SU1049860A1 - Селектор сигналов проверки времени - Google Patents

Abstract

СЕЛЕКТОР СИГНАЛОВ ПРОВЕРКИ ВРЕМЕНИ, содержаш,ий последовательно соединенные элемент И, элемент задержки и первый триггер, к второму входу которого подключен выход детектора, вход которого  вл етс  входом селектора сигналов проверки времени, а также генераторимпульсов , первый счетчик импульсов и инвертор , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности селекции при анализе сигналов проверки времени, передаваемых в течение длительных интервалов, в него введены два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент ИЛИ и последовательно соединенные второй счетчик импульсов, второй триггер, дополнительный элемент ИЛИ и третий счетчик импульсов, вход «Установка нул  которого объединен с вторым входом второго триггера, входом «Установка нул  первого счетчика импульсов, выходом элемента ИЛИ и подключен к первому выходу генератора импульсов, второй выход которого подсоединен к информационному входу первого счетчика импульсов, вход «Разрешение счета которого объединен со своим выходом, первым входом элемента ИЛИ и через инвертор подключен к входам «Разрешение счета второго и третьего счетчи .ков импульсов, соответственно, при этом третий выход генератора импульсов подсоединен к информационному входу второго счетчика импульсов и второму входу дополнительного элемента ИЛИ, четвертый выход генератора импульсов подсоединен к перS вому входу первого элемента ИСКЛЮЧАЮ (Л ЩЕЕ ИЛИ, выход которого подсоедннен к входу «Установка нул  второго счетчика импульсов и к первому входу элемента И, к второму входу которого подключен выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к второму входу генератора импульсов, а второй вход объединен с вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и подключен к выходу детектора, причем высо ход первого триггера подсоединен к второ00 О5 му входу элемента ИЛИ.

