Устройство для обнаружения искажений в последовательности импульсов

(23) Приоритет по делам нэооретений н открытийДата опубликования описания 30.06.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ИСКАЖЕНИЙ В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к импульсной технике, а более конкретно к устройствам, осуществляющим контроль входной послеповательностй импульсов с помяцью сравнения ее с эталонной последовательностью импульсов.Известно устройство для обнаружения потери импульса, содержащее триггер, один из входов которого соединен с выходом формирователя, а выходы триггера подключены к одним входам логических10 элементов И, вторые входы которых подключены к выходу первого формирователя, выходы логических элементов И соединены со входами логического элемента ИЛИЯ,5Однако данное устройство не обеспечивает достаточной точности определения временного положения проверяемых импульсов и не позволяет обнаружить появление ложных импульсов.Прототипом предлагаемого устройства является устройство дпя обнаружения потери импульса, содержащее лве линяя задержки, пва формирователя, лва триггера,2логические элементы И, ИЛИ, счетчик иокажений, дешифратор, усилитель 2 .Данное устройство позволяет обнаруживать потерю импульса и наличие ложных импульсов, а также осуществлять контроль временного положения импульсов.Однако известное устройство не обеопечивает обнаружение искажений при временном положении импульсов исследуемой последовательности, отличающемся от временного положения импульсов эталонной последовательности, больше чем на один период следования импульсов, или дает ложные результаты.Кроме того, быстродействие известного устройства ограничивает время, необходимое для установки в исходное состояние триггеров и опроса логических элементов И. Бель изобретения - обеспечить обнару1 жение искажений прн временном положении импульсов исследуемой последовательности, отличном от временного положения импульсов эталонной поспеловательностн на вели7431 чанулревышаюшую период следования, при одновременном повышении быстродействия,Для достижения поставленной цели в устройство для обнаружения искажений в иослеловОГельности импульсов, сопержашее счетчик искажений, дешифратор порога, усилитель, выход которого подключен к индикаторной лампочке, введены формирователь, элемент привязки, сдвигающий регистр, Й ячеек выбора задержки, два элемента ИЛИ, дешифратор переполнения, причем вход формирователя подключен к шине импульсов исследуемой последов ательности, а выход соединен с первым входом элемента привязки, выход которого подключен к первым входам ячеек выбора задержки, вторые входы которых объединены со счетным входом сдвигающего регистра и вторым входом элемента привязки и подключены к шине тактовой частоты, второй20 вход сдвигающего регистра подключен к шине импульсов аталонной последовательности, а каждый из выходов сцвигаюшего регистра соединен с третьим входом опной из ячеек выбора задержки, первые выходы которых соединены со входами первого элемента ИЛИ, а вторые выходысо входами дешифратора переполнения выход которого соединен с одним из входов второго алемента ИЛИ, выход которого соединен со входом усилителя, выход первого алемента ИЛИ соединен со входом счетчика искажений, выходы которого через дешифратор порога соединены со вторым входом второго элемента ИЛИ, а также тем, что ячейка вьбора задержки содержит элемент сравнения по модулю два, счетчик, элемент НЕ и элементы И, причем выход элемента сравнения по модулю два соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых подключены к выходу счетчика, вход которого соединен с выходом первого алемента И, а третий вход первого элемента И соединен с выходом элемента НЕ, вход которого объединен с 45 третьим входом второго элемента И, подключен к шине установки нуля.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы устрой 50 ства. Устройство состоит из формирователя 1, выход которого соединен с одним из входов элемента 2 привязки. Выход элемента 2 привязки соединен с первыми входами ячеек 31, 3-23- М выбора задержки.