Устройство для определения коэффициента отражения от дна водоема

1518818 ду устройства, Первый вход схемы 7 управления подключен к второму входу устройства, а первый вход схемы 5 отношений - к третьему входу устройства.5Входы арифметического блока 9 соединены с выходом первого регистра 1 О, с первым выходом амплитудно- временного селектора 4, выходом схемы 5 отношений, с первым выходом измерителя 6 временных интервалов и с выходом схемы 7 управления, выход которой подключен также к входам схемы 8 задержки импульсов и измери теля 6 временных интервалов, к второму входу блока 12 сравнения знаков, к первым входам аналого-цифрового преобразователя 3 и амплитудно-временного селектора 4, Второй выход последнего соединен с первым входом блока 12 сравнения знаков и с вторым входом схемы 7 управления, второй вход которой подключен к выходу схемы 8 задержки импульсов. Первые выходы мас штабных усилителей 1 и 2 подключенык входам аналого-цифрового преобразователя 3, а вторые - к входам схемы 5 отношений, последний вход которой соединен с вторым выходом измерителя Ь временных интервалов, Выход аналого-цифрового преобразователя 3 соединен с вторым входом амплитудно-временного селектора 4 и третьим входом блока 12 сравнения знаков, выход которого подключен к третьему входу преобразователя 13 знака, первый вход которого подключен к выходу второго регистра 11, а второй вход - к выходу схемы 7 управления, Выход преобра 40 эователя 13 знака является выходом устройства. Выход арифметического блока 9 соединен с входами первого 10 и второго 11 регистров, выходы которых являются выходами устройства,Преобразователь 13 знака (фиг,2) содержит первый 14 и второй 15 триггеры, первую 16 и вторую 17 схемы сравнения, счетчик 18 генератор 19 импульсов, шифратор 20 и схему И 21, причем генератор 19 импульсов через счетчик 18 соединен с первым входом схемы 17 сравнения и первым входом схемы 16 сравнения, второй вход которой является первым входом преобразователя 13 знака и соединен с выходом второго регистра, второй вход схемы 17 сравнения соединен с выходом шифратора 20, выход схемы 16 сравнения соединен с первым входом триггера 14, по выходу соединенного с входом счетчика 18 и первым входом схемы И 21, второй вход которой соединен с инверсным выходом триггера 15,первый вход которого соединен с выходом схемы 17 сравнения, второй входтриггера 14 вместе с вторым входомтриггера 15 является вторым входомпреобразователя 13 знака и соединенс выходом схемы 7 управления, третийвход триггера 15 является третьимвходом преобразователя 13 знака и соединен с блоком 12 сравнения знаков,выход схемы И 21 является выходомпреобразователя 13 знака,Блок 12 сравнения знаков (фиг,3)содержит первый 22 и второй 23 триг-,геры, первую 24 и третью 25 схемы И,пятый 26 и шестой 27 триггеры, вторую28 и четвертую 29 схемы И, третий30 и четвертый 31 триггеры и сумматор32 по модулю два,Первые входы триггеров 22, 23, 30и 31 подключены к первому входу устройства, а первые входы схем И 24,25, 28 и 29 подключены к второму входу устройства, выход первого триггера 22 через второй вход первой схемы И 24 соединен с вторым входом первого триггера 22 и первым входом пятого триггера 26, выход последнего через второй вход второй схемы И 28 соединен с вторым входом пятого триггера 26 и вторым входом третьего триггера 30, выход последнего подключен кпервому входу сумматора 32, второйвход которого подключен к выходу четвертого триггера 31, Выход второготриггера 23 через второй вход третьейсхемы И 25 соединен с вторым входомвторого триггера 23 и первым входомшестого триггера 27, выход последнегопоцключен через второй вход четвертой схемы И 29 к второму входу шестого триггера 27 и к второму входу четвертого триггера 31, Третьи входытретьего 30 и четвертого 31 тригге-:ров, соединены и подключены к третье.му входу устройства.Устройство работает следующимобразом,С входа А устройства сигналы сприемной системы акустической аппаратуры подаются одновременно навходы масштабных усилителей 1 и 2,служащих для приведения текущего зна.чения амплитуд излученного и отражен45 5 151881ного сигналов к верхнему пределу диапазонаа п реобраэ ования аналого-цифрового преобразователя 3 путем установки соответствующих коэффициентов передачи, В масштабных усилителях 1 и52 производится также формированиецифровых кодов величин установленныхкоэффициентов передачи излученногои отраженного сигналов (К, Кр). 