DE4225461C1

DE4225461C1 - Einschwingfreies, digitales Verfahren und Mittel zur Homogenisierung einer Impulsfolge

Info

Publication number: DE4225461C1
Application number: DE19924225461
Authority: DE
Inventors: Guenter Albert; Martin Schuster
Original assignee: ELTRO GMBH GESELLSCHAFT fur STRAHLUNGSTECHNIK 69123 HEIDELBERG DE; Eltro GmbH and Co
Current assignee: Hensoldt Optronics GmbH
Priority date: 1992-08-01
Filing date: 1992-08-01
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2012-08-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein einschwingfreies, digitales Verfahren zur Homogenisie rung einer Impulsfolge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf Mittel zu seiner Durchführung.

In der Wirkungsweise vergleichbar ist die Verwendung einer PLL (phase locked loop = Phasenregelkreis) oder eines Bandpasses, der bei seiner Mittenfrequenz das Eingangssignal durchläßt, während es andere auftretende Frequenzen sperrt. Hierbei sowie bei der gleich falls vorstellbaren Verwendung von Filterschaltungen ist jedoch von Nachteil, daß die ersten Impulse wegen einer gewissen Einschwingzeit anders erscheinen als man sie gerne haben möchte.

Durch die DE-OS 20 51 953 ist eine Taktgewinnung bekannt, bei der die Taktschaltung bei einer Frequenz arbeitet, die gleich der Wiederholungsrate der Daten ist, und aus der DE-AS 20 41 951 ist es bekannt, die Zeitverzögerung bei einer Verzögerungsschaltung zu bestim men und anzuzeigen, die einen Impulsgenerator enthält. Eine direkte Ausnützung des ersten Impulses ohne Einschwingzeit und ohne Zeitraster ist mit diesem Stand der Technik nicht möglich.

Dies gilt auch für den Synchronisierungs-Signaldetektor für einen Plattenspieler nach der US 4 982 110, der ein Zeitintervall zwischen einem angestoßenen ersten und zweiten Im puls eines Eingangssignals aufnimmt und als Synchronisationssignal verwendet, wenn be sagtes Zeitintervall gleich einem vorher bestimmten Referenzzeitintervall ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird nunmehr darin gesehen, eine Eingangsimpulsfolge mit zeit lich unterschiedlichem Abstand der Impulse in eine Ausgangsimpulsfolge zu verwandeln, bei der die Impulse in einem gewünschten Zeitraster zu liegen kommen und der erste Impuls nach einer längeren Pause phasenrichtig ausgegeben wird. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art erfindungsgemaß durch die im Kennzeichnungsteil dieses Anspruchs genannten Merkmale gelöst. Auf diese Weise läßt sich der erste Impuls ohne Einschwingzeit direkt ausnutzen. Auch benötigt eine entspre chend Schaltung kein absolutes Zeitraster, vielmehr kann sie innerhalb ihrer t_min/t_max-Tole ranz einer Eingangsfrequenzänderung folgen.

Die Unteransprüche zeigen Weiterbildungen der Erfindung.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Zeichnung mit mehreren Impulsdiagrammen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Zeitfenster eines Generators (Zeitbasis) mit Startvor gabe zum Zeitpunkt t_o[n],

Fig. 2a das Eintreffen des zweiten Impulses vor der ersten Begrenzung des Zeitfensters,

Fig. 2b die Ausgabe des zweiten Impulses zum Zeitpunkt der ersten Begrenzung des Zeitfensters nach vorausgehender Speicherung,

Fig. 2c das resultierende Zeitfenster 4′ für den zweiten Impuls mit Startvorgabe t_o[2],

Fig. 3a den Idealfall, das Eintreffen des zweiten Impulses in dem durch das Zeitfenster vorgegebenen Bereich,

Fig. 3b die direkte Ausgabe des zweiten Impulses im Anschluß an den Vorgang gemäß Fig. 3a,

Fig. 3c das resultierende Zeitfenster 4′ für den zweiten Impuls mit Startvorgabe t_o[2],

Fig. 4a das Fehlen eines Impulses am Ende des Zeitfensters 4,

Fig. 4b die zwangsweise Ausgabe eines Impulses nach den Erkennt nissen gemäß Fig. 4a,

Fig. 4c die Zeitfenster für den ersten und den zweiten Impuls und

Fig. 5 ein Blockschaltbild für das erfindungsgemäße Verfahren.

Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel besitzt in der Impuls technik generelle Gültigkeit und ist insofern von einem speziellen An wendungsfall unabhängig. Zum besseren Verständnis der Problematik sei es jedoch im Zusammenhang mit einem die Szene abtastenden Schwingspiegel bei Wärmebildgeräten erläutert. Dabei kommt es vorrangig auf eine kon stante, zeitrichtige Ausgabe der sogenannten Topcolumns, das sind Spaltenimpulse einer Bildzeile, während des Scanvorgangs an. Für diesen Zweck muß die Eingangsimpulsfolge mit zeitlich unterschiedlichem Abstand der einzelnen Impulse in eine entsprechende Ausgangsimpulsfolge umge wandelt werden, bei der die Impulse in einem gewünschten Zeitraster zu liegen kommen. Die Anzahl der Impulse bleibt über eine bestimmte Zeit konstant, wobei nach dieser Zeit für eine längere Zeit kein Impuls vor handen ist.

Fig. 1 deutet den Fall an, bei dem der Generator 3 das Zeitfenster 4 mit je einer minimalen Zeit t_min und einer maximalen Zeit t_max erzeugt, in das die Impulse 1 bis n passen sollen. Mit Eintreffen des Impulses 1 zur Zeit t_o beginnt der Generator das erste Zeitfenster zu erzeugen. Im vorliegenden Fall gilt die zeitliche Begrenzung dem Impuls 2, der inner halb der durch das Zeitfenster vorgegebenen Begrenzungen kommen muß.

