RU2018860C1 - Direction finding method of determining temporal location of videopulse - Google Patents

Direction finding method of determining temporal location of videopulse Download PDF

Info

Publication number
RU2018860C1
RU2018860C1 SU4854997A RU2018860C1 RU 2018860 C1 RU2018860 C1 RU 2018860C1 SU 4854997 A SU4854997 A SU 4854997A RU 2018860 C1 RU2018860 C1 RU 2018860C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulse
time
video pulse
elements
value
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.П. Конищев
Original Assignee
Конищев Валерий Петрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конищев Валерий Петрович filed Critical Конищев Валерий Петрович
Priority to SU4854997 priority Critical patent/RU2018860C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2018860C1 publication Critical patent/RU2018860C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio location. SUBSTANCE: time scale is formed according to the method, maximal value of videopulse is indicated, tracking thresholds are formed and values of droop of pulse and leading edge of the pulse are compared with values of thresholds. Moments when videopulses cross tracking thresholds are fixed and time location of videopulse is calculated subsequently. EFFECT: improved precision. 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в тех областях, где возникает необходимость измерения временного положения видеоимпульса при любом соотношении между амплитудой сигнала и динамическим диапазоном приемника, в частности и при превышении амплитудой сигнала динамического диапазона приемника. The invention relates to radar and can be used in areas where it becomes necessary to measure the temporal position of the video pulse for any ratio between the signal amplitude and the dynamic range of the receiver, in particular when the signal amplitude exceeds the dynamic range of the receiver.

Цель изобретения - повышение точности определения временного положения видеоимпульса при любом соотношении между амплитудой сигнала и динамическим диапазоном приемника для видеоимпульсов, у которых задний фронт является зеркальным отображением переднего фронта, сжатым или растянутым во времени. The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the temporal position of the video pulse for any ratio between the signal amplitude and the dynamic range of the receiver for video pulses in which the trailing edge is a mirror image of the leading edge, compressed or extended in time.

Математически сущность предлагаемого способа заключается в том, что осуществляют линейную аппроксимацию переднего и заднего фронтов видеоимпульса по двум точкам, получаемым в моменты пересечения последними двух следящих порогов измерения, экстраполируют полученные прямые до взаимного пересечения и используют абсциссу точки пересечения в качестве временного положения видеоимпульса. Mathematically, the essence of the proposed method lies in the fact that the leading and trailing edges of the video pulse are linearly approximated by two points obtained at the moments when the last two measurement thresholds intersect, the obtained lines are extrapolated to the mutual intersection and the abscissa of the intersection point is used as the temporary position of the video pulse.

Найдем соотношение, позволяющее определить абсциссу точки пересечения аппроксимирующих прямых. Let us find a relation that allows us to determine the abscissa of the intersection point of the approximating lines.

Уравнение прямой, проходящей через две точки переднего фронта, может быть представлено в виде:
V1(t)=

Figure 00000001
, где V1(t) - аналитическое представление переднего фронта видеоимпульса;
t1, t2 - моменты пересечения передним фронтом видеоимпульса следящих порогов V1 = λ1 Vm, V2 = λ2 Vm соответственно;
λ1, λ2 - относительные уровни измерения, причем 0 < λ1 < λ2 < 1.The equation of a line passing through two points of the leading edge can be represented as:
V 1 (t) =
Figure 00000001
where V 1 (t) is the analytical representation of the leading edge of the video pulse;
t 1 , t 2 - moments of crossing the leading edge of the video pulse of the following thresholds V 1 = λ 1 V m , V 2 = λ 2 V m, respectively;
λ 1 , λ 2 are relative measurement levels, with 0 <λ 12 <1.

Vm - максимальное значение видеоимпульса.V m - the maximum value of the video pulse.

Аналогично уравнение прямой, проходящей через две точки заднего фронта
V2(t)=

Figure 00000002
, где V2(t) - аналитическое представление заднего фронта видеоимпульса;
t3, t4 - моменты пересечения задним фронтом видеоимульса следящих порогов V2 и V1 cоответственно.Similarly, the equation of a line passing through two points of a trailing edge
V 2 (t) =
Figure 00000002
where V 2 (t) is the analytical representation of the trailing edge of the video pulse;
t 3 , t 4 - the moments of crossing the trailing edge of the video pulse tracking thresholds V 2 and V 1, respectively.

Учитывая, что в точке пересечения to аппроксимирующих прямых ординаты одинаковы, т.е. V1(to) - V2(to), определим
to=

Figure 00000003

При этом достигается поставленная цель изобретения для указанного в ней класса видеоимпульсов, передний и задний фронты которых в этом случае можно представить соответственно в виде
V1(t) = Vmφ1[α(tm-t)],
V2(t) = Vmφ1[α(t-tm)] где φ1(˙) - аналитическое представление переднего фронта нормированного видеоимпульса;
α- масштабирующий множитель с размерностью частоты;
tm - абсцисса максимума видеоимпульса;
К - коэффициент, учитывающий сжатие (растяжение) заднего фронта видеоимпульса по отношению к переднему фронту.Given that at the intersection point t o of the approximating straight lines, the ordinates are the same, i.e. V 1 (t o ) - V 2 (t o ), define
t o =
Figure 00000003

In this case, the object of the invention is achieved for the class of video pulses indicated in it, the leading and trailing edges of which in this case can be represented, respectively, in the form
V 1 (t) = V m φ 1 [α (t m -t)],
V 2 (t) = V m φ 1 [α (tt m )] where φ 1 (˙) is the analytical representation of the leading edge of the normalized video pulse;
α- scaling factor with frequency dimension;
t m is the abscissa of the maximum video pulse;
K is a coefficient taking into account compression (tension) of the trailing edge of the video pulse with respect to the leading edge.

В момент t1 пересечения передним фронтом видеоимпульса первого следящего порога выполняется равенство:
V2(t1) = V1.
At the time t 1 crossing the leading edge of the video pulse of the first tracking threshold, the equality
V 2 (t 1 ) = V 1 .

Или после подстановки значений
Vm · φ1[α(tm-t1)] = V1.
Or after substituting values
V m · φ 1 [α (t m -t 1 )] = V 1 .