10Приведенные аналоговые сигналы свыходов масштабных усилителей 1 и 2подаются на аналого-цифровой преобразователь 3, на входе которого установлен сдвоенный компаратор напряжения, управляемый стробирующими импуль"сами со схемы 7 управления,Через вход В устройства командный импульс с акустической аппаратуры поступает на схему 7 управления, 20где по переднему фронту этого импульса формируется команда начальной установки схем устройства и импульсы запуска аналого-цифрового преобразователя 3, измерителя 6 временных интер, - 25валов, схемы 8 задержки импульсов,блока 12 сравнения знаков и преобразователя 3 знака, Команда начальной установки подготавливает устройство к работе, Импульсы запуска, поступающие на аналого-цифровой преобразователь 3, разрешают преобразование аналоговых сигналов в цифровыекоды, По командному импульсу производится преобразование сигналов, посту35лающих с масштабного усилителя 1,так как стробирующие импульсы сосхемы 7 управления подаются на туполовину сдвоенного компаратора, входкоторой соединен с выходом масштабного усилителя 1, 11 ифровые коды саналого-цифрового преобразователя3 подаются на амплитудно-временнойселектор 4, а коды знака - на блок12 сравнения знаков,По импульсу запуска схема 8 задержки импульсов обеспечивает задержку переднего фронта командногоимпульса на два регулируемых раздельно временных интервала (1, и3) 50В конце каждого интервала Формируются импульсы, которые через схему 7управления поступают на блок 12 сравнения знаков и на амплитудно в временной селектор 4Амплитудно-времен -ной селектор 4 начинает работу с приходом импульсов со схемы 8 задержкиимпульсов, осуществляя тем самымселекцию сигналов по времени, По этим же импульсам в амплитудно-временном селекторе 4 производится сравнение кодов текущих значений амплитуд преобразуемых сигналов с коцомзаданного порога, при превьппении которого амплитудно-временной селектор4 переходит в режим выделения кодаФмаксимального значения амплитуды сигнала. В этот момент вырабатываютсяимпульсы превьппения порога иэлученным и отраженным сигналами, которыепоступают в блок 12 сравнения знаков,При определении максимального значения сигналов вырабатывается импульсмаксимума и фиксируется код максимального значения. Импульсы максимумов с амплитудно-временного селектора 4 поступают на схему 7 управленияи блок 12 сравнения знаков,По первому импульсу максимумастробирующие импульсы переключаются на вторую половину сдвоенного компаратора аналого-цифрового преобразователя 3, вход которой соединен свыходом масштабного усилителя 2, сиг-.налы с последнего преобразуются вцифровые коды и поступают на амплитудно-временной селектор 4,По командному импульсу на измеритель 6 временных интервалов подаетсяпоследовательность импульсов со схемы 7 управления и по первому импупьсу максимума в измерителе временныхинтервалов Формируется код временного интервала от командного импульсадо момента выборки максимального значения излученного сигнала (1), а повторому импульсу максимума - код временного интервала от командного импульса до момента выборки максимальной амплитуды отраженного сигналаИ,)Схема 5 отношений производит вычисление промежуточной величины Е,В арифметическом блоке 9 по зафиксированным значениям кодов максимальныхамплитуд излученного и отраженногосигналов, а также по измеренному значению интервала Т и по найденномузначению промежуточной величины Евычисляется коэффициент отражения,Вычисленное значение коэфФициентаотражения. записывается в регистр 11и выдается на выход устройства .и напреобразователь 13 знака,Арифметический блок 9 вычисляеттакже среднее значение коэффициентов отражения эа п зондирований Придвижении плавсредства, Среднее значение коэффициента отражения записывается в регистр 1 О,Блок 12 сравнения знаков работает следующим образом,Командные импульсы с выхода схемы 7 управления устанавливают тре"тий и четвертый триггеры в нулевоеположение. По пврвому импульсу эадержки, сформированному по концу й,и поступающему с выхода схемы 7 уп-,правления, первый триггер 22 устанавливается в единичное состояние и разрешает прохождение импульса иэлуче 15ния (ИИ) с выхода амплитудно-временного селектора 4 Через первую схемуИ 24 на вход пятого триггера 26 и навход первого триггера 22, По импульсуизлучения пятый триггер 26 устанавливается в единичное состояние и разрешает прохождение импульса максимумаиэлученного сигнала с выхода амплитуд"но-временного селектора 4 через вторую схему И 28 на вход третьего триггера 30 и на вход пятого триггера 26.