Устройство определения периода повторения импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИ СООИАЛИСТИЧЕСН 1402 А СПУБЛИК С 01 В 23/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН б СУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДПОВТОРЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение может быть использовано в устройствах цифровой обра отки радиолокационной информации,Устройство содержит блок 2 счета ивычисления временных интервалов иблок 7 анализа, Введение генератора1 опорной частоты, блока 3 расширениярегистра 4 сдвига, делителя 5 частоты, Б мультиплексоров 6-1,6-БИ блоков 8-1,8-И умножения на 2 ивентиля 9 повышает помехоустойчивбстьустройства, достоверносТь и точностьопределения периода повторения импульсов путем усреднения данных навыходе, В описании приведен примерреализации блока 2 счета и вычислениявременных интервалов. 1 зп. ф-лы,3 табл, 4 ил,Изобретение относится к импульснойтехнике и,может .быть использовано вустройствах цифровой обработки радиолокационной информации, работающихпри воздействии импульсных помех высокой интенсивности.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства,На Фиг. 1 представлена схема уст Оройства определения периода повторения импульсов; на фиг, 2 - схема блока счета и измерения временных интервалов; на фиг. 3 - схема блока управления; на фиг. 4 - схема блока расширения.Устройство содержит генератор 1опорной частоты, блок 2 счета и вычисления временных интервалов, блок3 расширения, регистр 4 сдвига, делитель 5 частоты, Б мультиплексоров6-16-И, блок 7 анализа, И блоков 8-18-И умножения, вентиль 9Первый вход блока 2 счета и вычисления временных интервалов является 25входом устройства и подключен к первому входу блока 3 расширения, второйвход которого соединен с выходом делитсляф 5 частоты, выход блока 3 сое-,динен с первым входом регистра 4 30, сдвига, второй вход которого подключен к выходу делителя 5 частоты, авыход подключен к первым входам каждого из И мультиплексоров 6-16.Б. Выход генератора 1 опорной частоты соединен с входом делителя 5частоты и с вторым входом блока 2счета и вычисления временных интервалов, выход которого подключен квторому входу вентиля 9 и к входам 40всех М блоков 8-. 18-И умножения,выходы которых соединены с вторымивходами всех И мультиплексоров 6 -1,6-И, соединенных выходами сИ входами блока 7 анализа, который 45выходом подключен к первому входувентиля 9, выход которого являетсявыходом устройства,Блок 2 счета и измерения временных интервалов (фиг, 2) содержитсчетчик 10, 1, регистров 11-111-Ь,1 1 сумматоров 12-1,12-(1 1),коммутатор 13, блок 14 управления,Первый вход счетчика 10 подключенк входу устройства и является входомобнуления, причем информация стирается по переднему Фронту входного им,пульса, Второй вход счетчика 10 соединен с выходом генератора 1 опорной частоты. Выход счетчика соединенБ-разрядной шиной с вторым входомпервого регистра 11 - 1 и первыми входами всех 1 1 сумматоров 2-112, ( 1, - 1 ), .Регистры 11 - 111-Ь параллельной записи и считывания фиксируютвходную информацию по переднему фронту сигнала, приложенного к первомувходу. Выход каждого иэ 1 1 регистров 11-11-(1,-1) подключен к1 1 первым входам коммутатора 13 ик вторым входам всех Ьсумматоров12-112-(1 1), выход каждого изкоторых подключен к вторым входамЬрегистров 11-2 .,11-1, начинаяс второго, Первые входы каждого иэ1 регистров 11-111-1 подключенык первому входу счетчика 10 и входублока 14 управленияВыход 1 го регистра соединен с 1-м входом коммутатора 13, (Ь+1)-й вход которого соединен с выходом блока 14 управления.Выход коммутатора 13 является выходомблока 2 счета и вычисления временныхинтервалов. Второй вход и выход всехрегистров представляет собой (Я+Ь)разрядные входную и выходную шины.Коммутатор 13 подключает одну из(Б+Ь)-разрядных входных шин на выходную шину, Вход управления коммутатора 13 соединен с выходом блока.14управления и содержит 11 разрядов.