Откуда
t2=tm-

Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
/α=tm-a,, где φ1 -1 - функция, обратная φ - 1 1(·),
a=
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
/α...Where from
t 2 = t m -
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
/ α = t m -a ,, where φ 1 -1 is the inverse function of φ - 1 1 ()
a =
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
/ α ...

Аналогично определим моменты t2, t3, t4 пересечения передним фронтом видеоимпульса второго следящего порога, задним фронтом второго и первого следящих порогов соответственно:
t2=tm-

Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
/α=tm-b,,
t3=tm+
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000015
/kα=tm+c,,
t4= tm+
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000018
/kα=tm+d,, где b=
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000021
/α, c=
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000024
/kα, d=
Figure 00000025
Figure 00000026
Figure 00000027
/kα.Similarly, we determine the moments t 2 , t 3 , t 4 of the intersection by the leading edge of the video pulse of the second tracking threshold, the trailing edge of the second and first tracking thresholds, respectively:
t 2 = t m -
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
/ α = t m -b ,,
t 3 = t m +
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000015
/ kα = t m + c ,,
t 4 = t m +
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000018
/ kα = t m + d ,, where b =
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000021
/ α, c =
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000024
/ kα, d =
Figure 00000025
Figure 00000026
Figure 00000027
/ kα.

Подставим найденные значения моментов пересечения передним и задним фронтами видеоимпульса двух следящих порогов в выражение для определения временного положения видеоимпульса по предлагаемому способу:
to=

Figure 00000028

Раскроем скобки и приведем подобные члены в последнем выражении:
to= tm+
Figure 00000029

Нетрудно убедиться с учетом введенных обозначений, что ас - bd = 0, Окончательно
to = tm.We substitute the found values of the moments of intersection by the leading and trailing edges of the video pulse of two tracking thresholds in the expression for determining the temporary position of the video pulse by the proposed method:
t o =
Figure 00000028

We expand the brackets and give similar terms in the last expression:
t o = t m +
Figure 00000029

It is easy to verify, taking into account the introduced notation, that ac - bd = 0.
t o = t m .

Таким образом, для видеоимпульсов, у которых задний фронт является зеркальным отображением переднего фронта, сжатым или растянутым во времени, предложенный способ обеспечивает оценку временного положения видеоимпульса, не зависящую от отношения V1/Vm и V2/Vm, т.е. неизменную при любых выбранных порогах измерения.Thus, for video pulses in which the trailing edge is a mirror image of the leading edge, compressed or extended in time, the proposed method provides an estimate of the temporal position of the video pulse, independent of the ratios V 1 / V m and V 2 / V m , i.e. unchanged at any selected measurement thresholds.

В случае попадания амплитуды входного сигнала в динамический диапазон приемника в качестве порогов измерения используются значения V1= λ1 Vm и V2 = λ2 Vm. В случае превышения амплитудой входного сигнала динамического диапазона приемника происходит ограничение видеоимпульса сверху. Максимальное значение видеоимпульса совпадает в этом случае с верхней границей динамического диапазона приемника и в качестве порогов измерения используются значения V1 = λ1 Vg и V2 = λ2 Vg, где Vg - значение верхней границы динамического диапазона приемника.If the amplitude of the input signal falls into the dynamic range of the receiver, the measurement thresholds are V 1 = λ 1 V m and V 2 = λ 2 V m . If the amplitude of the input signal exceeds the dynamic range of the receiver, the video pulse is limited from above. In this case, the maximum value of the video pulse coincides with the upper limit of the dynamic range of the receiver, and the values V 1 = λ 1 V g and V 2 = λ 2 V g are used as measurement thresholds, where V g is the value of the upper limit of the dynamic range of the receiver.

Но оценка временного положения видеоимпульса по предложенному способу в любом из рассмотренных случаев остается неизменной. В то же время способ - прототип обеспечивает неизменность оценки временного положения видеоимпульса при превышении амплитудой входного сигнала динамического диапазона приемника только для сигналов с линейным фронтом. But the assessment of the temporary position of the video pulse by the proposed method in any of the cases considered remains unchanged. At the same time, the prototype method provides a constant estimate of the temporal position of the video pulse when the amplitude of the input signal exceeds the dynamic range of the receiver only for signals with a linear edge.

Формирование следящих порогов требует задержки видеоимпульса на время tc не меньшее, чем априорно известное время достижения видеоимпульсом максимального значения. С учетом этого и приведенных выше выкладок физическая сущность предлагаемого способа заключается в том, что формируют шкалу времени, фиксируют максимальное значение видеоимпульса Vm, формируют первый V1 = λ1 Vm и второй V2 = λ2 Vmследящие пороги, 0 < λ1 < λ2 < 1 задерживают видеоимпульс на время tc, не меньшее, чем априорно известное время достижения видеоимпульсом максимального значения, сравнивают значение переднего фронта задержанного видеоимпульса с первым следящим порогом и в момент пересечения передним фронтом этого порога формируют первый сигнал сравнения, которым фиксируют значение времени t1 по шкале времени, сравнивают значение переднего фронта задержанного видеоимпульса с вторым следящим порогом и в момент пересечения передним фронтом второго следящего порога формируют второй сигнал сравнения, которым фиксиpуют значение времени t2 по шкале времени, сравнивают значение заднего фронта задержанного видеоимпульса с вторым следящим порогом и в момент пересечения этого порога задним фронтом формируют третий сигнал сравнения, которым фиксируют значение t3 по шкале времени, сравнивают значение заднего фронта задержанного видеоимпульса с первым следящим порогом и в момент пересечения задним фронтом этого порога формируют четвертый сигнал сравнения, которым фиксируют значение времени t4 по шкале времени, определяют временное положение видеоимпульса to по формуле
to=

