Устройство для измерения длительности импульсов

(51) 4 С 04 Р 10/00 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(7 1) Воронежский ордена Ленина государственный университет им. Ленинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССР У 423097, кл, С 04 Е 10/04, 1972,Авторское свидетельство СССР У 915059, кл. С 04 Р 10/00, 1978.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в радиотехнических устройствах для измерения длительности импульсов. Целью изобретения является повьппение точности измерения длитель" ности импульса, искаженного модулирующей помехой в условиях аддитивной помехи. В устройство, содержащее блок 5 амплитудных отношений, управляемый ключ 1, расширитель 3 длительности импульсов (интегратор), квадратор 4, генератор 6 линейно изменяющегося напряжения, счетчик 8,импульсов, пороговый элемент 2, блок .7 указателя экстремума, входные шины 15, 16 для достижения цели введены усилитель-фазоинвертор 14, полосовой фильтр 10, квадратор 11, расширитель 12 длительности импульсов (интегратор), сумматор 13. Путем измерения временного положения абсолютного максимума сформированного сигнала измеряется длительность импульса Б искаженного паразитной амплиФ тудной модуляцией, Точность измере- Е ния длительности импульса, искаженио го аддитивной и мультипликативной помехами, существенно вависит от трех См 5 коэффициентов, определяющих режим работы блоков 6, 10 и 14, Выбор ко- Я эффициентов осуществляется путем применения методов теории потенциаль ной помехоустойчивости. 11 ил.1251016 хи. х(1:) = Я(С) + п(Е) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах для измерения длительности импульсов.Цель изобретения - повышение точности измерения длительности импульса, искаженного моделирующей помехой в условиях действия аддитивной помеНа. Фиг. 2 показан сигнал порогового элемента 2; на фиг. 3 - входной измеряемый импульс Б(С); на Фиг. 4 сигнал на выходе первого расширителя 3 длительности импульсов; на фиг.5 сигнал на выходе первого квадратора 4 (сплошная линия), сигнал на выходе ГЛИН 6 (пунктирная линия); на Фиг.б сигнал на выходе блока 5 амплитудных отношений; на фиг, 7 - сигнал на выходе второго квадратора 11; на фиг,8 - сигнал на выходе второго расширителя 12 длительности импульсов; на фиг.9 сигнал на выходе усилителя фаэоинвертора 14; на Фиг, 10 - сигнал на выходе сумматора 13; на Фиг11 - сигнал на выходе блока 7 указателя экстремума.Устройство работает следующим образом.На первую входную шину 15 поступает аддитивная смесь видеоимпульса прямоугольной формыЯ(С) и широкополосной помехи п(С).Измеряемый импульс Б(с) искажен паразитной амплитудной модуляцией так,что его можно описать Формулой: где 11 . - амплитуда неискаженной части импульса(С) - случайный закон амплитудноймодуляции, спектр мощности которого сосредоточен в диапазоне частотй . а Т ТФорма сигнала Б(С) условно на фиг. 3. Если уровень аддитивной помехи п(с) мал по сравнению с ожидаемой амплитудой сигнала, переключатель 9 устанавливается в положение Х и по- . роговый элемент 2 срабатывает от переднего фронта измеряемого импульса, вырабатывая при этом импульс прямоугольной Формы, длительность которого превышает возможные значения длительности измеряемого импульса , Если уровень аддитивной помехи п(й) значителен и велика вероятность ложного срабатывания порогового элемента 2, предусмотрена воэможность использования синхроимпульса, соответствующего переднему фронту измеряемого импульса. При этом переключатель 9 усз 1251танавливается в положение 11 и пороговый элемент 2 срабатывает от синхроимпульса, поступающего по второйвходной шине 16. Вырабатываемый пороговым элементом 2 импульс открываетуправляемый ключ 1 и запускает счетчик 8. Входной сигнал через управляемый ключ 1 поступает на вход пер- .