Измеритель длительности одиночных радиоимпульсов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ 3844 СПУБЛИ 9/02 ХОМИТЕТ СССРТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ СУД АРСТВЕННЫИДЕЛАМ ИЗОБ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ ТОРСИ е 5 иле Ц(21) 3914464/24-21 (22) 24. 06. 85 (46) 30.11.86. Бюл. В 44 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова .(72) А.П.Дятлов, В,А.Алехин, А.И.Макеев и И.В,Бессонов (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 920627, кл. С 01 К 29/02, 1982.Авторское свидетельство СССРФ 1223167, кл, С 01 К 29/02, 9.01.85. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ОДИНОЧНЫХ РАДИОИИПУЛ ЬСОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, Может быть использовано в аппаратуре, работающей в условиях априорной неопределенности о несущей частоте и амплитуде радио- импульсов. Целью изобретения являети ся повышение быстродеиствня и пропускной способности измерителя длифтельности одиночных радионмпульсовУстройство содержит полосовой фильтр 1, детектор 2, и идентичных каналов и единые для них решающий блок 13, запоминающий блок 12, блок 11 выделения двух наибольших из входных напряжений, блок 10 формирования импульсов считывания и сбора, Каналы содержат: магнитные усилители 3,1- З,п, фильтры 4.1-4.п нижних частот, пороговые блоки 6.1-6.п, пиковые детекторы 7.1-7.п со сбросом, аналоговые ключи 9.1-9.п. Введение в каждый из каналов амплитудного компаратора 8,1 (з = 1, , и) и ключа 5, образование новых функциональных свя зей позволило достичь поставленнуюИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аппаратуре, работаюшей в условиях априорной неопределенности о несущей частоте и амплитуде радио- импульсов (РИ) и в условиях, когда диапазон измеряемых длительностей РИ составляет несколько порядков.Цель изобретения - увеличение быстродействия и пропускной способ-ности измерителя длительности одиночных радиоимпульсов.На фиг. 1 представлена функциональная схема измерителядлительности одиночных радиоимпульсов, содержащего полосовой фильтр 1, детектор 2, масштабные усилители 3,1-3.п, фильтры 4.1-4.п нижних частот, ключи 5.1-5,п, пороговые блоки 6.1-6.п, пиковые детекторы 7.1-7.п со сбросом амплитудные компараторы 8.1-8.п, аналоговые ключи 9.1-9.п, блок 10 формирования импульсов считывания исброса, блок 11 выделения двух наибольших из входных напряжений, запоминающий 12 и решающий 13 блоки.На фиг. 2 представлен пример возможной реализации амплитудного компаратора, который содержит транзистор 14, диод 15, резистор 16, интегральный компаратор 17 напряжений.На фиг. 3 представлена функциональная схема блока формирования импульсов считывания и сброса, которая содержит логический и-входной элемент ИЛИ 18, дифференцирующую цепь 19, одновибратор 20, дифференцирующую цепь 21, одновибратор 22.На фиг. 4 представлены временные диаграммы напряжений в характерных точках на выходах функциональных узлов и функциональной схемы устройства, поясняющие его принцип действия и дающие наглядное представление о получаемом положительном эффекте.На фиг. 5 изображены временные диаграммы, поясняющие принцип формирования импульсов считывания и сброса в блоке 10 формирования импульсов считывания и сброса.В устройстве (фиг. 1) вход фильтра 1 является входом, а выход через детектор 2 подсоединен к входам усилителей 3.1-3.п, объединенным между собой, выход каждого усилителя Зд подсоединен через х-й фильтр 4.з к входу соответствующего ключа 5 сигнальным входом соответствующих 1 О 15 го 25 ЗО 35 Ю 45 50 блоков 6,1, детекторов 7. - к инверсному входу соответствующего компаратора 8., выходы всех ключей 5.1- 5.п соединены с "землей", а управляющие входы соединены между собой и подключены к шине "Сброс", являющейся первым выходом блока 10, к этой же шине подключены все управляющие входы детекторов 7.1-7.п, управляющие входы блоков 6.1-6.п подключены к шине, на которую подается пороговое напряжение Бвыход каждого блока б.х соединен с входом стробирования соответствующего детектора 7.1, выход которого непосредственно подключен к прямому входу соответствующего компаратора 8, и к сигнальному входу ключа 9.1, выходы ключей 9.1-9.п соединены с соответ- ствующими входами блока 10, управляющие входы ключей 9.1-9.