Figure 00000030
_ tc,
На фиг.1 приведена структурная схема устройства для осуществления способа.The formation of tracking thresholds requires a delay of the video pulse for a time t c no less than the a priori known time for the video pulse to reach its maximum value. In view of this and the above calculations, the physical nature of the proposed method consists in forming a time scale, fixing the maximum value of the video pulse V m , forming the first V 1 = λ 1 V m and the second V 2 = λ 2 V m tracking thresholds, 0 < λ 12 <1 delay the video pulse for a time t c , no less than the a priori known time of the video pulse reaching the maximum value, compare the value of the leading edge of the delayed video pulse with the first tracking threshold and at the moment of crossing the leading edge of this threshold form the first comparison signal, which fixes the time value t 1 on the time scale, compares the value of the leading edge of the delayed video pulse with the second tracking threshold, and at the moment the leading edge crosses the second monitoring threshold, a second comparison signal is generated, which fixes the time value t 2 on the time scale, compare the value the trailing edge with said second delayed video pulse followed threshold and the moment of crossing this threshold the trailing edge forming a third comparison signal which fixed value t 3 on a scale Yemeni, comparing the falling edge delayed video pulse value to a first threshold and followed at the time of intersection of the trailing edge forming a fourth threshold comparison signal, the value of which is fixed time t 4 to time scale determined by the time t o video pulse position according to the formula
t o =
Figure 00000030
_ t c ,
Figure 1 shows the structural diagram of a device for implementing the method.

Устройство содержит вход 1 подачи напряжения видеоимпульса, вход 2 подачи напряжения порога обнаружения, вход 3 "Пуск" устройства, вход 4 "Стоп" устройства, элемент задержки 5, счетчик импульсов 6, элемент задержки 7, элемент И 8, генератор импульсов 9, триггеры 10, 11, элементы ИЛИ 12, 13, ключ 14, компаратор 15, элемент И 16, триггеры 17-20, элементы И 21-24, инверторы 25, 26, элементы дифференцирования 27, 28, элемент задержки 29, компараторы 30, 31, пиковый детектор 32, элемент дифференцирования 33, элемент задержки 34, триггер 35, делитель напряжения 36 из последовательно соединенных резисторов R1, R2, R3, группу элементов И 37, группу элементов И 38, группу элементов И 39, группу элементов И 40, элемент ИЛИ 41, регистры 42, 43, группу элементов И 44, группу элементов И 45, группу элементов ИЛИ 46, группу элементов ИЛИ 47, блок умножения 48, элементы ИЛИ 49, 50, элемент И 51, элемент задержки 52, группу элементов И 53, группу элементов И 54, группу элементов ИЛИ 55, счетчик 56, накапливающий сумматор 57, блок деления 58, группу элементов И 59, регистр 60, группу элементов И 61, элемент ИЛИ 62, группу элементов ИЛИ 63, накапливающий сумматор 64, группу элементов И 65, группу выходов 661-66m устройства, где m - разрядность кода времени. Блок умножения 48 и блок деления 58 могут быть выполнены по схеме постоянного запоминающего устройства матричного типа.The device contains an input 1 supply voltage of the video pulse, input 2 supply voltage of the detection threshold, input 3 "Start" of the device, input 4 "Stop" of the device, delay element 5, pulse counter 6, delay element 7, element And 8, pulse generator 9, triggers 10, 11, OR elements 12, 13, key 14, comparator 15, And 16 element, triggers 17-20, And 21-24 elements, inverters 25, 26, differentiation elements 27, 28, delay element 29, comparators 30, 31 , peak detector 32, differentiation element 33, delay element 34, trigger 35, voltage divider 36 from series resistance resistors R 1 , R 2 , R 3 , group of elements AND 37, group of elements AND 38, group of elements AND 39, group of elements AND 40, element OR 41, registers 42, 43, group of elements AND 44, group of elements AND 45, group of elements OR 46, group of elements OR 47, multiplication unit 48, elements OR 49, 50, element 51, delay element 52, group of elements 53, group of elements 54, group of elements OR 55, counter 56, accumulating adder 57, division block 58, the group of elements AND 59, the register 60, the group of elements AND 61, the element OR 62, the group of elements OR 63, the accumulating adder 64, the group of elements entov And 65, a group of outputs 66 1 -66 m device, where m is the capacity of the time code. The multiplication unit 48 and the division unit 58 can be performed according to the scheme of read-only memory of the matrix type.

На фиг.2 приведена структурная схема указанных блоков. Figure 2 shows the structural diagram of these blocks.

Она содержит входы 671-67к подачи кода первого числа, входы 681-68к подачи второго числа, где к - разрядность чисел, установочный вход 69, инициирующий вход 70, регистры 71, 72, дешифраторы 73, 74, группу регистров 75, по числу регистров 75 группы элементов И 76, группу элементов ИЛИ 77, регистр 78, выходы выдачи результата в прямом коде 791-79m, выходы выдачи результата в обратном коде 801-80m.It contains inputs 67 1 -67k of supplying the code of the first number, inputs 68 1 -68k of supply of the second number, where k is the bit depth of the numbers, installation input 69, initiating input 70, registers 71, 72, decoders 73, 74, group of registers 75, the number of registers 75 of the group of elements AND 76, the group of elements OR 77, register 78, the outputs of the result in the direct code 79 1 -79 m , the outputs of the result in the reverse code 80 1 -80 m .

