Устройство для селекции максимального сигнала

Союз СоветскихСоцнапнстнчвскнхРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУВата опубликования описания 30,04,82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ МАКСИМАЛЬНОГО СИГНАЛА Устройство относится к радиоэлектронике, а именно к устройствам выделения экстремальных значений обрабатываемых сигналов, и может быть использовано в системах обработки сигналов связной или телеметрической информации.Известно устройство для селекции максимального сигнала, содержащее идентичные ячейки, причем количество ячеек определяет число входов устройства и, следовательно, число обрабатываемых сигналов. Выходы всех ячеек соединены и образуют выход уст" ройства. При подаче на входы всех ячеек различных напряжений на выход устройства проходит тот сигнал, который является наибольшим по абсолютной величине 1.11.Однако это устройство не позволяет определить максимальное значение амйлитуды каждого из обрабатываемых сигналов на некотором заданном проме жутке частотной или временной оси (вЪ зависимости от параметров представления сигнала), максимальное значение,амплитуды сигнала на этом промежуткеиз всей совокупности обрабатываемыхсигналов и номера идентичной ячейки, ф в которой это значение достигнуто,а также запомнить значения параметрасигнала (частоты или времени), прикоторых достигнуты максимумы.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей.Для достижения цели в устройстведля селекции максимального сигнала,содержащем Й каналов селекции, каждыйиз которых состоит из амплитудновременного преобразователя, вход каж-.дого иэ которых является соответствующим входом устройства, а выходподключен ко входу элемента селекции текущего максимума, в каждомканале к выходу амплитудно-временного преобразователя подключен входблока сравнения, информационные выходы которого соединены с одними инфо924870 5 10 15 20 30 50 3мационными входами решающего блока, к выходу элемента селекции текущего максимума подключен (й+1) -ый блок сравнения, информационные выходы которого и выход элемента селекции текущего максимума подключены к другим информационным входам реыающего блока, а к управляющим входам амплитудно-временных преобразователей, элемента селекции текущего максимума,блоков сравнения и к входу сброса решающего блока подключены соответст. венно первые четыре и пятый выходы синхронизатора.Синхронизатор содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, ключ, выход которого является первым выходом синхронизатора, делитель частоты, выход которого является вторым выходом синхронизатора, элемент задержки, выход которого является третьим выходом синхронизатора, счетчик импульсов, выходкоторого является четвертым выходом синхронизатора, и элемент сравнения,выход которого является пятым выходом синхронизатора и подключен к первому управляющему входу ключа, второйуправляющий вход которого соединен с выходом элемента задержки. Блок сравнения содержит последовательно соединенные первый ключ, первь 1 й управляющий вход которого объединен с первым управляющим входом второго ключа и является первым управляю щим входом блока сравнения, счетчик импульсов, первый регистр сдвига, выход которого является первым информационным выходом блока сравнения, элемент сравнения, К 5-триггер и вто рой регистр сдвига, выход которого является вторым информационным выходом блока сравнения, при этом информационные входы ключей объединены и являются входом блока сравнения, инверсный вход Ю-триггера объединен с входом сброса счетчика импульсов и является вторым управляющим входом блока сравнения, второй управляющий вход первого ключа является третьим управляющим входом блока сравнения, а вход записи второго регистра сдвига - четвертым входом, причем выход 85-триггера подключен также ко второ- . му управляющему входу второго ключа,55 выход которого соединен с тактовым входом первого регистра сдвига, а выход счетчика импульсов соединен с другим входом элемента сравнения. ф 4 На фиг. 1 представлена структурнаяэлектрическая схема устройства для селекции максимального сигнала; на фиг. 2 - структурная электрическая схема синхронизатора; на фиг. 3 структурная электрическая схема блока сравнения.Устройство содержит й параллельно включенных амплитудно-временных преобразователей 1 - й, количество которых определяет число входов 2 устройства и, следовательно, числообрабатываемых сигналов. Выходы амплитудно-временных преобразователейобъединяются в элементе 3 селекциитекущего максимума и подключены ковходам соответствующих блоков 4 - йсравнения, а выход элемента 3 селекции подключен ко входу блока 4 - й+1 сравнения. Информационные выходы блоков 4 - й + 1 сравнения и выход элемента 3 селекции подключены к информационным входам решающего блока 5,выход которого является выходом устройства. Перечисленные элементы и.