход временного квантователя 10, который производит их30временную привязку и нормированиепо длительности при помощи частотыквантования, подающейся на тактовыйвход от генератора 1.1Частота квантования с выхода генератора 1 через делитель 2, коэффициент деления 1 которого выбирается всоответствии с требуемой частотойследования импульсов превышения, первый элемент 13 запрета и элемент ИЛИ6 поступает на вычитающий вход ревер сивного счетчика 7 где Г,8 - частота квантования;стабилизируемое значениесчастоты следования импульсов превышения.Первый 13 и второй 12 элементы запрета запрещают одновременное по явление сигналов на суммирующем и вычитающем входах реверсивного счетчика 7. Стробирующий вход первого элемента 13 запрета подключен к выходу временного квантователя 10, 55 тогда каждый импульс превышения, появляющийся на выходе временного квантователя 10, запрещает прохождение игналов от делителя 2 на вычитающий вход реверсивного счетчика 7. Стробирующий вход второго элемента 12 запрета соединен с выходом делителя 2, следовательно появление сигнала на выходе делителя 2 запрещает прохождение импульсов от временного квантователя 1 О на вход суммирования реверсивного счетчика 7.Таким образом, одновременное появление сигнала на суммирующем и вычитающем входах реверсивного счетчика 7 исключено, что необходимо для устранения сбоев в его работе.В установившемся режиме средняя частота следования импульсов превышения 1 с на суммирующем входе реверсивного счетчика 7 равна заданной (требуемой)частоте следования импульсов на выходе делителя 2, т.е. на входе вычитания реверсивного счетчика,7. Число, записанное в реверсивном счетчике 7, характеризует дисперсию(мощность) входного шума и служит основой для формирования порогового уровня отсечки после цифроаналогбвого преобразователя в преобразовате.- ле 8.При увеличении мощности входного шума, увеличивается средняя частота поступления импульсов превышения, что ведет к увеличению накапливаемого в реверсивном счетчике 7 числа и к повышению уровня отсечки, подающегося на управляющий вход порогового элемента 9. Устройство возвращается в состояние динамического равновесия, при этом максимальное значение частоты следования импульсов превышения определяется величиной частоты квантования Г во временном квантователе 10.Уменьшение мощности входного шума вызывает срабатывание триггера 4, подключающего к вычитающему входу реверсивного счетчика 7 сигналы дополнительного временного квантователя 16. Для фиксации моментов уменьшения средней частоты следования импульсов превышения и восстановления заданного значения используются первый и второй счетчики 3 и 11. Первый счетчик 3, имеющий коэффициент пересчета, служит для установки триггера 4 в. состояние логической "1", а второй счетчик коэффициент пересчета М - для сброса триггера 4 в состоян нние логического О,.Первый счетчик 3 сбрасывается внулевое состояние каждым импульсомпревышения с выхода временногоквантователя 1 О, При отсутствииимпульсов превышения, насчитав 5импульсов .от делителя 2, первый счетчик 3 вырабатываетсигнал, устанавливающий,триггер 4 в единицу. Поступление нескольких импульсов вычитанияот делителя 22 при отсутствии импуль- Осов превышения .на выходе временногоквантователя 10 свидетельствует обуменьшении мощности. входного шума инедостаточной скорости отслеживанияизменения мощности уровнем отсечки, 5Первый счетчик 3, установив триггер 4 в состояние логической "1",подключает. к вычитающему входу реверсивного счетчика 7 сигналы от дополнительного временного квантователя 2016, частота следования которых зависит от величины перепада мощностина входе.Дополнительный пороговый элемент14, инвертор 15, дополнительный временной квантователь 16, дополнительный реверсивный счетчик 17 и дополнительный преобразователь 18 образуют контур регулирования, отслеживаю.щий нижнюю кромку входного случайного процесса. На фиг. 2 изображенаодна из возможных реализаций входногошума при этом 1 обозначает величину порогового уровня отсечки в пороговом элементе 9, а 3 - пороговый35уровень в дополнительном пороговомэлементе 14, Величинастабилизируется около того, значения, котороеобеспечивает требуемую частоту следования с шумовых выбросов, и пропорциональйа времени превышения входнымшумом порога 3 , отслеживающеговерхнюю кромку с-учайного процесса(фиг. 2) .