В блоке деления 58 отсутствуют регистры 71 и 72. Их роль выполняют счетчик 56 и сумматор 57. In block division 58 there are no registers 71 and 72. Their role is played by the counter 56 and the adder 57.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В исходном состоянии триггеры 10, 11, 17, 18, 19, 20, 35 обнулены. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 10 закрывает элемент И 8, блокируя дальнейшее распространение импульсов с выхода запущенного генератора импульсов 9. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 11 закрывает элемент И 16. Нулевые уровни с прямых выходов триггеров 17-20 закрывают соответственно элементы И 37, 39, 38, 40. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 35 закрывает элементы И 21, 22, 23, 24, 51. На вход 2 устройства подается напряжение порога обнаружения, что приводит к появлению на выходе компаратора 15 нулевого уровня, который размыкает ключ 14. Пиковый детектор 32 обнулен, на выходах компараторов 30 и 31 произвольные уровни, которые могут изменяться под воздействием шумов. Импульсы, формируемые при изменении уровней элементами дифференцирования 27 и 28, гасятся закрытыми элементами И 21, 22, 23, 24, 51. Регистры 42, 43, счетчики 6, 56, сумматоры 57, 64 обнулены. В регистр 60 и сумматор 64 занесен обратный код значения (-1)tc, где tc - время задержки элемента задержки 29, В блоке умножения 48 обнулены регистры 71 и 72, в регистры 75 занесены коды результатов операции умножения двух к-разрядных чисел. В блоке деления 58 в регистры 75 занесены коды результатов операции деления двух к-разрядных чисел (входы начальных установок и входы занесения на чертеже не показаны).In the initial state, triggers 10, 11, 17, 18, 19, 20, 35 are reset. The zero level from the direct output of the trigger 10 closes the And 8 element, blocking the further propagation of pulses from the output of the running pulse generator 9. The zero level from the direct output of the trigger 11 closes the And 16 element. The zero levels from the direct outputs of the triggers 17-20 close the And 37 elements, respectively 39, 38, 40. The zero level from the direct output of the trigger 35 closes the elements And 21, 22, 23, 24, 51. At the input 2 of the device, a detection threshold voltage is applied, which leads to the appearance of a zero level at the output of the comparator 15, which opens the key 14 . The peak detector 32 is reset to zero, at the outputs of the comparators 30 and 31 arbitrary levels that can change under the influence of noise. The pulses generated when the differentiation elements 27 and 28 change levels are quenched by closed elements I 21, 22, 23, 24, 51. Registers 42, 43, counters 6, 56, adders 57, 64 are reset. The inverse code of the value (-1) t c is entered into register 60 and adder 64, where t c is the delay time of the delay element 29, registers 71 and 72 are reset in the multiplication unit 48, the codes of the results of the operation of multiplying two k-bit numbers are entered in the registers 75 . In the division block 58, the codes of the results of the operation of dividing two k-bit numbers are entered into the registers 75 (the inputs of the initial settings and the entries of the entries are not shown in the drawing).

В начале измерений на вход 3 "Пуск" устройства подается импульс, который переводит триггер 10 в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера 10 открывает элемент И 8 и импульсы с выхода генератора импульсов 9 подсчитываются в счетчике 6. Формируется шкала дискретного времени. At the beginning of the measurements, a pulse is applied to input 3 of the “Start” device, which transfers trigger 10 to a single state. A single level from the direct output of trigger 10 opens the And 8 element and pulses from the output of the pulse generator 9 are counted in counter 6. A discrete time scale is formed.

При превышении напряжением фронта видеоимпульса, поступающим на вход 1, напряжения порога обнаружения на выходе компаратора 15 формируется единичный положительный перепад напряжения и устанавливается единичный уровень. Из единичного перепада напряжения элемент дифференцирования 33 формирует импульс положительной полярности, поступающий на вход элемента задержки 34. Единичный уровень с выхода компаратора 15 замыкает ключ 14, что обеспечивает поступление напряжения видеоимпульса на входы элемента задержки 29 и пикового детектора 32. Пиковый детектор 32 отслеживает текущее значение напряжения фронта видеоимпульса, фиксирует его максимальное значение Vm и подает его на вход делителя напряжения 36. При этом в общей точке резисторов R1 и R2формируется напряжение первого следящего порога V1 = λ1 Vm, которое подается на первый вход компаратора 31, а в общей точке резисторов R2 и R3 - напряжение второго следящего порога V22 Vm, которое подается на первый вход компаратора 30. Появление напряжений следящих порогов на первых входах компараторов 30 и 31 приводит к установлению на их выходах нулевых уровней.When the voltage of the front of the video pulse arriving at input 1 exceeds the voltage of the detection threshold, a single positive voltage drop is formed at the output of the comparator 15 and a unit level is established. From a single voltage drop, the differentiation element 33 generates a pulse of positive polarity arriving at the input of the delay element 34. A single level from the output of the comparator 15 closes the key 14, which ensures the supply of voltage of the video pulse to the inputs of the delay element 29 and the peak detector 32. The peak detector 32 monitors the current value the voltage front of the video pulse, fixes its maximum value V m and feeds it to the input of the voltage divider 36. In this case, a voltage is formed at the common point of the resistors R 1 and R 2 the first monitoring threshold V 1 = λ 1 V m , which is supplied to the first input of the comparator 31, and at the common point of the resistors R 2 and R 3 the voltage of the second monitoring threshold V 2 = λ 2 V m , which is supplied to the first input of the comparator 30. The appearance of voltage tracking thresholds at the first inputs of the comparators 30 and 31 leads to the establishment at their outputs of zero levels.

В элементе задержки 29 видеоимпульс задерживается на время tc не меньшее, чем время достижения им максимального значения (априори известное), измеряемое по уровню порога обнаружения.In the delay element 29, the video pulse is delayed by a time t c not less than the time it reaches its maximum value (a priori known), measured by the level of the detection threshold.

Время задержки элемента задержки 34 меньше времени задержки элемента задержки 29 на время срабатывания триггера 35. Импульс с выхода элемента задержки 34 переводит триггер 35 в единичное состояние. Единичный уровень с прямого выхода триггера 35 открывает элементы И 21, 22, 23, 24, 51. Напряжение задержанного видеоимпульса с выхода элемента задержки 29 поступает на вторые входы компараторов 30, 31. The delay time of the delay element 34 is less than the delay time of the delay element 29 by the time of the trigger 35. The pulse from the output of the delay element 34 puts the trigger 35 in a single state. A single level from the direct output of the trigger 35 opens the elements And 21, 22, 23, 24, 51. The voltage of the delayed video pulse from the output of the delay element 29 is supplied to the second inputs of the comparators 30, 31.