Блок 14 (фиг. 3) содержит мультивибратор 15, счетчик 16, схему 17совпадения, триггер 18, выход которого соединен с входом установки в нОпсчетчика 16, тактовый вход которогоподключен к выходу мультивибратора,Выходная шина счетчика является выхо;дом блока 14 управления и соединенас входом схемы 17 совпадения, выходкоторой подключен к входу установкив "0" триггера 18, вход установки в"1" которого является входом блока14 управления, Блок 14 управления последовательно подключает к входамБ блоков 8-18-М умножения и вентиля 9 выходы всех Ь регистров черезкоммутатор 13,Блок 3 расширения (Фиг, 4) состоитиз В-триггера 19, трехразрядного регистра 20 сдвига и трехвходового логического элемента 21, выход которого является выходом блока 3 расширения, а входы соединены с выходами регистра 20 сдвига, вход данных которого подключен к выходу В-триггера 19,45 50 55 з 40295 вход установки в "1 которого является первым входом блока 3 расширения, Вход синхронизации Э-триггера 19 соединен с входом синхронизации ре 5 гистра 20 сдвига и является вторым входом блока 3 расширения, вход данных 1)-триггера 19 соединен с уровнем "0", Блок 3 расширения увеличивает длительность импульсов с входа устрой-О ства до трех периодов выходной частоты делителя 5 частоты. Делитель 5 частоты представляет собой счетчик, коэффициент ш деления которого выбирается среди целых степеней числа 25 Мультиплексоры 6-16-И коммутируют Г линий выходной шины регистра 4 сдвига на один из входов блока 7 анализа. Шина управления каждого из Б,мультиплексоров 6-1,6-И, которая соединена с выходами Б блоков 8-1 .8-И умножения, имеет К линий.Блок 7 анализа является схемой логического порога,Устройство работает следующим образом.Смесь импульсов пачки и помехи поступает на вход блока 2 счета и вычисления временных интервалов и блока 3 расширения, Пройдя через блок 3, Зримпульсы последовательно заносятся врегистр.4 сдвига, время сдвига которого - И максимально возможных периодов повторения импульсов в пачке.Блок 2 после поступления очередногоимпульса вычисляет временные интервалы между последним поступившим импульсом и Ь предыдущими. Коды интервалов выдаются на входы блоков 8 -18-Б умножения и вентиля 9. 40Для каждого вычисленного интервала устройство проводит операцию обнаружения пачки среди импульсной последовательности, записанной в реги-.стре 4 сдвига, исходя из предположения, что измеренный интервал является периодом повторения импульсов впачке. Блоки 8-18-Б умножениявычисляют М временных Позиций импульсов предполагаемой пачки относительно последнего поступившего импульса, Мультиплексоры 6-1,6-Икоммутируют выходы разрядов регистра4 сдвига, соответствующих этим временным позициям, на входы блока 7анализа,Если колИчество логических единицна Б входах блока 7 анализа не менеекритерия обнаружения М иэ И), то на выходе блока появляется разрешающийпо тенциал, который пропуск ает черезвентиль 9 на выход устройства "оправдавший себя" интервал. После Ь операций обнаружения устройство ожидаетпоступление следующего импульса, вычисляет новые временные интервалы,проводит очередные Ь операций обнаружения и т,д,При вычислении И-й временной позиции импульса предполагаемой пачкиошибка измерения интервала в блоке2, равная периоду опорной частоты,возрастает в И+ раз, Для устраненияее влияния на процесс обнаружения частота генератора 1 опорных импульсовперед поступлением на тактовые входыблока 3 расширения и регистра 4 сдвига понижается делителем 5 частоты покрайней мере в И+1 раз.Из-эа цифрового характера задержки положение импульсов в регистре 4сдвига фиксируется.с погрешностью+1 дискрет. Блок.3, компенсируя ошибку дискретизации, расширяет длительность импульсов до трех периодов частоты сдвига. Каждый импульс последовательности записывается в регистр4 на трех соседних разрядах.Условием определения периода повторения импульсов является наличие впачке двух соседних импульсов, междукоторыми находится не более Ьимпульсов помехи, а также наличие Мимпульсов на И предыдущих временныхпозициях (событие В).Пусть о - вероятность подавленияотдельного импульса пачки. Примеррезультатов расчетов вероятности наступления события В в пачке из и импульсов при нулевой интенсивностиимпульсов помехи при математическоммоделировании работы устройства наЦВМ М/И = 1/6 при различных значениях с и и приведен в табл. 1Рассмотрим воздействие на предлагаемое и известное устройства импульсной помехи, имеющей распределенние Пуассона: Р(3) Р где 3 - интенсивность появления импульсов помехи на интервале повторения импульсов в пачке. Подавление импульсов отсутствует.Вероятность того, что на интервале между импульсами пачки не.окажется ни одного импульса помехи, равна1402956 4е, Для правильного определения периода повторения импульсов в прототипе должно произойти событие Л, т.