In Fig. 2a ist die Möglichkeit aufgezeigt, daß der (zweite) Impuls 2 vor der zeitlichen Begrenzung t_min eintrifft. In diesem Fall wird das Ergeb nis gespeichert und gemäß Fig. 2b bei der Zeit t_min, das heißt bei der ersten Begrenzung durch das Zeitfenster 4, wieder ausgegeben. In Fig. 2c ist bereits das Zeitfenster 4′ für den (dritten) Impuls 3 angedeutet. Treten mehrere Impulse vor der Zeit t_min auf, werden sie zwischenge speichert (z. B. in einem FIFO 9 = Schieberegister oder Stapelspeicher) und zur gegebenen Zeit nacheinander abgearbeitet. Trifft der (zweite) Impuls 2 in dem Intervall zwischen den Zeiten t_min und t_max ein, wie dies in Fig. 3a dargestellt ist, so wird er gemäß Fig. 3b direkt ausge geben, wobei das zugehörige Zeitfenster 4′ für Impuls 3 aus Fig. 3c hervorgeht.

Ist dagegen bis zum Zeitwert t_max gemäß Fig. 4a kein Impuls aufgetreten, wird gemäß Fig. 4b am Ausgang beim Zeitwert t_max zwangsweise ein Impuls ausgegeben. Fig. 4c zeigt die Zeitfenster 4 und 4′ für den (zweiten) Impuls 2 und den (dritten) Impuls 3. Der nach t_max[1] folgende Eingangs impuls muß unterdrückt werden.

Bei jeder Ausgabe eines Impulses wird ein neuer Zyklus der Erzeugung eines Zeitfensters gestartet; ein absolutes Zeitraster ist dadurch nicht erforderlich, vielmehr folgt die Schaltung innerhalb ihrer t_min/t_max-Toleranz einer Eingangsfrequenzänderung. Man bedient sich hier zu vorladbarer Binärzähler innerhalb des Generators 3, die mit einer festen Clockfrequenz getaktet werden. Nach Fig. 5 wertet ein synchrones Steuer werk 5 die Eingangsimpulse 6 und die Zeitbasis aus und erzeugt daraus die Start- und Rücksetzsignale 7 der Zeitbasis sowie die Ausgangsimpulse 8. Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist in etwa mit derjenigen eines Band passes vergleichbar, der bei seiner Mittenfrequenz das Eingangssignal durchläßt und andere auftretende Frequenzen sperrt.

Bei einem anderen, zeichnerisch nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch denkbar anstelle von Binärzählern Monoflops oder Software in einem Prozessor für die Erzeugung eines Zeitfensters zu benutzen, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen würde.

Claims

1. Einschwingfreies, digitales Verfahren zur Homogenisierung einer Impulsfolge, vorzugsweise für das Betreiben eines die Szene abtastenden Schwingspiegels bei Wärmebildgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß

a) mit Hilfe eines Generators (3) ein Zeitfenster (4) oder (4′) mit je einem minimalen Zeitwert t_min und einem maximalen Zeitwert t_max erzeugt wird, in das die Eingangsimpulse (1-2-n) zeitlich hin einpassen sollen,
b) der Generator (3) nach Eintreffen des ersten Eingangsimpulses (1) damit beginnt, den Startzeitpunkt t_min[1] für das erste Zeitfen ster (4) zu erzeugen, gleichzeitig wird der Eingangsimpuls am Aus gang ausgegeben,
c) beim Eintreffen des zweiten Impulses (2) vor dem minimalen Zeitwert t_min[1] des Zeitfensters (4) diesen Impuls (2) speichert und mit dem Erreichen des minimalen Zeitwertes den Impuls (2) ausgibt, wobei die Impulsausgabe den Generator (3) veranlaßt, den Startzeitpunkt t_min[2] für das Fenster (4′) zu erzeugen,
d) beim Eintreffen des zweiten Impuls (2) innerhalb des Zeitfensters (4), dieser Impuls (2) dann direkt ausgegeben wird, wobei die Im pulsausgabe den Generator (3) veranlaßt den Startzeitpunkt t_min[2] für das Zeitfenster (4′) zu erzeugen,
e) beim Fehlen eines Impulses zum Zeitpunkt des maximalen Zeitwertes t_max[1] ein Impuls zwangsweise ausgegeben wird, die Impulsausgabe veranlaßt und der folgende Eingangsimpuls unterdrückt wird und
f) alle weiteren eintreffenden n Impulse je nach ihrer Lage vor, inner halb oder nach dem vom n-1-Impuls erzeugten Zeitfenster liegen und ein neuer Zyklus der Erzeugung eines Zeitfensters gestartet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Zeitfenster (4; 4′) mit vorladbaren und mit fester Clock frequenz getakteten Binärzählern oder mit Monoflops oder mit Soft ware in einem Prozessor erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem synchronen Steuerwerk (5) die Eingangsimpulse (6) aus gewertet und daraus die Start- und Rücksetzsignale (7) der Zähler des Generators (3) sowie die Ausgangsimpulse (8) erzeugt werden.

4. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das synchrone Steuerwerk (5) aus den Eingangsimpulsen (6) die Start- und Rücksetz signale (7) für das Zeitfenster (4; 4′) des funktionell nachgeschal teten Generators (3) gewinnt, von dessen Ausgangsseite die Zeitwerte t_min/t_max in das Steuerwerk gelangen.