Вторые входы ячеек 3-1, 3-2 3-Й выоора задержки соединены со счетным входом сдвигаюшего регистра 4 и вторым 84 фвходом элемента 2 привязки, Каждый из выходов сцвигаюшего регистра 4 соепиняется третьим входом каждой ячейки 3-1, 3-23- М выбора задержки, Первые три входа ячеек 3-1, 32, 3- М выбора задержки являются входами элемента 5 сравнения по модулю два. Выход элемента 5 сравнения по модулю цва соединен с первыми входами элементов 6,7 И. Выход первого элемента 6 И соединен со входом счетчика 8, а выход счетчика 8 соединяется со вторыми входами элементов 6,7 И. Третий вход второго элемента 7 соединен со входом логического элемента 9 НЕ и является четвертым входом ячейки 3-1 выбора задержки, Выход элемента 9 НЕ соединяется с третьим входом первого элемента 6 И, Четвертые входы ячеек 3-1, 3 .23- М выбора задержки объединены и являются одним из входов устройства. Выход второго элемента 7 И является первым выхоцом ячейки 3-1 выбора задержки, а выход счетчика 8 - вторым выходом ячейки 3-1 выбора задержки, Первые выходы ячеек 3-1, 3-2,3- М выбора зацержки соединяются со входами первого элемента 10 ИЛИ, а выход первого элемента 10 ИДИ соединен с входом счетчика 11 искажений. Выходы счетчика 11 искажений соединены со входами цешифратора 12 порога, а выход дешифратора 12 порога соединяется с первым входом второго элемента 13 ИЛИ, Вторые выходы ячеек 3-1, 3-23- М выбора задержки соединены со входами дещифратора 14 переполнения, выход которого соединяется со вторым входом второго элемента,13 ИЛИ. Выход второго элемента 13 ИЛИ связан через усилитель 15 с индикаторной лампочкой 16,Работа устройства включает в себя два атапа. На первом атапе происходит выбор номера ячейки выбора зацержки, который зависит от величины задержки исследуемой последовательности импульсов относительно эталонной по.слецовательности импульсов. На атом атапе на вход устройства (шина 17) поступает потенциал логич ского нуля, определяюший длительность этапа (фиг. 2,а), Этот потенциал поступает на входы элемента 9 НЕ и элемента 7 И ячейки 3-1 выбора задержки и на аналогичные входы элементов, входящих в ячейки 3-23-М выбора задержки. В результате второй элемент 7 И закрывается, а на один из входов первого элемента 6 И с выхода алемента 9 НЕ подается разрешаюший потенциал логической "единицы.74318 Исследуемая последовательность им,пульсов (фиг. 2,б) поступает с шины 18ця вход формирователя 1, Формирователь1 преобразует ее в потенциальную последовательность, в которой потенциал логической 1 означает наличие в данномтакте импульса, а потенциал логическогоО" - отсутствие импульса (фиг. 2,д),причем формирование потенциальной последовательности осуществляется по заднему фронту импульсов исследуемой последовательности, С выхода формирователя1 сигнал подается ца один из входов элемента 2 привязки. На второй вход элемента 2 привязки с шины 19 поступаютимпульсы тактовой частоты (фиг. 2,г). Навыходе элемента 2 привязки имеется сигнал, привязацньп к заднему фронту импульсов тактовой частоты (фпг. 2,е). Этотсигнал поступает ца первые входы ячеек3-1, 3-23 -И выбора задержки, импульсы тактовой частоты поступают такжеца вторые входы ячеек 3 -1, 3-23- Йвыбора задержки и ца счегцый вход сдвигающего регистра 4,25На другой вход сдвигающего регистра4 с шины 20 поступает эталонная последовательность импульсов, сицхропая с импульсами тактовой частоты.Число разрядов сдвигающего регистра4 равно числу ячеек 3-1, 3-23- Явыбора задержки и определяется временным диапазоном изменения задержки импульсов исследуемой последовательностиотносительно импульсов эталонной после 35довательности. На фиг. 2 приведены временные диаграммы работы устройства причисле разрядов сдвигающего регистра 4,равном четырем.