Работа контура (дополнительный45пороговый элемент 14, инвертор 15,дополнительный временной квантователь 16,.дополнительный реверсивныйсчетчик 17 и дополнительный преобразователь 18), который .отслеживаетв50нижнюю кромку процессапроисходитаналогичным образом,. Различие заключается лишь в том, что,здесь ноддерживается постоянной, вероятность следования импульсов непревьппения входным процессом порога Ц (фиг. 2),55причем эта вероятность определяетсячастотой следования сигналов делите.-,ля 2,При увеличении мощности входного процесса на входе время превышения его над пороговым уровнем 0 в дополнительном пороговом элементе 14 также увеличивается, что вызывает увеличение суммарной длительности сигнала логической 1" на выходе дополнительного порогового элемента 14, т,е, на входе инвертора 15. На выходе инвертора 15 суммарная длительность сигналов логической "1" уменьшается, что соответствует уменьшению числа импульсов непревышения (фиг. 2 , заштрихованная часть эпюры)входного процесса относительно порога 0, После дополнительного временного квантователя 16 импульсы непревышения поступают на вход вычитания дополнительного реверсивного счетчика 17, на суммирующий вход которого подаются сигналы от делителя 2, прошедшие элемент 19 задержки, введенный для разнесения во времени моментов поступления сигналов на входы вычитания и сложения дополнительного реверсивного счетчика 17.Уменьшениечисла импульсов непревышения, вызванное увеличением мощности шума на,входе, вызывает рост содержимогО дополнительного реверсивного счетчика 17(поскольку они поступают на вход вычитания), а следовательно, после цифроаналогового преобразования и рост порогового уровня в дополнительном. пороговом элементе, 14. Контур, отработав изменение входной мощности, возвращается в состояние динамического равновесия.При уменьшении мощности входного шума число импульсов непревышения фиг. 2 заштрихованная часть эпюры) возрастает,. что приводит к уменьшению содержимого дополнительного реверсивного счетчика 1.7 и, следовательно, .порогового уровня,в дополнительном пороговом элементе .14.При этом больший скачок мощности ведет к образованию большего числа импульсов непревьппения, т.е. к большей скорости отработки, максимальное значение которой определяется частотой квантования в дополнительном временном квантователе 16, т,е.частотой генератора 1.После срабатывания триггера 4,сигналы от дополнительного, временногоквантователя 16 поступают в канал вычитания и участвуют в Формировании порогового уровня 111 в пороговом элемента 9.По достижении порогом некоторого уровня на выходе временного квантователя 10 начинают появляться импульсы превышения, поступающие на счетный вход второго счетчика 11, который работает аналогично первому счетчику 1 О 3. Сигналы с выхода делителя 2 сбрасывают его в нулевое состояние, а при поступлении Ц импульсов превышения от временного квантователя 10 он вырабатывает сигнал, сбрасывающий триггер 4 в состояние логического 1 иО , отключая тем самым сигналы дополнительного временного квантователя 16 от входа вычитания реверсивного счетчика 7. Устройство возвращает ся в состояние динамического равновесия, при котором поддерживается постоянным заданное значение средней частоты следования шумовых выбросов.Предположим; что при отсутствии . скачка мощности помехи на. входе по указанной причине сработал триггер 4. Однако при этом к входу вычитания подключатся сигналы, частота следования которых гораздо ниже на порядок и более), чем частота генератора 1, поскольку частота следования.сигналов на выходе .дополнительного временного квантователя 16 в режиме динамического равновесия равна 1 . Таким образом, предлагаемое устройство за счет переменной частоты следования тактовых импульсов при скачке входного шумового сигнала обеспечивает большую точность стабилизации по сравнению с известным.