Имитатор акустических сигналов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1511 4 С 06 С 7 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ О ПИСАНИЕ ИЗОБР ЕТЕНИ 594/ 7.85 1.87 но - и руди.Ряд .325 орскклАвторское943764, кл (54) ИМИТАТО (57) Изобрет тельной техн калибровки и ботоспособно тельной;аппар локаторов, Ц М. Миловидова виЛ 088.8 е сви С 09 ельство СССР 23/14, 1978. ьство СССР 7/48, 1980, ЧЕСКИХ СИГНАЛ свидет С 06 АКУСТ ние относи ке и предн к вычислизначено дляпроверки раской измеристности геония - расшиоперативно ти акустич атуры, в ч ль изобрет(21) 391 (22) 02. (46) 15. (71) Нау нение по зика" (72) Б,В (53) 681 (56) Авт765865 Бюл.42оизводственное объедий геофизике "Рудгеофи.ЯО 35251 рение области применения имитатораза счет имитации изменения формы отраженного сигнала, приближенных креальным знакопеременным, близких поформе к синусоидальному закону излученного и отраженного сигналов и по- .вышение стабильности отношения амплитуд излученного и отраженного сигналов. Имитатор содержит генератор1 тактовых импульсов, элементы 2 и3 задержки, формирователи 4 и 5импульсов, элемент ИЛИ 6, триггеры8-10, источник 11 опорного напряже-ния, ключи 12 и 13, аттенюатор 14,делители 15 и 16 частоты, цифроаналоговые преобразователи 21 и 22, счетчик 23, элемент НЕ-И 24, распределитель 25 импульсов. 1 з.п. ф-лы,4 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для калибровки и оперативной проверки работоспособности акустической измерительной аппаратуры, в частности 5 геолокаторов.Цель изобретения - расширение области применения имитатора за счет имитации изменения формы отраженного сигнала, приближенных к реальным знакопеременным, близких по форме к синусоидальному закону излученного и отраженного сигналов и повышение стабильности отношения амплитуд излученного и отраженного сигналов.На фиг.1 представлена функциональная схема имитатора; на фиг.2 - функциональная схема коммутатора формы отраженного импульса (КФОИ); на20 фиг.З - временная диаграмма работы имитатора; на фиг.4 - временная диаграмма цикла работы КФОИ.Имитатор содержит (фиг. и 2) генератор 1 тактовых импульсов (ГТИ), элементы 2 и 3 задержки, формирователи 4 и 5 импульсов, элементы ИЛИ 6 и 7, триггеры 8-10, источник 11 опорного напряжения, ключи 12 и 13, аттенюатор 14, делители 15 и 16 частоты, коммутатор 17, элементы И 18- 20, цифроаналоговыепреобразователи 21 и 22 (ЦАП), счетчики 23, элемент НЕ-И 24 и распределитель 25 импульсов.Позицией 26 обозначен КФОИ,представленный на фиг.2. На фиг.З и 4 обозначено: 27 - тактовый импульс; 28 - временная задержка излученного сигнала; 29 - импульс на выходе формирователя 4; 30 - временная задержка отраженного сигнала;31 - импульс на выходе формирователя 5; 32 - импульсы на выходе элемента ИЛИ 6; 33 - импульсы на выходе триг гера 8; 34 - импульсы на инверсном выходе триггера 10; 35 - импульсы на входе элемента НЕ-И 24;36 - излученный и отраженный сигналы на выходе имитатора; 37 - импульсы на выходе триггера 9; 38 - импульсы на выходе элемента И 20; 39 - сигнал опорной частоты; 40 - сигнал на выходе элемента И 18; 41 - сигнал на выходе элемента И 19; 42 - сигнал на выходе элемента ИЛИ 7; 43 - импульсы на выходе счетчика 23; 44 - сигнал на выходе ЦАП 22; 45, 46 и 47 - первый, второй и третий выходы распределителя 25 импульсов; 48 - сигнал на выходе коммутатора 17.Имитатор работает следующим образом,ГТИ 1 вырабатывает импульсы, которые запускают элементы 2 и 3 задержки и устанавливают в исходное состояние триггеры 9 и 1 О. Сигнал с прямоговыхода триггера 10 поступает науправляющий вход аттенюатора 14, разрешая прохождение опорного напряжения, соответствующего излученномусигналу, на вход ЦАП 22. Сигнал с инверсного выхода триггера 10 устанавливает коммутатор частоты в положение, при котором с делителя 16 частоты через КФОИ 26 на вход элементаИ 20 поступает частота Е необходимая для формирования счетчиком 23 кода длительности излученного импульса.Сигналы с прямого и инверсного выходов триггера 9 открывают и закрывают ключи 12 и 13 соответственно,пропуская на вход ЦАП 22 опорное напряжение положительной полярности.Делитель 15 частоты из опорной частоты вырабатывает частоты, необходимыедля прецизионного регулирования элементов 2 и 3 задержки. Импульсом, задержанным на время до излученного сиг 1нала, перебрасывается триггер 8, разрешая прохождение через элемент И20 частоты 2, на вход счетчика 23,значения с выхода которого поступаютна вход ЦАП 22, передаточная функциякоторого имеет вид у = 1,х. Напряжение с выхода ЦАП 22 поступает на входопорного напряжения ЦАП 21, на информационный вход которого поступаеткод со счетчика 23, Функция передачиЦАП 21 имеет вид у, = 1 (1-х), а напряжение на выходе ЦАП изменяется по закону у = у, у = 1 с 1 с х(1-х). В момент переполнения счетчика 23 элементНЕ-И вырабатывает импульс, переключающий триггер 9, в результате чегозакрывается ключ 12 и открываетсяключ 13, меняя полярность опорногонапряжения ЦАП, в результате чегоформируется отрицательная полуволнаизлученного сигнала по закону у- 1 с, К х(1-х) .