е. необходимо сохранение хотя бы одного5 истинного интервала, Вероятность события А рассчитывается по формуле Р (Л) =-1 - (1 - е ) выполнился критерий обнаружения (приотсутствии помех - и-Мраза), товозможно повышение достоверности иточности путем усреднения данных навыходе. Формула изобретенияР(В) = 1-(1 - ,Е - е )"Л-1 -2Я:оРезультаты вычислений вероятностей событий А и В для прототипа и предлагаемого устройства при различных и и 3 приведены соответственно в табл. 2 и 3. 20 25 Предлагаемое устройство во много раз эФфективнее прототипа в каналах связи.с высоким уровнем импульсных помех, что является свидетельством повышения помехоустойчивости устройства.Выбором количества Ь регистров 11 устанавливается вероятность правиль ного определения периода повторения импульсов при заданной интенсивности импульсных помех. Критерий обнаружения М/Б и количество Г ячеек регистра 4 сдвига выбираются исходя из максимально. допустимой вероятности обнаружения ложной пачки импульсов, которая. рассчитывается по формулеН лм Дми-Ер= .К С (1-е )"-МТочность измерения периода повторения импульсов определяется частотой генератора 1 опорной частоты, разрядностью Я счетчика 10 и для Б = 16 составляет 3 10 , Предлагаемое устройство имеет возможность измерения периодов повторения импульсов одновременно в двух и более наложившихся на входе устройства пачках, 55Так как информация о периоде повторения выдается на выход устройства после каждого импульса пачки, если 10Для события В допускается наличие1 -1 импульсов помехи на интервале,отстоящем не менее чем на М импульсовот начала пачки, и любого количестваимпульсов помехи на остальных интер. валах,При М = 1 вероятность события Вможно вычислить по формуле: 1, Устройство определения периода повторения импульсов, содержащее блок анализа, блок счета и вычисления временных интервалов, первый вход которого является входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены генератор опорной частоты, блок расширения, регистр сдвига, делитель частоты, И мультиплексоров, И блоков умножения на 20+1 и вентиль, выход которого является выходом устройства, а первый вход подключен к выходу блока анализа, Б входов которого соединены с выходами И мультиплексоров, первые входы которых подключены к выходу регистра сдвига, первый вход которого соединен с выходом блока расширения, первый вход которого, объединенный с первым входом блока счета и вычисления временных интервалов, является входом устройства, а второй вход совместно с вторым входом регистра сдвига подключен к выходу делителя частоты, вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты и вторым входом блока счета и вычисления временных интервалов, выход которого. подключен к второму входу вентиля, а также через блоки умножения - к вторым входам мультиплеКсоров.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок счета и вычисления временных интервалов содержит счетчик, Ь регистров, Ьсумматоров, коммутатор и блок управления, вход которого является первым входом блока счета и вычисления временных интервалов и подключен к первым входам регистров и первому входу счетчика, второй вход которого является вторым входом блока счета и вычисления временных интервалов, выход счетчика подключен к первым входам сумматоров и второму входу первого регистра, выход каждого из Ьрегистров соединен соответственно с первого по (Ь)-й входами коммутатора и вторыми входами с первого1402956 по (Ь-)-й сумматоров, выход каждого из которых подключен соответственно к вторым входам с второго по Ь й регистров, выход 1 -го регистра соединенс Ь-м входом коммутатора, (Ь+1)-й5 Т аб лица 1 0,1 0,729 0,875 0,962 0,985 0,9952 0,998 0,2 0,512 0,717 0,860 0,963 0,963 0,9806 0,3 0,343 0,588 0,713 0,815 0,883 0,926 Таблица 2 и 4 5 6 7 8 9 1 0,747 0,840 0,899 0,936 0,959 0,975 2 0,353 0,441 0,516 0,582 0,639 0,688 3 0,142 0,184 0,225 0,264 0,301 0,335 Таблица 3 1 4 5 6 7 8 9 1 0,9996 0,99999 й 1 09996 099994 099999 10,984 0,994 0,998 0,9994 2 09796 Оэ 99703 0,875 0,956 вход которого подключен к выходу блока управления, выход коммутатора является выходом блока счета и вычисления временных интервалов.1 402956 Составитель Ю. МинкинРедактор И. Рыбченко Техред Л.СердюковаКорректор А, Обручар каз 2853/35ВНИИ Тираж 772 Государственногоелам изобретенийсква, Ж, Рауш Подписноеомитета СССР и открытиикая наб., д. 4/ 1303 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4