блоки синхронизирует синхронизатор 6 Синхронизатор 6 (фиг. 2) содержит последовательно включенные генератор 7 тактовых импульсов, ключ 8, выход 9 которого является первым выходом синхронизатора 6, делитель 10 частоты,выход 11 - второй выход синхронизатора 6, элемент 12 задержки, выход 13 которого - третий выход синхрониэатора 6, счетчик 14 импульсов, выход15 которого -. четвертый выход синхронизатора б, элемент 16 сравнения,выход 17 которого является пятым выходом синхронизатора 6 и подключен к управляющему входу ключа 8, второй управляющий вход которого соединен с выходом элемента 12 задержки.Блок 4 - 1 сравнения (1=1 й + 1) содержит последовательно включенные первый ключ 18, счетчик 19 импульсов, первый регистр 20 сдвига, элемент 21 сравнения, В 5-триггер 22 и второй регистр 23 сдвига, а также второй ключ 24. При этом первые управляющие входы ключей 18 и 24 объединены и подключены к выходу 9 синхронизатора 6, инверсный входк 5-триггера 22 и вход сброса счетчика 19 импульсов объединены и подключены к выходу 11 синхронизатора 6,первый управляющий вход ключа 18подключен к выходу 13 .синхронизатора 6, а вход записи регистра 23 сдвига подключен к выходу 15 синхронизато 5 9248ра 6. Выход регистра 20 сдвига является первым информационным выхо"дом, выход регистра 23 сдвига - вторым информационным выходом блока- Й сравнения, а в (М + 1)-ом блоке сравнения третьим информационнымвыходом является выход счетчика 19импульсов.Устройство работает следующим образом. 10В исходном положении регистры 20и 23 сдвига и счетчики 14 и 19 импульсов устройства находятся в нулевом состоянии. Поскольку состоянияна выходах сцетчика 19 импульса и 1 зрегистра 20 сдвига совпадают, на выходе элемента 21 сравнения имеетсяуровень 1, который воздействует на5-вход В 5-триггера 22 и переводитего в состояние, обеспечивающее от-. 2 цпирание ключа 24 уровня 1 с прямоговыхода Ю-триггера 22. Остальные . ключи 8 и 18 закрыть 1. Отсчет промежутка изменения параметра сигнала начинается с момента нажатия кнопки 25Пуск, посредством которой формируется начальный уровень 1.Начальный уровень следующим обра.зом воздействует на элементы устройства: синхронизатор 6 отпирает ключ зо 8 и, поступая на вход счетчика 14. импульсов, изменяет его состояние на 1, поступая с выхода 13 синхронизатора 6 в блоки 4 - 1 сравнения, отпирает ключи 18.Состояние регистра 23 в блоках 4 - й + 1 сравнения повторяет состояние счетчика 14 импульсов, так как в исходном положении на тактовыйвход регистра 23 сдвига поступает уровень 1 с прямого выхода ВЗ-триггера 22.Импульсы от генератора тактовых импульсов 7 через клюц о с выхода 9. поступают на блоки 4 - й + 1 сравнения, где через ключи 18 поступают на вход счетчиков 19 импульсов, а через ключи 24 поступают на тактовый вход регистров 20 сдвига, так что состояния на выходе регистров 20 сдвига точно повторяют состояния на выхо" де счетчиков 19 импульсов.В 1-ом блоке 4 - 1 сравнения счетчик 19 импульсов считает количество импульсов генератора 7 тактовых им-, пульсов до тех пор, пока амплитуда напряжения .на выходе амплитудно-временного преобразователя 1 - 1 не станет равна амплитуде -го входного 70 6сигнала, поступающего на первый вход2 - . В момент совпадения амплитудна выходе амплитудно-временного преобразователя сформируется уровенькоторый воздействует на управляющиевходы ключей 18 и 24.С этого момента импульсы от генератора тактовых импульсов 7 не поступают через ключ 18 1-ого блокасравнения на счетчик 19 импульсов, а количество сосчитанных имимпульсов пропорционально времени,в течение которого открыт ключ 18.Таким образом, в 1-ом блоке 4 сравнения число импульсов, сочитанныхсчетчиком 19 импульсов, записанноев регистр 20 сдвига, пропорциональноамплитуде 1-го обрабатываемого сигнала в момент отсчета,Аналогичные процессы происходятво всех блоках сравнения 4 " 1, Помере срабатывания амплитудно-временных преобразователей 1 - 1 с ихвыходов уровни 1 поступают в блоки4 - 1 сравнения, где переводят соответствующие Ю-триггеры 22 в состояние 1, при котором на прямом выходеФормируется уровень 1, воздействующийна соответствующий вход элемента 3селекции, который сформирует уровеньна своем выходе, когда все Ю-триг"геры 22 перейдут в состояние 1, т,е.когда срабатывает тот амплитудно-временной преобразователь 1 - 1, гдеамплитуда на входе была в момент отсчета наибольшей из совокупности всехсигналов. Уровень 1 с выхода элемента 3 селекции поступает на управляющие входы ключей 18 и 24 блоков 4 сравнения, Тем самым прекращаетсясчет импульсов генератора 7 тактовыхимпульсов счетциком 19 импульсов.Число сосчитанных им импульсов пропорционально времени, в течение которого был открыт ключ 18, т.