По заднему фронту импульса излученияпервый триггер 22 устанавливается внулевое положение и запрещает прохождение импульсов через первую схему И24, а по заднему фронту импульса максимума иэлученного сигнала пятый триггер 26 также устанавливается в нулевоеположение и запрещает прохождение импульсов через вторую схему И 28 навход третьего триггера 30. Код знака,35соответствующий иэлученному сигналу,в виде логической единицы или логического нуля поступает с выхода аналого-цифрового преобразователя 3 наинформационный вход третьего триггера 30. По импульсу максимума излученного сигнала этот код переписываетсяв третий триггер 30 и с выхода последнего подается на вход сумматора 32 по 45модулю два.По второму импульсу задержки (ИЗ ),сформированному по концу 1 и поступающему с выхода схемы 7 управленинвторой триггер 23 устанавливается вединичное состояние и разрешает прохождение импульса дна (ИД) с выходаамплитудно-временного селектора 4 чечереэ схему И 25 на вход шестого триггера 27 и на вход второго триггера 23,По импульсу дна (ИД) шестой триггер- 5527 устанавливается в единичное состояние и разрешает прохождение импульса максимума отраженного сигнала(11, ) с выхода амплитудно-временного селектора 4 через четвертую схемуИ 29 на вход четвертого триггера 31,По заднему фронту импульса дна (ИД)второй триггер 23 устанавливается внулевое положение и запрещает прохождение импульсов через третью схемуИ 25, а по заднему фронту импульсамаксимума отраженного сигнала шестойтриггер 27 устанавливается в нулевоеположение и запрещает прохождение импульсов с выхода амплитудно-временного селектора 4 через четвертую схемуИ 29 на вход четвертого триггера 31,Код знака, соответствующий отраженному сигналу, в виде логическойединицы или логического нуля поступает с выхода аналого-цифрового преобразователя 3 на информационный входчетвертого триггера 31, переписывается по импульсу максимума отраженно-.,го сигнала в четвертый триггер 31и с выхода последнего подается навход сумматора 32 по модулю два, Коды знаков излученного и отраженного сигналов суммируются в сумматоре 32 по модулю два. При равенствекодов знаков на выходе сумматора 32по модулю два будет логическая единица, а при их неравенстве - логический нуль.Преобразователь 13 знака работаетследующим образом, На вход преобразователя 3 знака с выхода блока 12сравнения знаков поступает сигнал11 111 при положительном знаке первоговступления отраженного о т дна си г н ала и сигналО и ри отрицательномзнаке первого вступления ,При отрицательном знаке первоговступления на вход 0- три г г е р и 1 5поступает сигнал " 0 " , поэтому и о импульсу с выхода схемы 7 управления ,поступающему на вход синхро ни э ациитриггера 1 5 и соответствующему на чалу р егис тр ации ко эффици ента о траже,ния триггер 1 5 не опрокидывается ,Сигнал с инверсного выхода три г гера 1 5 и ри этом явля е тс я ра э р ешающимдл я схемы И 2 1 , В отличие о т три гг ера 1 5 триггер 1 4 по импульсу с выходасхемы 7 управления оп рокидыв ае тс я ,Сигнал с выхода триггера 1 4 , поступ ающий на вход установки нуля счетФчика 18, разрешает его работу от импульсов генератора 19 импульсов.В момент равенства кода счетчика 18и кода коэффициента отражения, посту-.пающего с вымодвторого регистра 11, срабатывает схема 16 сравнения, выходной импульс которой возвращает триггер 14 в исходное состояние, при этом на прямом выходе триггера 14 фор мируется импульс, длительность которого пропорциональна величине кода на выходе регистра 11, Через открытую схему И 21 импульс с выхода тригге 1 О ра 4 поступает на выход преобразователя 13 знака.и далее на регистрирукзцее устройство, где отображается в виде штриха, длина которого соотг ветствует величине коэффициента отра жения.