вого расширителя 3 длительности импульсов, который представляет собойинтегратор с большой постоянной времени, на выходе которого формируется сигнал (фиг, 4)гх,(С) = х(С) А еоДалее этот сигнал возводится вквадрат в первом квадраторе 4 (фиг.5)выходной сигнал которого поступаетна первый вход блока 5. Одновременно на второй вход блока 5 поступаетлинейно изменяющийся сигнал К, Тдлительностью, превышающей максимально возможную длительность измеряемого сигнала. При этом ГЛИН 6 запускается передним фронтом импульса порогового элемента 2,Одновременна с выхода управляющего ключа 1 входной сигнал поступаетна вход полосового фильтра 10 с полосой пропускания, равной полосе-- занимаемой спектромя я 12 к 2 фмощности мультипликативной помехи,искажающей измеряемый импульс (2),который обеспечивает коэффициент передачи К 1. На выходе полосовогофильтра 10 получают сигнал 016 х,х,ДС оЭтот преобразованный входной сиг нал поступает на первый вход сумматора 13, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 5, ана третий вход сумматора 13 поступает сигнал с выхода усилителя-фазаинвертора 14, имеющего коэффициент усиления -К . На выходе блока 14 получают сигнал -К К На выходе сумматора 13 формируется сигнал, пропорциональный функции:15х )Я(7) - 1 - + х (Е) Д г -К К 7 ск)х (г.) = К х(с-с) - , 3 с52 зпЮ /2,402 де )-Щ 2 изменена в К 1 раз. далее сигнал х (С)50 возводится в квадрат во втором квадраторе 11 (фиг. 7), с выхода которого сигнал поступает на вход второго расширителя 12 длительности импульсов, который представляет собой интегратор с большой постоянной времени.йа выходе расширителя 12 формируетсясигнал который отличается от входного сигнала х(с) тем, что в нем подавленывсе спектральные составляющие аддитивной помехи п(С), лежащие вне полосы частот - - -1 и амплитудаа. РЧ2 к 2Эта функция достигает наибольше-,го максимума в момент времени, соответствующий заднему фронту измеряемого импульса,Елок 7 выявляет положение абсолютного максимума выходного сигнала сумматора 13, а счетчик 8 производит временной отсчет положения абсолютногомаксимума сигнала И(Т) (фиг. 10).В момент появления заднего фронтазапускающего импульса, вырабатываемого пороговым элементом 2, управляемый ключ 1 закрывается, запирая входизмерительного устройства. Таким образам, путем измерения временногоположения абсолютного максимума сформированного сигнала измеряется дли+тельность импульса Я(й), искаженногопаразитной амплитудной модуляцией.Точность измерения длительностиимпульса, искаженного аддитивной имультипликативной помехами, существенно зависит от выбора коэффициентов К к ,к К к определяющих режимработы ГЛИН б, полосового фильтра 10,усилителя-фазаинвертора 14.Анализ точности измерения длительности в предлагаемом устройстве путемприменения методов теории потенциальной помехоустойчивости показал, чтомаксимальная точность измерения длительности достигается при КЯ2 К 2ск,к, (нд) - ,С 1 7 п 1+ где К, - коэффициент передачи полосового фильтра 10, выбирается в зависимости ат конкретных условий работы таким образом, чтобы согласоватьдинамические диапазоны входного сигнала и используемой элементной базы;Ч - отношение спектральных плотностей модулирующей (мультипликативной) и аддитивной помех,6- средняя мощность аддитивнойГй, Я 1 помехи в полосе частот-, - , занимаемой мультипликативной помехой.Формула и з о б р е т е н и яУстройство для измерения длительности импульсов, содержащее первую входную шийу, соединенную с первым входом блока амплитудных отношений через последовательно соединенные управляемый ключ, первый расширитель длительности импульсов и первый квадратор, второй вход блока амплитудных отношений соединен с выходом генера.тора линейно изменяющегося напряжения, вход которого соединен соответственно с входом управления управляющего ключа, управляющим входом счетчика времени и выходом порогового элемента, вход которого через переключатель соединен с первой входной шиной и второй входной шиной соответственно, а выход блока указателя экстремума соединен с входом счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повышения точ ности измерения длительности импульса, искаженного модулирующей помехой в условиях действия аддитивной помехи, в него введены усилитель-фазоинвертор и последовательно соединенные 15полосовой фильтр, второй квадратор,второй расширитель длительности импульсов и сумматор, второй вход которого сое-, динен с выходом усилителя-фазоинвертора, вход которого соединен с выхо дом генератора линейно изменяющегосянапряжения, вход полосового фильтра соединен с выходом управляющего клю" ча, третий вход сумматора соединен с выходом блока амплитудных отношений, 25 а выход сумматора подключен к входублока указателя экстремума.Корректо Пилипеиго акаа 44081 43 Тираж 398 ВЧИИПИ Государственного комитета ССС по делам иэобретений и открытий 113035, Москве, Ж, Раушская наб д