При совпадении напряжения фронта задержанного видеоимпульса с напряжением первого следящего порога на выходе компаратора 31 формируется единичный положительный перепад напряжения, из которого элемент дифференцирования 28 формирует импульс положительной полярности. Сформированный импульс подается на вход инвертора 26, проходит через открытый элемент И 23 и переводит триггеры 19 и 11 (последний - через элемент ИЛИ 13) в единичное состояние. Импульс отрицательной полярности с выхода инвертора 26 гасится входными цепями диодной развязки элементов И 24, И 51 (на фиг.1 не показаны). When the voltage of the front of the delayed video pulse coincides with the voltage of the first tracking threshold, a single positive voltage drop is formed at the output of the comparator 31, from which the differentiation element 28 forms a pulse of positive polarity. The generated pulse is fed to the input of the inverter 26, passes through the open element And 23 and puts the triggers 19 and 11 (the last through the element OR 13) in a single state. The pulse of negative polarity from the output of the inverter 26 is suppressed by the input circuits of the diode isolation of the elements And 24, And 51 (not shown in figure 1).

Единичный уровень с прямого выхода триггера 11 открывает элемент И 16. Единичный уровень с прямого выхода триггера 19 открывает элементы И 38. A single level from the direct output of the trigger 11 opens the And 16 element. A single level from the direct output of the trigger 19 opens the And 38 elements.

Очередной ближайший импульс с выхода генератора импульсов 9 проходит через элементы И 8, 16 на счетный вход счетчика 56, а также считывает с разрядных выходов счетчика 6 код времени t1 и через элементы И 38, ИЛИ 46 заносит его в регистр 71 блока умножения 48.The next nearest pulse from the output of the pulse generator 9 passes through the elements And 8, 16 to the counting input of the counter 56, and also reads the time code t 1 from the discharge outputs of the counter 6 and enters it into the register 71 of the multiplication unit 48 through the elements AND 38, OR 46.

Импульсы с выходов элементов И 38 объединяются элементом ИЛИ 41 и полученный импульс обнуляет триггер 19. The pulses from the outputs of the AND 38 elements are combined by the OR 41 element and the received pulse resets the trigger 19.

Импульс с выхода элемента И 8 задерживается элементом задержки 7 на время считывания кода времени с разрядных выходов счетчика 6, после чего подается на счетный вход последнего, увеличивая его значение на единицу. The pulse from the output of element And 8 is delayed by the delay element 7 for the duration of reading the time code from the discharge outputs of counter 6, after which it is fed to the counting input of the latter, increasing its value by one.

Нулевой уровень с прямого выхода триггера 19 закрывает элементы И 38. Последующие импульсы с выхода элемента И 8 проходят через элемент И 16 и продолжают подсчитываться в счетчике 56. The zero level from the direct output of the trigger 19 closes the AND 38 elements. Subsequent pulses from the output of the And 8 element pass through the And 16 element and continue to be counted in the counter 56.

При совпадении напряжения фронта задержанного видеоимпульса с напряжением второго следящего порога на выходе компаратора 30 формируется единичный положительный перепад напряжения, из которого элемент дифференцирования 27 формирует импульс положительной полярности. Сформированный импульс подается на вход инвертора 25, проходит через открытый элемент И 22 и переводит триггер 18 в единичное состояние, а триггер 11 (через элемент ИЛИ 12) - в нулевое состояние. When the voltage of the front of the delayed video pulse coincides with the voltage of the second tracking threshold, a single positive voltage drop is formed at the output of the comparator 30, from which the differentiation element 27 forms a pulse of positive polarity. The generated pulse is fed to the input of the inverter 25, passes through the open element And 22 and puts the trigger 18 in a single state, and the trigger 11 (through the element OR 12) - in the zero state.

Нулевой уровень с прямого выхода триггера 11 закрывает элемент И 16, что обеспечивает фиксацию в счетчике 56 кода разности времен t2-t1.The zero level from the direct output of the trigger 11 closes the element And 16, which ensures the fixation in the counter 56 of the code of the time difference t 2 -t 1 .

Единичный уровень с прямого выхода триггера 18 открывает элементы И 39. Импульс отрицательной полярности с выхода инвертора 25 гасится входными цепями диодной развязки элемента И 21 (на фиг.1 не показаны). A single level from the direct output of the trigger 18 opens the And 39 elements. A pulse of negative polarity from the output of the inverter 25 is suppressed by the input circuits of the diode isolation of the And 21 element (not shown in FIG. 1).

Очередной ближайший импульс с выхода элемента И 8 считывает с разрядных выходов счетчика 6 код времени t2 и через элементы И 39 заносит его в регистр 42. Импульсы с выходов элементов И 39 объединяются элементом ИЛИ 41 и полученный импульс обнуляет триггер 18. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 18 закрывает элементы И 39.The next closest pulse from the output of the And 8 element reads the time code t 2 from the outputs of the counter 6 and, through the And 39 elements, enters it into the register 42. The pulses from the outputs of the And 39 elements are combined by the OR 41 element and the received pulse resets trigger 18. Zero level from direct trigger output 18 closes the elements And 39.

При совпадении напряжения спада видеоимпульса с напряжением порога обнаружения на выходе компаратора 15 формируется единичный отрицательный перепад напряжения и устанавливается нулевой уровень. Из перепада элемент дифференцирования 33 формирует импульс отрицательной полярности, который в дальнейшем гасится входными цепями диодной развязки триггера 35 (на фиг.1 не показаны). Нулевой уровень с выхода компаратора 15 размыкает ключ 14. With the coincidence of the voltage drop of the video pulse with the voltage of the detection threshold at the output of the comparator 15, a single negative voltage drop is formed and a zero level is set. From the differential element, the differentiation element 33 forms a pulse of negative polarity, which is then suppressed by the input circuits of the diode isolation of the trigger 35 (not shown in Fig. 1). A zero level from the output of the comparator 15 opens the key 14.

При совпадении напряжения спада задержанного видеоимпульса с напряжением второго следящего порога на выходе компаратора 30 формируется единичный отрицательный перепад напряжения, из которого элемент дифференцирования 27 формирует импульс отрицательной полярности. Сформированный импульс гасится входными цепями диодной развязки элемента И 22 (на фиг.1 не показаны), инвертированный инвертором 25 проходит через элемент И 21 и переводит триггеры 17 и 11 (последний - через элемент ИЛИ 13) в единичное состояние. When the decay voltage of the delayed video pulse coincides with the voltage of the second tracking threshold, a single negative voltage drop is formed at the output of the comparator 30, from which the differentiation element 27 forms a pulse of negative polarity. The generated pulse is suppressed by the input circuits of the diode isolation of the element And 22 (not shown in figure 1), the inverted inverter 25 passes through the element And 21 and translates the triggers 17 and 11 (the last through the element OR 13) to a single state.