Сдвигающий регистр 4 преобразует40эталонную последовательность импульсовв потенциальную, где потенциал логической" 1 " соответствует наличию импульса навходе сдвигающего регистра 4, а потециал логического "0" - отсутствию им 45пульса. Сдвиг осуществляется по заднемуфронту импульсов тактовой частоты. Навыходах двигающего регистра 4 имеютсясигналы сдвинутые каждым разрядомсдвигающего регистра 4 ца один периодтактовой частоты (фиг. 2,ж,з,и,к). Каждый из выходов сдвигающего регистра 4 соединен с одним из третьих входов ячеек 3-1, 3-23- Я выбора задержки. Рассмотрим работу ячейки 3-1 выбора задержки. Входным элементом ячейки 3-1 выбора задержки является элемент 5 сравнения по модулю два,4 бНа трц входа элемента 5 сравнения помодулю два поступают с элемента 2 привязки сформированный сигнал исследуемойпоследовательности (фиг. 2,е), импульсытактовой частоты (фиг. 2,г) и с выходапервого разряда сдвигающего регистрасигнал эталонной последовательности(фиг. 2,ж). Элемент 5 сравнения по модулю два сравнивает ьежду собой двапоступакших на его входы сигнала в моменты действия импульсов тактовой частоты и в случае различия в данном тактедвух сигналов выдает импульс искажений.На выходе элемента 5 сравнения по модулю два имеется последовательность импульсов искажений (фиг. 2 л).,Аналогичным образом работают элементы 5 сравнения по модулю два пругих ячеек выбора задержки (на фиг. 2,м,цо, приведенывремнБые диаграммы сигналов на выходахэлементов 5 сравнения по модулю дваследующих трех ячеек выбора задержки),Из временных диаграмм видно, что дляисследования входной последовательностинеобходимо выбрать ячейку выбора задержки, выход элемента 5 сравнения по модулю два, который представлен ца диаграмме фиг. 2,ц, Здесь имеется один импульс искажения, что соответствует действительцости, так как в исследуемой последовательности импульсов (фцг, 2,б)имеется одно искажение по сравнениюс эталонной последовательностью импульсов (фиг. 2,в), Искажением следует считать потерю импульса или возникновениеложного импульса в одном такте исследуемой последовательности импульсов при еесравнении с соответствующим тактом эта -лонцой последовательности импульсов, Выбор нужной для работы ячейки выбора задержки происходит автоматически. Сигналс выхода элемента 5 сравнения по модулюдва (фцг. 2,л) поступает ца входы элементов 6, 7 И. Первый элемент 6 открыт,так как на двух других его входах имеютсяпотенциалы логическои "единицы с выходовэлемента 9 НЕ и счетчика 8.Второй элемент 7 И закрыт по третьему входу потенциалом логического нуля",и импульсы с выхода элемента 5 сравненияпо модулю два через него це проходят.Таким образом, импульсный сигнал свыхода элемента 5 сравнения по модулюдва через первый элемент 6 И проходятна вход счетчика 8,Емкость счетчика необходимо выбратьР- вероятность искажения одногоимпульса и появления ложногоимпульса в интервале времени,необходимом для выбора нужнойдля работы ячейки выбора задержкцЯ - число анализируемых тактов,умешаюшихся в интервале времени, необходимом для выборанужной для работы ячейки выбо ра задержки.Величина интервала времени, необходимого для выбора нужной для работы ячейки выбора задержки зависит от характера исследуемой импул ьсной лоследовател ьности 15 изменяется пропорционально автокорреляционной функции исследуемого и эталонногосигналов.Из временных диаграмм фит. 2, л, м, н, о, видно, что нужная для работы ячейка 20 выбора задержки, в которой эдемент сравнения 5 по модулю два выдает сигнал, показанный на фиг. 2,н. Элементы 5 сравнения по модулю два остальных ячеек выбора задержки выдают большее число искажений, 25 и счетчики этих ячеек, если их емкость выбрана по указанной формуле, переполняются. По окончании этапа выбора нужной для работы ячейки выбора задержки: на входах элемента 9 НЕ и третьем входе 30 второго элемента 7 И появится лотеuциаплогической "единицыф. В результате будет открыт второй элемент И только в той ячейке выбора задержки, где не переполнился счетчик. Выход вторых элементов И ячеек 3-1, 3-23-М выбора задержкисоединен, со входами первого элемента 10 ИЛИ.