Измеритель длительностей пачек импульсов

(19) (11 10/О 1) 4 ССРРЫТИЙ Сйу ОПИСАН ЗОБРЕТЕНИ 11". ,1 сСВ ОРСК ЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство ССУ 457067, кл. С 04 Р 10/00,С 04 Р 10/04, 1974.Авторское свидетельство СССРУ 617770, кл. С 04 Р 10/00,С 04 Р 10/04 21.0377. техническ(Ленинами ьФиг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТЕЙ ПАЧЕК ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение может быть использовано для измерения и селекции пачек импульсов. Целью изобретения является увеличение достоверности измерения пачек импульсов за счет введения критерия обнаружения Ь из Я, т.е, на М позициях будет зафиксировано Ь импул сов И Ь 1 В измерителе пачек импульсов цель достигается за счет введения блока 4 привязки, элемента И 10, пересчетной схемы 14, дешифратора-демультиплексора 16, КЯ-триггера 18, элемента ИЛИ 20, Измеритель также со держит генератор 3 тактовых импуль- Ж сов, временной селектор 9, элементы 11 и 12 задержки, пересчетнуюсхему 13 счетчик 15 импульсов, КБ-триггер 17, элемент 19 запрета. 2 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для измерения и селекции пачек импульсов в радионавигационных системах.Цель изобретения - увеличение достоверности измерения длительности пачек импульсов.На Фиг. 1 приведена структурная схема измерителя длительностей пачек 10 импульсов; на Фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу измерителя,Измеритель длительностей пачек импульсов содержит измерительный 1 и вспомогательный 2 входы, генератор 3 15 тактовых импульсов, блок 4 привязки, содержащий ждущий мультивибратор 5, 1 К-триггер 6, Формирователь 7 по срезу импульса, П-триггер 8, а также временной селектор 9, элемент И 10, 20 первый 11 и второй 12 элементы задержки, пересчетную схему, 13 на (И), пересчетную схему 14 на (1.-1), счетчик 15 импульсов, дешифратор-демультиплексор 16, первый 17 и второй 18 25 КЗ-триггеры, элемент 19 запрета, элемент ИЛИ 20 и измерительные выходы 21. Измерительный вход 1 соединен спервым входом блока 4 привязки, второй вход которого соединен с вспомогательным входом измерителя, третий вход блока 4 привязки соединен с выходом генератора 3 и первым входомвременного селектора 9, выход которо- у го соединен со счетным входом счетчика 15 и через элемент 11 задержки со ,счетным входом пересчетной схемы 13, установочный вход которой соединен с установочным входом пересчетной схемы 14, выходом элемента 12 задержки и Я-входом КЗ-триггера 17, прямой выход которого соединен с управляющим входом временного селектора 9 и первым входом элемента 19 запрета вто рой вход которого соединен с входом элемента 12 задержки и выходом элемента И 10, первый вход которого со" единен с висодом блока 4 привязки и счетным входом пересчетной схемы 14 выход которой соединен с вторым входом дешифратора-демультиплексора 16, первый вход которого соединен с выходом пересчетной схемы 13, первый выход д Фратора-де ульт ексора 1655 соединен с К-входами триггеров 17 и 18, второй выход дешифратора-демуль" типлексора 16 соединен с Б-входом триггера 18,.прямой выход которого соединен с первым входом элементаИЛИ 20, выход которого соединен свторым входом элемента И 10, второйвход элемента ИЛИ 20 соединен с инверсным выходом триггера 17, выходэлемента 19 запрета соединен с установочным входом счетчика 15, разрядные выходы которого являются измерительными выходами 21 измерителя.В блоке 4 привязки первый входчерез ждущий мультивибратор 5 соединен с 8-входом 1 К-триггера 6, 1-входкоторого соединен с корпусом, К-входтриггера 6 соединен с вторым входомблока, третий вход которого соединенс С-входом, а через формирователь 7 с К-входом 0-триггера 8, прямой выходкоторого соединен с С-входом триггера 6 и является вьвсодом блока, выходтриггера 6 соединен с П-входом триггера 8.