Единичный уровень с прямого выхода триггера 11 открывает элемент И 16. Единичный уровень с прямого выхода триггера 17 открывает элементы И 37. A single level from the direct output of the trigger 11 opens the And 16 element. A single level from the direct output of the trigger 17 opens the And 37 elements.

Очередной ближайший импульс с выхода генератора импульсов 9 проходит через элементы И 8, 16н на счетный вход счетчика 56, а также считывает с разрядных выходов счетчика 6 код времени t3 и через элементы И 37, ИЛИ 47 заносит его в регистр 72 блока умножения 48. Импульсы с выходов элементов И 37 объединяются элементом ИЛИ 41 и полученный импульс обнуляет триггер 17. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 17 закрывает элементы И 37. Последующие импульсы с выхода элемента И 8 проходят через элемент И 16 и продолжают подсчитываться в счетчике 56.The next closest pulse from the output of the pulse generator 9 passes through the elements And 8, 16n to the counting input of the counter 56, and also reads the time code t 3 from the output outputs of the counter 6 and enters it into the register 72 of the multiplication unit 48 through the elements AND 37, OR 47. The pulses from the outputs of the AND 37 elements are combined by the OR 41 element and the received pulse resets the trigger 17. A zero level from the direct output of the trigger 17 closes the And 37 elements. Subsequent pulses from the output of the And 8 element pass through the And 16 element and continue to be counted in the counter 56.

При совпадении напряжения спада задержанного видеоимпульса с напряжением первого следящего порога на выходе компаратора 28 формируется единичный отрицательный перепад напряжения, из которого элемент дифференцирования 28 формирует импульс отрицательной полярности. Сформированный импульс гасится входными цепями диодной развязки элемента И 23 (на фиг.1 не показаны), инвертированный инвертором 26 проходит на выход элемента И 51, проходит через элемент И 24 и переводит триггер 20 в единичное состояние, а триггер 11 (через элемент ИЛИ 12) в нулевое состояние. When the recession voltage of the delayed video pulse coincides with the voltage of the first tracking threshold, a single negative voltage drop is formed at the output of the comparator 28, from which the differentiation element 28 forms a pulse of negative polarity. The generated pulse is suppressed by the input circuits of the diode isolation of the element And 23 (not shown in figure 1), the inverted inverter 26 passes to the output of the element And 51, passes through the element And 24 and puts the trigger 20 in a single state, and the trigger 11 (through the element OR 12 ) to the zero state.

Нулевой уровень с прямого выхода триггера 11 закрывает элемент И 16, что обеспечивает фиксацию в счетчике 56 кода t2-t1+t4-t3, который с его разрядных выходов подается на входы дешифратора 73 блока деления 58.The zero level from the direct output of the trigger 11 closes the And 16 element, which ensures the fixation in the counter 56 of the code t 2 -t 1 + t 4 -t 3 , which from its discharge outputs is fed to the inputs of the decoder 73 of the division unit 58.

Единичный уровень с прямого выхода триггера 20 открывает элементы И 40. A single level from the direct output of the trigger 20 opens the elements And 40.

Очередной ближайший импульс с выхода элемента И 8 считывает с разрядных выходов счетчика 6 код времени t4 и через элементы И 40 заносит его в регистр 43.The next nearest impulse from the output of the And 8 element reads from the bit outputs of the counter 6 a time code t 4 and enters it into the register 43 through And 40 elements.

Импульсы с выходов элементов И 40 объединяются элементом ИЛИ 41 и полученный импульс обнуляет триггер 20. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 20 закрывает элементы И 40. The pulses from the outputs of the AND 40 elements are combined by the OR 41 element and the received pulse resets the trigger 20. The zero level from the direct output of the trigger 20 closes the And 40 elements.

Импульс с выхода элемента И 51 поступает на вход элемента задержки 52 и переводит триггер 35 в нулевое состояние. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 35 закрывает элементы И 21, 22, 23, 24, 51. The pulse from the output of the element And 51 is fed to the input of the delay element 52 and puts the trigger 35 in the zero state. The zero level from the direct output of the trigger 35 closes the elements And 21, 22, 23, 24, 51.

Задержанный на время переключения триггера 35 импульс с первого отвода элемента задержки 52 обнуляет пиковый детектор 32 и через элемент ИЛИ 49 поступает на инициирующий вход 70 блока умножения 48. Это приводит к выдаче результата умножения кодов t1 x t3 из соответствующего регистра 75 через соответствующую группу элементов И 76 и элемента ИЛИ 77 в регистр 78.The pulse delayed by the switching time of the trigger 35 from the first tap of the delay element 52 resets the peak detector 32 and, through the OR element 49, enters the initiating input 70 of the multiplication unit 48. This leads to the output of the result of the multiplication of codes t 1 xt 3 from the corresponding register 75 through the corresponding group of elements And 76 and OR element 77 in register 78.

Дополнительно задержанный на время переходных процессов в блоке умножения 48 импульс с второго отвода элемента задержки 52 считывает обратный код результата (-1) x t1 x t3 с выходов 801-80m блока умножения 48 и через элементы И 53, ИЛИ 55 заносит его в сумматор 57.Additionally, the pulse delayed during the transient in the multiplication unit 48 from the second tap of the delay element 52 reads the return result code (-1) xt 1 xt 3 from the outputs 80 1 -80 m of the multiplication unit 48 and enters it through the AND 53, OR 55 elements adder 57.

Дополнительно задержанный на время считывания импульс с третьего отвода элемента задержки 52 через элемент ИЛИ 50 поступает на установочный вход 69 блока умножения, где обнуляет регистры 71, 72, 78. Additionally, the pulse delayed from the third tap of the delay element 52, delayed by the reading time, is transmitted through the OR element 50 to the installation input 69 of the multiplication block, where it resets the registers 71, 72, 78.