п подключены к шине считывания, являющейся вторым выходом блока 10, а их выходы подключены к соответствуннцим входам блока 11,. первый и второй выходы которого соединены с соответствунмцими первым и вторым входами блока 13, а третий и четвертый выходы - с первыми вторым входами блока 12, первый и второй выходы блока 12 подключены соответственно к третьему и четвертому входам блока 13, на выходе которого формируется результат оценки длительности радиоимпульса. На базу, являющуюся управляющим входом такого ключа, подается импульс сброса с шины "Сброс" от блока 10. Нормально на этой шине должно быть напряжение, запираннцее транзисторы, а во время действия импульса сброса - от-. пирающее.В качестве амплитудных компараторов можно применить, например, интегральный компаратор, включенный, например, по схеме (фиг. 2), где транзистор 14 вместе с диодом 15 и резистором 16 образуют эмиттерный повторитель, обеспечивающий смещенное на АБ по отношению к входу изменение, напряжения на входе интегрального компаратора. Это необходимо, чтобы предотвратить ложные срабатывания компаратора 8.1-8.п при равных или мало отличающихся входных напряжениях. Величину ЬБ следует выбирать порядка десятых долей вольта. Первый и второй входы (фиг. 2) являются инверсным и прямым входами компаратора8. соответственно, выход - выходом компаратора 8.1.Блок 10 формирования импульсов считывания и сброса может быть выполнен, например, как на фиг. 3. Он 5 содержит и-входовой логический элемент ИЛИ 18, входы которого связаны с соответствующими выходами компаратора 8.1-8.п, а выход через дифференцирующую цепь 19 подключен к входу одновибратора 20, выход которого является первым выходом "Сброс" блока 10 и подключен также через дифференцирующую цепь 21 к входу одновибратора 22, выход которого является вторым входом "Считывания" блока 10,Измеритель одиночных радиоимпульсов работает следующим образом.Входной радиоимпульс, отселектированный по радиочастоте фильтром 1 и продетектированный детектором 2, поступает одновременно на входы усилителей 3.1-3.п всех и каналов обработки, имеющих коэффициенты усиления:25К. = К б-ъ где К, - коэффициент усиления усилителя 3.1, величина которого не имеет принципиального значения и может быть)0 принята равной единице,Кг: = 1/;+, - коэффициент, определяемый отношением частот срезаГ.; и й;смеж ных фильтров 4. и 4.(1 + 1),которые выбираются в соответствии с40соотношениемй =К Ем 1Г= 1/е= й - частотасреза ФНЧ согласованного с минимальной длит.ельностью импульсаСи минх - номер канала.В каждом канале после усиления в усилителе 3.1 видеоимпульсы проходят 50 фильтр 4.д и поступают на сигнальный вход блока 6 При этом ключ 5. заперт и не влияет на работу канала. При превышении сигналом на выходе фильтра 4. порогового уровня У 55О 1 (фиг. 4), подаваемого на управляющий вход блока 6., последние сраба-" тывает и на его выходе появляется прямоугольный импульс "Строб", длительность которого равна времени нахождения блока б,д в сработавшем состоянии. Этот импульс, поступая на стробирующий вход детектора 7.1, разрешает измерение этим детектором уровня сигнала на выходе 1-го фильт ра, соединенного выходом с сигнальным входом детектора 7.д. Напряжение на выходе детектора 7.з повторяет напряжение на выходе фильтра 4. в процессе его нарастания и фиксирует максимальное его значение в пределах "строба" (момент С на фиг. 4). В этот момент времени С , совпадающий с моментом окончания входного импульса, напряжения на выходах всех 1 детекторов 7.1-7.п достигают значений, необходимых для выполнения последующих операций пооценке длительности импульса с. Определение момента времени Ю начала выполнения этих операций осуществляется амплитудными компараторами 8.1-8.п, которые срабатывают при достижении на их входах обратной разности напряжений аН. д П (фиг. 4). Эта разность напряжений возникает и быстро нарастает вследствие того,.что напряжение на выходе детекторов 7.1-7,п после момента времени с остается незизменным, в то время как на выходе фильтров 4.1-4.п напряжение уменьша" ется. Величина ЬП, невелика и определяется требуемой помехоустойчивостью компараторов 8.1-8,п. Вследствие разной скорости убывания напряжения на выходах фильтров 4.моменты срабатывания компараторов 8.1, не совпадают, но все они находятся после момента С 5 окончания имПульса. Поэтому выходы всех компараторов 8.