е. покане сработал амплитудно-временной пре-.образователь 1 - 1, где амплитудавходного сигнала максимальна по отношению ко всем остальным входным сигналам в момент отсчета.По окончании перечисленных процессов, в момент, когда в синхрониэаторе 6 с выхода ключа 8 на вход делителя 10 частоты поступает ровно йимпульсов, (где й коэффициент деления делителя), на выходе делителя 10частоты сформируется импульс, поступающий на К-входы ВЬ-триггеров 22блоков 4 -1 сравнения, переводя пряЭ 24870 мые выходы К 5-триггеров 22 в нулевое состояние, и на вход сброса в нулевое состояние счетчиков 19 импульсов.В амплитудно-временных преобразователях 1 - 1 и элементе 3 селекции5 процессы повторяются по аналогии с описаннь 1 ми выше. В блоках 4 - 1 сравнения в каждом канале счетчик 19 импульсов снова отсчитывает число импульсов, пропорциональное амплитуде в момент отсчета 1-го обрабатываемого сигнала, Бсли амплитуда сигнала в текущем отсчете превышает амплитуду сигнала, запомненную в регистре сдвига 20 по предыдущим отсчетам, то в момент, совпадения состояний на выходах счетчика 19 импульсов и регистра 20 сдвига сработает элемент 21 сравнения и сформирует уровень 1, обеспечивающий посредством воздействия на,5-вход ВБ-триггера 22 отпирание ключа 24 уровнемс прямого выхода Я 5-триггера 22. Уровень 1 с выхода В 5-триггера 22, воздействуя на тактовый вход регистра сдвига 23, позволяет, кроме того, переписать в регистр 23 сдвига состоя- ние счетчика 14 импульсов, соответствующее номеру отсчета, в котором достигнут очередной максимум. Импульсы от генератора 7 тактовых импульсов, проходя через открывшийся ключ 24 на тактовый вход регистра . 20 сдвига, обеспечивают перепись состояний счетчика 19 импульсов в регистр 20 сдвига вплоть до достижения 1-ым входным сигналом своего наибольшего значения в данном отсчете.Бсли амплитуда сигнала в теку 40 щем отсчете не превышает амплитуду сигнала, запомненную в регистре сдвига 20 по предыдущим отсчетам, то момента совпадения состояний на выходах счетчика 19 импульсов и регистра 20 сдвига не наступит, а значит - в регистрах 20 и 23 сдвига сохраняются те значения амплитуды и параметра сигнала, которые соответствуют отсчету, где был достигнут последний из максимумов. Аналогично про- текают процессы и в блоке 4 - й + 1 сравнения.Таким образом, в результате обработки входных сигналов в любом отсчете внутри промежутка изменения параметра сигнала, в регистрах 20 и 23 сдвига 1-ого блока 4 - М сравнения записывается соответственно новое значение максимальной амплитуды и соответствующего ему номера отсчета, если в текущем отсчете достигнут очередной максимум 1-го обрабатываемого сигнала или их состояние остается неизменным, если в текущем отсчете предыдущий максимум не превышен. В блоке 4 - й + 1 сравнения аналогичное действие производится в регистрах 20 и 23 сдвига и, кроме того, на третьем информационном выходе в момент срабатывания элемента 3 селекции имеется информация о состоянии счетчика 19 импульсов, пропорциональном максимальной амплитуде сигнала в данном отсчете из совокупности в ех обрабатываемых сигналов.Если по состоянию на некоторый отсчет максимальная амлпитуда сигнала из всей совокупности обрабатываемых сигналов была достигнута в 1-ом блоке 4 - й сравнения, то, очевидно, в блоке 4 - М + 1 сравнения в регистрах 20 и 23 сдвига будут записаны соответственно значения амплитуды и параметра сигнала, совпадающие со значениями этих величин в регистрах 20.и 23 сдвига 1-го блока 4 - 1 сравнения, Следовательно, признак совпадения значений соответственно в регистрах 20 и 23 сдвига блоков 4 - й сравнения и 1-го амплитудно-временного преобразователя 1 - И является признаком определения номера того канала, в котором достигнута максимальная амплитуда сигнала из всей совокупности обрабатываемых сигналов на данный момент отсчета или на всемпромежутке изменения параметрА сигнала,Количество произведенных отсчетов подсчитывается в счетчике 14 импульсов синхронизатора 6. В момент, когда состояние счетчика 14 импульсов совпадает с состоянием, установленным на втором входе элемента 16 сравнения за счет установки верхней границы промежутка изменения параметра сигнала (не показан), элемент 16 сравнения сформирует уровень 1, запирающий ключ 8. Тем самым процесс отсчета амплитуд и параметров сигналов прекращается и установки элементов устройства в исходное положение.