Дополнительно задержанный на время начальных установок, импульс с четвертого отвода элемента задержки 52 считывает коды времени t2 и t4 из регистров 42 и 43 соответственно и через элементы И 44, ИЛИ 47 и И 45, ИЛИ 46 заносит его в регистры 72 и 71 блока умножения 48 соответственно.Additionally delayed during the initial settings, the pulse from the fourth tap of the delay element 52 reads the time codes t 2 and t 4 from the registers 42 and 43, respectively, and through the elements AND 44, OR 47 and AND 45, OR 46 enters it into the registers 72 and 71 of the block multiplications of 48 respectively.

Дополнительно задержанный на время считывания импульс с пятого отвода элемента задержки 52 через элемент ИЛИ 49 поступает на инициирующий вход 70 блока умножения 48. Это приводит к выдаче результата умножения кодов t2 x t4 из соответствующего регистра 75 через соответствующую группу элементов И 76 и элемента ИЛИ 77 в регистр 78.Additionally, the pulse delayed from reading from the fifth tap of the delay element 52 through the OR element 49 is supplied to the initiating input 70 of the multiplication unit 48. This leads to the output of the code multiplication t 2 xt 4 from the corresponding register 75 through the corresponding group of AND elements 76 and the OR element 77 to register 78.

Дополнительно задержанный на время переходных процессов в блоке умножения 48 импульс с шестого отвода элемента задержки 52 считывает прямой код результата t2 x t4 с выходов 791-79m блока умножения 48 и через элементы И 54, ИЛИ 55 подает его на счетные входы сумматора 57, работающего в режиме накопления. Это приводит к формированию на разрядных выходах сумматора 57 кода величины t2 x t4 - t1 x t3, который подается на входы дешифратора 74 блока деления 58.Additionally, the pulse delayed during the transient in the multiplication unit 48 from the sixth tap of the delay element 52 reads the direct result code t 2 xt 4 from the outputs 79 1 -79 m of the multiplication unit 48 and feeds it through the AND 54, OR 55 elements to the counting inputs of the adder 57 working in accumulation mode. This leads to the formation at the bit outputs of the adder 57 of the code of the quantity t 2 xt 4 - t 1 xt 3 , which is fed to the inputs of the decoder 74 of the division unit 58.

Дополнительно задержанный на время считывания и на время выполнения операции сложения в сумматоре 57 импульс с седьмого отвода элемента задержки 52 через элемент ИЛИ 50 производит начальные установки в блоке умножения 48 и подается на инициирующий вход 70 блока деления 58. Это приводит к выдаче в регистр 78 блока деления 58 кода результата операции деления

Figure 00000031

Дополнительно задержанный на время переходных процессов в блоке деления 58 импульс с восьмого отвода элемента задержки 52 считывает прямой код результата операции деления с выходов 791-79m блока деления и через элементы И 59, ИЛИ 63 подает его на счетные входы сумматора 64, работающего в режиме накопления. Это приводит к формированию на разрядных выходах сумматора 64 кода временного положения видеоимпульса
to=
Figure 00000032
- tc
Дополнительно задержанный на время считывания и на время выполнения операции сложения в сумматоре 64 импульс с выхода элемента задержки 52 производит начальные установки сумматора 57 и блока деления 58, считывает с разрядных выходов сумматора 64 код временного положения видеоимпульса и через элементы И 65 выдает его на выходы 661-66mустройства.Additionally, the pulse from the seventh tap of the delay element 52, delayed by the time of reading and during the addition operation in the adder 57, makes the initial settings in the multiplication unit 48 through the OR element 50 and is fed to the initiating input 70 of the division unit 58. This leads to the issuance of the block in register 78 division 58 of the result code of the division operation
Figure 00000031

Additionally, the pulse delayed by the time of transients in the division 58 from the eighth tap of the delay element 52 reads the direct code of the result of the division operation from the outputs 79 1 -79 m of the division block and feeds it through the AND 59, OR 63 elements to the counting inputs of the adder 64 operating in accumulation mode. This leads to the formation of the bit outputs of the adder 64 code temporary position of the video pulse
t o =
Figure 00000032
- t c
Additionally, the pulse from the output of the delay element 52, delayed by the time of reading and during the addition operation in the adder 64, makes the initial settings of the adder 57 and the division unit 58, reads the code of the temporary position of the video pulse from the outputs of the adder 64, and outputs it to the outputs 66 through the And 65 elements 1 -66 m device.

Импульсы с выходов элементов И 65 объединяются элементом ИЛИ 62 и полученный импульс обнуляет регистры 42, 43, 56, сумматор 64, а также считывает из регистра 60 обратный код значения (-1)tc и через элементы И 61, ИЛИ 63 заносит его в сумматор 64.The pulses from the outputs of the AND 65 elements are combined by the OR element 62 and the received pulse resets the registers 42, 43, 56, the adder 64, and also reads the inverse code of the value (-1) t c from the register 60 and enters it through the AND 61, OR 63 elements adder 64.

Устройство готово к определению временного положения очередного видеоимпульса. The device is ready to determine the temporary position of the next video pulse.

По завершению измерений на вход 4 "Стоп" устройства подается импульс, который поступает на вход элемента задержки 5 и переводит триггер 10 в нулевое состояние. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 10 закрывает элемент И 8. Upon completion of the measurements, a pulse is applied to the input 4 of the “Stop” device, which is fed to the input of the delay element 5 and puts the trigger 10 in the zero state. Zero level from the direct output of the trigger 10 closes the element And 8.

Время задержки элемента задержки 5 больше времени задержки элемента задержки 7 на время переходных процессов счетчика 6. Импульс с выхода элемента задержки 5 обнуляет счетчик 6. Устройство в исходном состоянии. The delay time of the delay element 5 is longer than the delay time of the delay element 7 during the transients of the counter 6. The pulse from the output of the delay element 5 resets the counter 6. The device is in the initial state.