На следующем этапе обнаружения искажений в исследуемой последовательности 40 импульсов устройство работает следующим образом.На один из входов первого элемента 10 ИЛИ с выбранной для работы ячейки выбора задержки поступают импульсыискажений исследуемой последовательностиимпульсов, которые поступают ла входсчетчика 11 искажений. Зная допустимую вероятность искажений в контролируемой последовательности импульсов и время контроля, можно подсчитать допустимое за это время число искажений. Исходя из этого, выходы счетчика 11 искажений.подсоединяются к дешифратору 12 порога, который выдает сигнал при превышении долуотимого числа искажений, Этот сигнал через второй элемент 13 ИЛИ и усилитель 15 выдается на индикаторную лампочку 18. Если же на этапе выбора нужной для р боты ччейки выбора задержки в контролиЯемой последовательности число искажений будет превышать допустимое, то всесчетчики ячеек выбора задержки переполняются. Выходы всех счетчиков соединенысо входами дешифратора 14 переполнения,и при переполнении всех счетчиков дешифратор 14 выдает сигнал, которъй черезвторой элемент 13 ИЛИ и усилитель 15поступит на индикаторную лампочку 16.Устройство для обнаружения искаженийв последовательности импульсов обеспечивает обнаружение искажений при временномположении импульсов исследуемой последовательности, отличающемся от временногоположения импульсов эталонной последовательности на величину, превышающую период следования импульсов,Формула изобретения1. Устройство для обнаружения искажений в последовательности импульсов, содержащее счетчик искажений, дешифр тор порога, усилитель, выход которого подключен к индикаторной лампочке, о тличаюшеесятем, что, сцелью обеспечения обнаружения искажений при временном положении импульсов исследуемой последовательности, отличном от временного положения импульсов эталонной последовательности на величину, превышающую период следования импульсов, при одновременном повышении быстродействия, в него введены формирователь, элемент привязки, сдвигаюший регистр, М ячеек выбора задержки, элементы ИЛИ и дешифратор переполнения, причем вход формирователя подключен к шине импульсов исследуемой последовательности, а выход соединен с первым входом элемента привязки, выход которого подключен к первым входам ячеек выбора задержки вторые входы которых объединены со счетным входом сдвигаюшего регистра и вторым входом элемента привязки и подключены к шине тактовой частоты, второй вход сдвигаюшего регистра подключен к шине импульсов эталонной последовательности, а каждый из выходов сдвигаюшего регистра соединен с третьим входом одной из ячеек выбора задержки, первые выходы которых соединены со входами первого элемента ИЛИ, а вторые выходы - со входами дешифратора переполнения, выход которого соединен с одним из входов второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом усилителя, выход первого2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю 5 щ е е с я тем, что ячейка выбора задержки содержит элемент срюнения по модулю два, счетчик, элемент НЕ я элементы И, причем выход элемента сравнения по ю модулю два соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых подключены к выходу счетчика, вход кото ро 9 7 элемента ИЛИ соединен со входом счетчика искажений, выходы которого через деф шифратор порога соединены со вторым входом второго элемента ИЛИ. 43184го соединен с выходом первого элемента И, а третий вход первого элемента И соединен с выходом элемента НЕ, вход которого обьединен с третьим входом второго элемеюга И и подключен к шине уотановки нуля устройства.Источнякя инФормаищ,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 399057, кл. Н 03 К 5/18, 1973.2. Авторское свидетельство СССРМ 515271, кл. Н 03 К 5/18, 1976 ( прототип) .743184 Составитель В. ГлатманСтепина Техред Н. Бабурка ор М. Дем Редак дни сное атент", г.Тираж 995 д арственного изобьете ний в, Ж, Р митета СССРоткрытийская нвб., д, 4/5