При положительном знаке первого вступления отраженного сигнала на вход триггера 15 поступает сигнал "1" с выхода блока 12 сравнения знаков, По сигналу с выхода схемы 7 уп 2 С равления триггеры 15 и 14 опрокидываются, На выходе триггера 14 формируется импульс, длительность которого соответствует величине выходного кода регистра 11, В момент равенства кода счетчика 18 и вьмодного кода шифратора 20 срабатывает схема 17 сравнения, выходной импульс которой возвращает триггер 15 в исходное состоя 30 ние, при этом на инверсномвыходе триггера 15 формируется импульс, длительность которого соответствует величине выходного кода шифратора 20, Импульс с инверсного выхода триггера 15 поступает на вход схемы И 21 и является запрещающим для этой схемы, Длительность импульса на выходе схемы И 21 при этом соответствует длительности выходного импульса триггера 14, уменьшенного на длительность импульса с выхода триггера 15, Таким образом, в регистрирующем устройстве коэффициент отражения для сигнала с положительным знаком первого вступления регистрируется в виде штриха соответствующей длины, в начальной части которого имеется пропуск (прерывание) в отличие от штриха без пропуска, отображающего коэффициент отражения для сигнала с отрицательным знаком 50 полярности первого вступления отраженного сигнала. Величина указанного пропуска определяется величиной выходного кода шифратора 20 и выбирается равной 3-7 Х максимальной длины штри ха (при коэффициенте отражения равном единице), чем обеспечивается на - дежное визуальное различие коэффициента отражения донного грунта с положительной и отрицательной полярностьюпервого вступления отраженного сигнала,Формула изобретения11, Устройство для определения ко.,эффициента отражения от дна водоемапо авт,св, У 949586, от л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения количества типов исследуемыхгрунтов путем учета знака коэффициента отражения, в него введены блоксравнения знаков иэлученного и отраженного сигналов и преобразовательзнака коэффициента отражения, соединенные последовательно, причем управляющие входы введенных блоков подключены к вьмодам схемы управления,первый вход блока сравнения знаковсоединен с вторым выходом амплитудно-временного селектора, а второйвход - с выходом аналого-цифровогопреобразователя, второй вход преобразователя знака подключен к выходувторого регистра,2, Устройство по и. 1, е т л ич а ю щ е е с я тем, что преобразо-ватель знака выполнен в виде счетчика, первой и второй схем сравнения, первого и второго триггеров, шиф-.ратора, схемы И, генератора импульсов,причем выход последнего соединенс первым входом счетчика, выход которого соединен с первыми входами пер"вой и второй схем сравнения, второйвход первой схемы сравнения являетсяпврвым входом преобразователя знака,второй вход второй схемы сравнениясоединен с выходом шифратора, выходпервой схемы сравнения соединен спервым входом первого триггера, пря".мой выход которого соединен с вторымвходом счетчика и первым входом схемы И, второй вход которой соединенс инверсным выходом второго триггера первый вход которого соединен свыходом второй схемы сравнения, авторой вход вместе с вторым входомпервого триггера является вторымвходом преобразователя знака, третьим входом которого является третийвход второго триггера, выход схемыИ является выходом преобразователязнака,3, Устройство по и1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок срав 11 151881 нения знаков выполнен в виде шести триггеров, четырех схем И, сумматора по модулю два, причем первые вхо-.ды четырех триггеров подключены к первому входу устройства, а первые входы всех схем И подключены к второ.- му входу устройства, выход первого триггера через второй вход первой схемы И соединен с вторым входом пер О вого триггера и первым входом пятого триггера, выход последнего через второй вход второй схемы И соединен с вторым входом пятого триггера и с вторым входом третьего триггера, вы 812ход последнего подключен к первому входу сумматора по модулю два, второй вход которого подключен к выходу четвертого триггера, а выход второго триггера через второй вход третьей схемы И соединен с вторым входом второго триггера и первым входом шестого триггера, выход последнего подключен через второй вход четвертой схемы И к второму входу шестого триггера и к второму входу четвертого триггера, третьи входы третьего и четвертого триггеров соединены и под . ключены к третьему входу устройства.,1518818Составитель В,Крутин Редактор Т.Лазоренко Техред.Л.Сердюкова КорректорН,Коро Заказ 6606/53 Тираж 484 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул. Гага