д объединяются в блоке 10 п-входовых элементов ИЛИ 18 (фиг. 3), на выходе которого формируется прямоугольный импульс, передний фронт которого совпадает с наиболее ранним моментом . (фиг. 5). В этот момент времени дифференцирующая цепь 19 (фиг. 3) формирует короткий импульс, которым запускается одновибратор 20, вырабатывающий на выходеимпульс с длительностью с . Выход одновибратора 20 является вторым выходом блока 10 (фиг. 1) и подключен к шине "Считывание", Импульс на шине "Считывание" отпирает аналого" вые ключи 9 на время с достаточ44Формула 25 55 5 12738 ное для выполнения логических и арифметических операций в блоках 11, 12 и 13, Через ключи 9.1-9 п напряжения с выходом детекторов 7.1-7 п поступают на соответствующие входы блока 11, где осуществляется их взаимное сравнение и выделение двух наибольших из них П и У . Эти1 О йОнапряжения, появляясь на выходах блока 10, поступают на соответствую щие входы блока 13. Одновременно с этим на третьем и четвертом выходах блока 10 формируются сигналы, которые, поступая на первый и второй входы блока 12, считывают из него 15 и направляют на его первый и второй выходы напряжения, соответствующие коэффициентамс;и я . Эти напрягжения, поступая на третий и четвертый блока 13, участвуют в выполнении20 арифметической операции по выработке оценки длительности импульса в соответствии с алгоритмом, обоснованным в прототипе; Одновременно с появлением импульса на шине "Считывание" он поступает на вход дифференцирующей цепи 1930 (фиг. 3), на выходе которой формируется короткий импульс, совпадающий с задним фронтом импульса считывания. Он запускает одновибратор 20, выход которого является первым выхо- З 5 дом блока 10 (фиг, 1) и подключен к шине "Сброс", Появляннцийся на этой шине импульс, длительностью С,8, поступает одновременно на входы всех ключей 5.и отпирает их,шунтируя на 40 "землю" выходы всех фильтров 4.д и обеспечивая этим быстрый разряд накопительных элементов фильтров 4.1-4.п, Одновременно этим же импульсом сбрасываются 1 напряжения с выходом пико 45 вых детекторов 7.1-7.п. Длительность импульса сбрОса С д должна быть достаточнойдля разряда накопительных элементов в фильтрах 4, и детекторах 7,.50 По окончании импульса сброса (момент С на фиг, 4 ц) завершается цикл однократного измерения 3 начавшийся в момент с поступления 1 импульса на вход измерителя.биз обр ет ения Измеритель длительности одиночных радиоимпульсов, содержащий последовательно соединенные полосовой фильтр, вход которого является входом устрой- ства, и детектор, подключенные параллельно к выходу детектора индентичные по структуре и каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные масштабный усилитель, фильтр нижних частот, пороговый блок, пиковый детектор со сбро- соМ, сигнальный вход которого соединен с выходом фильтра нижних. частот, а вход стробирования соединен с выходом порогового блока, и аналогичный ключ, а также единые для всех каналов решающий блок, запоминающий блок и блок выделения двух наибольших из входных напряжений, входы которого соединены с выходами аналоговых ключей и каналов, первый и второй выходы соединены с первым и вторым входами решающего блока, третий и четвертый выходы соединены с первым и вторым входами запоминающего блока, первый и второй выходы которого соединены с третьим и четвертым входами решающего блока, выход которого является выходом измерителя, а также блок формирования импульсов считывания и сброса, первым вцходоМ соединенный через шину "Сброс" с входами управления канальных пиковых детекторов со сбросом, а вторым выходом соединенный через шину считывания с входами управления аналоговых ключей каналов, о т л ич а ю щ н й с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и пропускной способности измерителя, в каждый из и каналов введены амплитудный компаратор и ключ, вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот этого канала, выход ключа соединен с общей шиной, а вход управ-. ления соединен с первым выходом блока формирования импульсов считывания и сброса, инверсный вход амплитудного компаратора подключен к выходу фильтра нижних частот этого канала, прямой вход подключен к выходу пикового детектора со сбросом этого канала, а выходш всех амплитудных компарато - ров соединены с входами блока формирования импульсов считывания и сброса,1273844 Ы 4. Составитель В.Антохин.Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска ктор Т.Митейко каз 6472/43 Тираж 728 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 5 водственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,