Измеритель длительностей пачек импульсов предназначен для измерениядлительности следующих друг за другомсигнальных пачек импульсов с постоянным известным периодом повторения импульсов. При этом период тактовойсерии импульсов, имеющий Форму меандра (Фиг. 2 а) и формируемый генератором 3, выбирается равным периоду повторения импульсов.В процессе работы измерителя производятся привязка (синхронизация) входных импульсов пачки к тактовой серии генератора 3, обнаружениеначала сигнальной пачки импульсов по кри" терию Ь импульсов на любых И позициях, обнаружение конца сигнальной пачки импульсов по критерию И пропусков подряд, измерение временного интервала межцу началом и концом пачки импульсов,Первым импульсом измеряемой пачки считается импульс, начиная с которого выполняется критерий обнаружения Е из И, т,е. на И позициях зафиксируется 1. импульсов И1Последним импульсом измеряемой пачки считается импульс, после которого зафиксируется И пропусков подряд.Измеритель работает следующим образом.Для обеспечения логики работы триггера 6 в блоке 4 привязки на вход 2измерителя подается постоянный потенциал уровня логической "1", Входныесигнальные импульсы, поступающие навход 1 измерителя, расширяются спомощью мультивибратора 5 в блоке 4 привязки до некоторой постоянной дли тельности, задаваемой ждущим мульти- вибратором 5. Эта длительность выбира 5 ется между половиной и целым периодом генератора 3 тактовых импульсов (фиг.2 а-в). Фронтом расширенного импульса с выхода ждущего мультивибратора 5 1 К-триггер 6 устанавливается в единич 10 ное состояние (Фиг. 2 г). Положительный Фронт первого тактового импульса, поступающего на третий вход блока 4 привязки и следующего за началом расширенного импульса, устанавливает : 15 В-триггер 8 в единичное состояние, Отрицательный Фронт этого же тактового импульса с помощью формирователя 7 сбрасывает П-триггер 8 (фиг. 2 г,д). формирователь 7 по срезу Формирует 20 короткий импульс (по сравнению с периодом тактовой серии) в момент среза тактового импульса и, таким образом, с выхода Р-триггера 8 снимаются импульсы определенной длительности и 25 синфазные с тактовой серией импульсов генератора 3, а также "привязанные" к входнымОтрицательным Фронтом импульса с выхода Э-триггера 8, если отсутству ет установочный сигнал на Б-входе, 1 К-триггер 6 устанавливается в исход.ное нулевое состояние.На Фиг. 2 г представлены ситуации., когда 1 К-трйггер 6 сбрасывается по окончании входного пакета и после каждого импульса пакета. На Фиг. 2 б-д в левой части представлена ситуация, когда входные импульсы запаздывают относительно положительных фронтов 40 тактовой серии, а в правой части - когда положительные Фронты тактовой серии отстают от входных импульсов. В исходном состоянии до прихода 1-го импульса пачки КБ-триггеры 17 и 18 находятся в нулевом положении, на выходе пересчетной схемы 13 - сигнал единичного уровня, на выходе пересчетной схемы 14 - нулевой сигнал, в счетчике 15 импульсов хранится информация о длительности предыдущей сигнальной пачки импульсов, Измеритель готов к измерению длительности очередной пачки импульсов, при этом на управляющем входе элемента 19 запрета отсутствует сигнал запрета, на управляющем входе временного селектора - сигнал разрешения, и импульсы от генератора 3 не поступают на тактовыевходы пересчетной схемы 13 и счетчика 15, высокий потенциал с выходаэлемента ИЛИ 20 разрешает прохождение входных "привязанных" импульсованализируемого пакета через элементИ 10 на сигнальный вход элемента 19запрета.