Введение новых операций при предлагаемом способе позволяет по сравнению со способом-прототипом повысить точность определения временного положения видеоимпульса при любом соотношении между амплитудой видеоимпульса и динамическим диапазоном приемника для видеоимпульсов, у которых задний фронт является зеркальным отображением переднего фронта, сжатым или растянутым во времени. The introduction of new operations with the proposed method allows, in comparison with the prototype method, to increase the accuracy of determining the temporal position of the video pulse for any ratio between the amplitude of the video pulse and the dynamic range of the receiver for video pulses in which the trailing edge is a mirror image of the leading edge, compressed or extended in time.

Claims (1)

Пеленгационный способ определения временного положения видеоимпульса, заключающийся в том, что формируют шкалу времени, фиксируют максимальное значение видеоимпульса vm, формируют первый v1 = λ1vm и второй v2 = λ2vm следящие пороги, 0 << λ1 << λ2 << 1 , задерживают видеоимпульс на время tc не меньшее, чем априорно известное время достижения видеоимпульсом максимального значения, сравнивают значение переднего фронта задержанного видеоимпульса с первым следящим порогом и в момент пересечения передним фронтом этого порога формируют первый сигнал сравнения, которым фиксируют значение времени t1 по шкале времени, сравнивают значение переднего фронта задержанного видеоимпульса с вторым следящим порогом и в момент пересечения передним фронтом второго следящего порога формируют второй сигнал сравнения, которым фиксируют значение времени t2 по шкале времени, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения временного положения при любом соотношении между амплитудой видеоимпульса и динамическим диапазоном приемника для видеоимпульсов, у которых задний фронт является зеркальным отображением переднего фронта, сжатым или растянутым во времени, сравнивают значение заднего фронта задержанного видеоимпульса с вторым следящим порогом и в момент пересечения этого порога задним фронтом формируют третий сигнал сравнения, которым фиксируют значение времени t3по шкале времени, сравнивают значение заднего фронта задержанного видеоимпульса с первым следящим порогом и в момент пересечения задним фронтом этого порога формируют четвертый сигнал сравнения, которым фиксируют значение времени t4 по шкале времени, определяют временное положение видеоимпульса t0 по формуле to=
Figure 00000033
_ tc, .
A direction finding method for determining the temporal position of a video pulse, which consists in forming a time scale, fixing the maximum value of the video pulse v m , forming the first v 1 = λ 1 v m and the second v 2 = λ 2 v m tracking thresholds, 0 << λ 1 <<λ 2 << 1, the video pulse is delayed for a time t c no less than the a priori known time of the video pulse reaching the maximum value, the value of the leading edge of the delayed video pulse is compared with the first tracking threshold, and at the moment the front edge crosses this threshold, the first signal l comparison, which fixes the value of time t 1 on a time scale, compares the value of the leading edge of the delayed video pulse with the second tracking threshold, and at the moment of crossing the leading edge of the second tracking threshold, a second comparison signal is generated, which fixes the value of time t 2 on the time scale, characterized in that, in order to increase the accuracy of determining the temporary position for any ratio between the amplitude of the video pulse and the dynamic range of the receiver for video pulses in which the trailing edge is by mirroring the leading edge, compressed or extended in time, the value of the trailing edge of the delayed video pulse is compared with the second tracking threshold, and at the moment of crossing this threshold by the trailing edge, a third comparison signal is generated, which fixes the time value t 3 on the time scale, and the value of the trailing edge of the delayed video pulse is compared with the first tracking threshold and at the moment of crossing the trailing edge of this threshold, a fourth comparison signal is formed, which fixes the value of time t 4 on the time scale , determine the temporary position of the video pulse t 0 according to the formula t o =
Figure 00000033
_ t c,.
SU4854997 1990-07-27 1990-07-27 Direction finding method of determining temporal location of videopulse RU2018860C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4854997 RU2018860C1 (en) 1990-07-27 1990-07-27 Direction finding method of determining temporal location of videopulse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4854997 RU2018860C1 (en) 1990-07-27 1990-07-27 Direction finding method of determining temporal location of videopulse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2018860C1 true RU2018860C1 (en) 1994-08-30

Family

ID=21529749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4854997 RU2018860C1 (en) 1990-07-27 1990-07-27 Direction finding method of determining temporal location of videopulse

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2018860C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Павлов В.Д. Определение временного положения видеоимпульсов по двум точкам переднего фронта. Известия вузов СССР. Радиоэлектроника, 1971, т.24, N 12, с.1470. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4399512A (en) Waveform searching system
US6597205B2 (en) High accuracy method for determining the frequency of a pulse input signal over a wide frequency range
US5136251A (en) Capacitance measurement
RU2018860C1 (en) Direction finding method of determining temporal location of videopulse
EP0123039A1 (en) Signal detector
SU654932A1 (en) Time interval metering method
US4580281A (en) Self-arming, prescaling frequency counter system
Torrieri Adaptive thresholding systems
JPS6311870A (en) Impact-coefficient measuring device for pulse, frequency of which change
RU2117954C1 (en) Signal-to-noise ratio meter
SU1619202A1 (en) Method of determining time position of videopulse
GB1525260A (en) Range measurement apparatus and methods of measuring rang
US7110446B1 (en) Method and apparatus for reducing effect of jitter
US20020039027A1 (en) Dynamically periodical detecting method and detector
SU1698835A1 (en) Method of measurement of time position of video pulses
RU95107971A (en) Nonlinear discriminator of coincidence of phases of sinusoidal signals (nonlinear correlation)
RU1786443C (en) System for measuring voltage root-mean-square value
SU1636829A1 (en) Method for video pulse time position measurement
SU1013902A2 (en) Device for determination of standard pulse formation time
SU1104428A1 (en) Device for measuring sine-shaped voltage
SU1688198A1 (en) Tester for determining peak duration and trialngular video impulse amplitude
SU1515123A1 (en) Method of determining generalized duration of fronts of videopulses
SU1030747A1 (en) Device for measuring mis-structure characteristics
SU496673A1 (en) Pulse shaper
SU840923A1 (en) Device for determining autouorellation functions of transient characteristics of surface acoustic wave-based filters