Результаты селекции максимального сигнала поступают в решающий блок 5. На выходе устройства можно в требуемой форме, получать следующие сведения.92487 Формула изобретения 1., В момент очередного срабатывания делителя частоты 10, определяемыйпо наличию импульса на выходе 11 синхронизатора 6: о максимальной амплитуде 1 -го обрабатываемого сигнала имаксимума из всей совокупности сигналов на данный момент отсчета - спервых инФормационных выходов блоков 4 - сравнения; о значениях отсчетов, при которых этих максимумы 10были достигнуты - со вторых инФормационных выходов блоков 4 - 1 сравнения о номере блока 4 - 1 сравнения,в котором было достигнуто наибольшеезначение амплитуды сигнала на данный 1момент отсчета из всей совокупностисигналов - по признаку совпадениясостояний регистров 20 и 23 сдвигаблока 4 - М + 1 сравнения и регистров 20 и 23 сдвига блоков 4 - й срав- щнения.2. В момент срабатывания элемента3 селекции, определяемого по наличиюимпульса на его выходе, получают сведения о максимальном значении амп- .2литуды из всей совокупности сигналовв данном отсчете с третьего инФормационного выхода блока сравнений4-И+1.3, В момент срабатывания элемента зо16 сравнения, определяемого по нади"чию импульса на выходе синхронизатора 6 - о максимальной амплитуде каждого из обрабатываемых сигналов назаданном промежутке частотной иливременной оси и максимальное значениесигнала на этом же промежутке извсей совокупности обрабатываемых сигналов - с первых инФормационных выходов блоков 4-сравнения; о значении параметра сигнала, при которыхэти максимумы достигнуты - со вторыхинФормационных выходов блоков сравнения 4 - 1; о номере канала селекции, в котором достигнуто наибольшеезначение амплитуды на заданном промежутке.Пересчет значений состояний в регистрах в абсолютные значения напря"жений и параметров сигнала возможноЯпри заданном законе соответствия меаду ними,Использование новых элементов рас-ширяет Функциональные возможности устройства а именно делает возможным1Яопределение максимального значенияамплитуды каждого из обрабатываемыхсигналов на заданном промежутке частотной или временной оси и максималь 0 10ного значения амплитуды игнала на этом же промежутке из всей совокупности обрабатываемых сигналов. 1. Устройство для селекции максимального сигнала, содержащее Й каналов селекции, каждый из которых состоит из амплитудно-временного преобразователя, вход каждого из которых является соответствующим входомустройства, а выход подключен к входу элемента селекции текущего максимума, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей, в каждом канале квыходу амплитудно-временного преобразователя подключен вход блока сравнения, информационнце выходы которого соединены с одними инФормационнымивходами решающего блока, к выходу элемента селекции текущего максимума подключен й + 1)-ый блок сравнения, инФормационные выходы которого и выход элемента селекции текущего максимума подключены к другим инФор- а мационным входам решающего блока, а к управляющим входам амплитудно-временных преобразователей, элемента селекции текущего максимума, блоков сравнения и к входу сброса решающего блока подключены соответственно первые четыре и пятый выходы синхронизатора.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что синхронизатор содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, ключ, выход которого является первым выходом синхронизатора, делитель частоты, выход которого является вторым выходом синхронизатора, элемент задержки, выход которого является третьим выходом синхронизатора, счетчик импульсов, выход которого является четвертым выходом синхронизатора, и элемент сравнения, выход которого является пятым выходом синхронизатора и подключен к первому управляющему входу ключа, второй управляющий вход которого соединен с выходом элемента задержки.3, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок сравнения содержит последовательно соеди" ненные первый ключ, первый управ" ляющий вход которого объединен с пер"11 92487012вым управляющим входом второго ключа первого ключа является третьим у;ави является первым управляющим входом ляющим входом блока сравнения, аблока сравнения, очетчик импульсов, вход записи второго регистра сдвига "первый регистр сдвига, выход которо" четвертым входом, причем выходго является первым информационным вы- з Й 5-триггера подключен также к второходом блока сравнения, элемент срав- му управляющему входу второго ключа,нения, 85"триггер и второй регистр выход которого соединен с тактовымсдвига, выход котооого является вто- входом первого регистрасдвига, а вырым информационным выходом блока ход счетчика импульсов соединен ссравнения, при этом информационные 0 другим входом элемента сравнения.входы ключей объединены и являютсявходом блока сравнения, инверсный Источники информации,вход Ю"триггера объединен с входом принятые во внимание при экспертизесброса счетчика импульсов и являет. Авторское свидетельство СССРся вторым управляющим входом блока 15 У 372711, кл. Н 04 В 1/10, 1971сравнения, второй управляюЩий вход (прототип),