Первый входной импульс измерителяпроходит через элемент 19 запретаи записывает в счетчик 15 (путем подачи на соответствующие входы установочного потенциала с выхода элемента 19 запрета) число И , являющееся дополнением И, где И - число позиций импульсов пакета, на которыхпроверяется критерий обнаружения начала и конца. Число И определяют какИ = М - И, где И - модуль счетчика 15,выбираемый большим максимальной длительности измеряемых пакетов. Первый,входной импульс задерживается элементом 12 задержки на время 8, необходимое для окончания записи начальногочисла в счетчик 15. Задержанньй импульс устанавливает обе пересчетныесхемы в нулевое состояние и устанавливает триггер 17 в единичное положение. При этом открывается временнойселектор 9, закрывается элемент 19запрета и запрещается прохождениесигнальных импульсов через элементИ 10. Счетчик 15 начинает просчитывать тактовые импульсы, благодаря чему производится измерение длительности, пересчетная схема 13 начинаетсчитать положительные Фронты задержан"ной с помощью элемента 11 задержкина отактовой серии (Фиг. 2 е), апересчетная схема 14 просчитьвает положительные Фронты "привязанных" вход"ных импульсов (фиг. 2 ж) . Задержкивыбираются следующим образом;Т ъ 3, ) 3 (Т - длительность тактового импульса), что необходимо дляобеспечения обнуления пересчетныхсхем позже Фронта тактовой серии,но в пределах "привязанного" импульса (фиг. 2 з),Обе пересчетные схемы 13 и 14 непросчитьвают первый импульс, поступающий по окончании исходного состоянияустройства. Поэтому для обеспечениялогики обнаружения начала пачки Ь изИ коэффициенты пересчета схем 13 и 14выбираются соответственно Ии Ь"1,а на величины И и Ь накладьваются ограничения 2 с ЬИ, 1432452ВЕсли импульсы, поступившие на входустройства, не принадлежат сигнальнойпачке (являются помеховыми), то пересчетная схема 13 насчитывает Яи .ва Я-м такте переполняется, а пересчетная схема 14 к Я-му такту насчитывает число, меньшее Ьи не переполняется. При этом положение пересчетной схемы 13 изменяется ва едиГничное, положение пересчетвой схемы14 остается нулевым, код на входахдешифратора-демультиплексора 16 составляет АО 1, А 1 О, инициируетсяпервый выход Р 1 дешифратора-демультиплексора, триггер 17 устанавливаетсяв исходное нулевое состояние, триггер 18 остается в нулевом состоянии,закрывается временной селектор 9 открывается элемент 19 запрета и элемент И 10, измеритель поворачиваетсяв исходное состояние, процесс начинается сначала. К этому моменту счетчик 15 просчитает Я импульсов, учитывая, что ранее счетчик бьщ установлен 25в состояние дополния до Я, показанияоказываются нулевыми и сохраняютсятаковыми до следующего входного импулЬса устройства,30Подобный процесс продолжается до ,тех пор, пока на позициях, начиная с некоторого входного импульса, не эафиксируется Ь входных импульсов (Фактически Ь), При этом переполняются обе пересчетные схемы. Данная35 ситуация для логики работы ЗЙ - 4 отображена на фиг. 2 и,к (на 4-м входном сигнале переполняются обе пересчетные схемы), код на входах дешифра тора-демультиплексора становится равным АС А 1 щ 1, инициируется 3-й вьмод дешифратора-демультиплексора РЗ(Фиг.2 м), появляется установочныйсигнал на 8-входе трйггера 18, установочные сигналы ва К-входах триггеров 17 и 18 отсутствуют, триггер 17 остается в разрешающем счет в счетчике 15 состояния (фиг. 2 в), а триггер 18 устанавливается в единичное состояние (фиг. 2 о) и с помощью элемента50 ИЛИ 20 вновь"разрешает поступление входных импульсов через элемент И 10. вызвавший переполнение обеих пересчетньм схем и каждый последующий сигнальный импульс переводит дальше обе пере 55 счетные схемы в нулевое состояние раньше, чем вновь переполнится пере" счетная схема 13 (так как Я пропусков не наступает). При этом выходы дешифратора-демультиплексора не иницнируются, так как код АО А 1=0 инициируетнулевой выход, ве используемый в данном устройстве. Триггеры 17 и 18 остаются в прежнем (соответствующем моменту выполнения логики 1 из Я) состоянии, счетчик 15 продолжает считать.