При повторном переполнении счетчика 23 триггер 9 переходит в исходноесостояние. Сигнал с выхода триггера9 поступает на триггер 8 и перелючает его в исходное состояние, Выходнойсигнал с триггера 8 закрывает эле3,13525 мент И 20, прекращая доступ на счетчик 23 импульсов опорной частоты, и переключает триггер 10, сигнал с прямого выхода которого переключает5 аттенюатор 14 в положение, прн котором с его выхода на вход АЦП 22 поступает опорное напряжение, необходимое для формирования амплитудного значения отраженного сигнала. Сигнал с инверсного выхода триггера 10 разрешает прохождение частоты, необходимой для формирования счетчиком 23 длительности отраженного сигнала, причем в первом такте работы при поступлении тактового импульса на вход распредепителя 25 импульсов вырабатывается сигнал, устанавливающий частоту на выходе КФОИ 26 равной Е т.е. такую же, как и при формированииизлученного сигнала; во втором такте - 2 Г а в третьем - 0,52, . Затем процесс смены частот повторяется в том же порядке. Это позволяет в первом такте работы формировать отражен ный сигнал, длительность которого равна длительности излученного сигнала, во втором такте - с длительностью в два раза меньше длительности излученного сигнала, а в третьем такте с длительностью больше длительности излученного сигнала и, изменяя форму (длительность) сигнала, имитировать фазовые сдвиги между спектральными составляющими в отраженном сигнале.Импульсом, задержанным на время до отраженного сигнала, перебрасывается триггер 8, разрешая прохождение через элемент И 20 частоты Е, или 2 й , или 0,5 й, в зависимости от такта работы для формирования отраженного импульса, При этом работа имитатора аналогична указанной выше работе при формировании излученного сигнала. 13 амплитуд излученного и отраженногосигналов, в него введены делительчастоты, распределитель импульсов,коммутатор, второй и третий элементыИ, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы задержки, пер-вый и второй формирователи импульсов,второй и третий триггеры, аттенюатори элемент НЕ-И, выход которого соединен со счетным входом первого триггера, вход установки которого соединен с выходом генератора тактовыхимпульсов, с входом распределителяимпульсов, с информационными входамипервого и второго элементов задержкии с входом установки второго триггера, прямой выход которого соединенс первым входом второго элемента Ии с управляющим входом аттенюатора,выход которого соединен с входом опор-.ного напряжения первого цифроаналогового преобразователя, выход которогосоединен с входом опорного напряжения второго цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом имитатора, вход опорной частоты которого соединен с входом делителя частоты, с первого по третий выходы которого соединены с первогопо третий информационными входамикоммутатора соответственно, с первого по третий управляющие входы которого соединены с первого по третийвыходами распределителя импульсов,второй выход делителя частоты соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входомпервого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьеготриггера и со счетным входом второготриггера, инверсный выход которого 40 45 Формула изобретения 1.Имитатор акустических сигналов, содержащий генератор тактовых импуль сов, первый элемент И, счетчик, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, первый и второй ключи, источник опорного напряжения и тригГер, прямОЙ и инВерсный Выходы кОтО рого соединены с управляющими входа- ми первого и второго ключей соответственно, информационные входы которых соединены с выходами положительного и отрицательного значений напряжения источника опорного напряжения, выход первого элемента И соединен со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с информационными входами первого цифроаналогового преобразователя, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения имитатора за счет имитации изменения формы отраженного сигнала, приближенных креальным знакопеременным, близких по форме к синусоидальному закону излученного и отраженного сигналов и повышения стабильности отношения135251 соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом коммутатора, выход третьего элемента И соединен с вто 5 рым входом первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов задержки соединены с входами первого и второго формирователей импульсов соответственно, выходы которых соеди иены с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединенфс входом установки третьего триггера, вход сброса которого соединен с инверсным выходом первого триг б гера, выходы счетчика соединены с информационными входами второго циф 36роаналогового преобразователя и входами элемента НЕ-И, выходы первого и второго ключей соединены с информационным входом аттенюатора. 2,Имитатор по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения за счет формирования высокоточных задержек, он содержит дополнительный делитель частоты, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго элементов задержки, вход второго делителя частоты соединен с входом опорной частоты имитатора.1352513 оставитель Н,Мат ехред Л.Олийнык ев Коррект Редактор М,Андрушенко екмар 568/50 Тираж 671 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и о 1.13035, Москва, Ж, РаушсЗака П исно та СССРытий 4/5 ая наб., д Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,