После прихода последнего импульсапачки наступает Я пропусков импульсов,подряд, пересчетвые схемы не обнуляются, пересчетная схема 13 наЯ-и пропуске переполняется (фиг,2 к),пересчетная схема 14 вследствие отсутствия сигнальвьм импульсов переполниться не может (фиг, 2 и), на Я-мпропуске код на входах дешифратора1 1АОсоставляет, вновь инициируется первый выход дешифратора, и устройство возвращается в исходное состояние, а счет импульсов в счетчике15 прекращается.За время измерения на вход счетчика 15 поступает число импульсов ваЯ большее числа импульсов в исследуемой пачке (вследствие йодсчета М пропусков). Так как первым импульсомпакета в счетчик записано число Я ,в момент. выполнения логикииз Я онобнуляется (на Я-й позиции), и поокончании измерения, совпадающем смоментом времени прекращения изменений показаний счетчика, в счетчике 15насчитывается число, равное числутактовых импульсов, пришедших междупервым и последним импульсом пакета.Это число пропорционально длительностипакета. Работа счетчика при логикеобнаружения начала и конца пакета3/4 - 4 поясняется фиг. 2 и . Такимобразом, счетчик 15 выполняет функцииизмерителя временного интервала междупервым и последним импульсами пакетаили, что то же самое, длительностипакета,Элемент 11 задержки и соответственно задержка на 3 тактовой серии относительно сигнальной (фиг. 2 е-ж) необходимы, чтобы пересчетная схема 14переполнялась при выполнении логикиЬиз Я всегда раньше пересчетной схемы 13.Формула изобретения Измеритель длительностей пачек импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, временной селектор, 1432452счетчик импульсов, первую пересчетную схему, КЯ-триггер, первый элемент задержки, элемент запрета, выход которого соединен с установочнымвходом счетчика, счетный вход которого через временной селектор соединенс выходом генератора тактовых импульсов, выход первого элемента задержки соединен с установочным входом 1 Опервой пересчетной схемы и Я-входомпервого КЯ-триггера, прямой выходкоторого соединен с управляющим входом элемента запрета и управляющимвходом временного селектора, разрядные выходы счетчика импульсов являются измерительными выходами измерителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения достоверности измерения длительностей пачек 20импульсов, введены блок привязки,элемент И, вторая пересчетная схема,дешифратор- демультиплексор, второйКЯ-триггер, элемент ИЛИ и второйэлемент задержки, причем первый вход 25измерителя соединен с первым входомблока привязки, второй вход которогосоединен с вторым входом измерителя,выход генератора .тактовых импульсовсоединен с третьим входом блока привязки, выход которого соединен сосчетным входом второй пересчетнойсхемы и первым входом элемента И,выход которого соединен с сигнальным входом элемента запрета и входом первого элемента задержки, выходкоторого соединен с установочнымвходом второй пересчетной схемы, выход которой соединен с вторым входомдешифратора-мультиплексора, первыйвыход которого соединен с К-входамипервого и второго КЯ-триггеров,Я-вход второго КЯ-триггера соединенс вторым выходом дешифратора-демультиплексора, первый вход которого соединен с выходом первой пересчетнойсхемы, счетный вход которой черезвторой элемент задержки соединен свыходом временного селектора, второйвход элемента И соединен с выходомэлемента ИЛИ, первый вход которогосоединен с инверсным выходом первогоКЯ-триггера, прямой выход второгоКЯ-триггера соединен с вторым входомэлемента ИЛИ,