Description

Изобретение относитс  к электронной хро нометрии, в частности, к селекторам сиг налов проверки времени, предназначенным дл  периодической прив зки шкал времени , формируемых хронометрическими приборами (автономными или вход щими в состав хронометрических систем), к шкале времени, формируемой Государственным эталоном времени и частоты (ГЭВЧ), с использованием сигналов проверки времени, передаваемых радиостанци ми в виде последовательностей сфазированных секундных и минутных импульсов различной длительности. Известен селектор сигналов проверки времени , содержащий последовательно соединенные анализатор спектра частот входных импульсов и анализатор длительности входных импульсов, последовательно соединенные , измеритель длительности периода следовани  импульсов, счетчик импульсов и формирователь сигнала коррекции, к другому входу которого подключен выход анализатора спектра частот входных импульсов , а выход анализатора длительности входных импульсов подсоединен к входу измерител  длительности периода следовани  импульсов 1. Однако хот  селектор сигналов проверки времени предусматривает анализ поступающих сигналов по трем признакам, он не обеспечивает достаточной точности выделени  характерной точки сигналов проверки времени из-за отсутстви  в ием средств анализа длительности пауз. В конечном счете это приводит к неточной прив зке местной шкалы времени к ГЭВЧ. Кроме того, при увеличении времени анализа надежность его снижаетс  из-за вли ни  помех. Наиболее близким к изобретению  вл етс  селектор сигналов проверки времени,, содержащий последовательно соединенные элемент И, элемент задержки и первый триггер , к второму входу которого подключен выход детектора, вход которого  вл етс  входом селектора сигналов проверки времени , а также генератор импульсов, первый ,:счетчик импульсов и инвертор, при этом выход генератора импульсов через инвертор подсоединен к первому входу первого счетчика импульсов, второй вход которого объединен с входом генератора импульсов и подключен к выходу триггера, выход генератора импульсов подсоединен к первому входу второго элемента И, второй вход которого объединен с первым входом третьего элемента И и входом дополнительного инвертора и подключен к выходу детектора, выход которого подсоединен к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу инвертора, вход которого объединен с вторым входом второго элемента И, при этом выходы второго и четвертого элементов И  вл ютс  входами элемента И 2. Однако известный селектор сигналов проверки времени обладает достаточно высокой надежностью при условии, если передача меток времени ГЭВЧ осуш,ествл етс  за относительно малый интервал. При анализе временной информации в течение сравнительно длительного времени (пор дка 1 мин) выделение характерной точки сигналов, например соответствующей минуте, требует либо счета 60 импульсов в течение одной минуты , либо счета по меньшей мере двух минутных импульсов и одной паузы между ними в течение трех минут. Из-за высокого уровн  помех в радиоканале резко возрастает веро тность в первом случае - подавлени  одного из импульсов, во втором - по влени  ложных импульсов. Цель изобретени  - повышение точности селекции при анализе сигналов проверки времени, передаваемых в течение длительных интервалов. Дл  достижени  поставленной цели в селектор сигналов проверки времени, содержащий последовательно соединенные элемент И, элемент задержки и первый триггер, к второму входу которого подключен выход детектора, вход которого  вл етс  входом селектора сигналов проверки времени, а также генератор импульсов, первый счетчик импульсов и инвертор, введены два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент ИЛИ и последовательно соединенные второй счетчик импульсов, второй триггер, дополнительный элемент ИЛИ и третий счетчик импульсов , вход «Установка нул  которого объединен с вторым входом второго триггера, входом «Установка нул  первого счетчика импульсов, выходом элемента ИЛИ и подключен к первому выходу генератора импульсов , второй выход которого подсоединен к информационному входу первого счетчика импульсов, вход «Разрешение счета которого объединен со своим выходом, первым входом элемента ИЛИ и через инвертор подключен ко входам «Разрешение счета второго и третьего счетчиков импульсов, соответственно, при этом третий выход генератора импульсов подсоединен к информационному входу второго счетчика импульсов и второму входу дополнительного элемента ИЛИ, четвертый выход генератора импульсов подсоединен к первому входу первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,,выход которого подсоединен к входу «Установка нул  второго счетчика импульсов и к первому входу элемента И, к второму входу которого подключен выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к второму входу генератора импульсов, а второй вход объединен с вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и подключен к выходу детектора, причем выход первого триггера подсоединен к второму входу элемента ИЛИ. На фиг. 1 представлена структурно-элек трическа  схема селектора сигналов проверки времени; на фиг. 2 - временные днаграмIvibi , по сн ющие его работу. Селектор сигналов проверки времени содержит детектор 1, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2 и 3, генратор 4 импульсов, первый счетчик 5 импульсов, элемент ИЛИ 6, элемент И 7, элемент 8 задержки, первый триггер 9, второй счетчик 10 импульсов, дополнительный элемент ИЛИ 11, инвертор 12, второй триггер .13 и третий счетчик 14 импульсов. Селектор работает следующим образом. При отсутствии в радиоканале сигналов проверки времени на входе детектора 1 сигнал отсутствует, триггер 9 находитс  в таком состо нии, при котором на вход элемента ИЛИ 6 поступает запрещающий потенциал. На втором входе элемента ИЛИ 6 также присутствует запрещающий потенциал со счетчика 5 импульсов. Этот потенциал поступает на входы «Установка нул  счетчиков 5 и 14 импульсов и генератора 4 импульсов и устанавливает триггер 13 в состо ние, соответствующее запрещению записи тактовых импульсов с выхода с генератора 14 импульсов. Запрещающий потенциал со счетчика 5 импульсов через инвертор 12 также поступает на вход «Разрещение счета счетчиков 10 и 14 импульсов. При поступлении на вход детектора 1 сигнала проверки времени на выходе детектора формируетс  последовательность видеоимпульсов (фиг. 2а). Передним фронтом первого видеоимпульса триггер 9 переводитс  в состо ние, при котором через элемент ИЛИ 6 снимаетс  запрещающий потенциал с входа генератора 4 импульсов, и входов «Установка нул  счетчиков 5 и 14 импульсов и триггера 13. На выходе а генератора 4 импульсов начинают формироватьс  импульсные последовательности меньщей длительности (фиг. 26), а на выходе в - большей длительности (фиг. 2в), нО с тем же периодом следовани . Эти импульсы поступают на входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответственно 2 и 3; на другие входы этих элементов поступают импульсы с выхода детектора 1, имеющие тот же период следовайи , что и импульсы на выходах айв генератора 4 импульсов. На выходе .с генератора 4 импульсов формируютс  -тактовые импульсы, период следовани  которых на пор док меньще, чем период следовани  импульсов на выходах аи в (фиг. 2rV Если на одних входах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2 и 3 импульсы с выходов соответственно айв генератора 4 не совладают с импульсами на других входах этих элементов, поступающими с детектора 1, то. Йа выходе элемента И 7 формируетс  сигнал , которым триггер 9 устанавливаетс  в Состо ние, при котором счетчик 5 импульсов обнул етс , а выходы а, в и с генератора 4 импульсов запираютс . Если .же на одном входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2 импульс с выхода а генератора 4 импульсов (фиг. 26) совпадает с импульсом меньщей длительности с выхода детектора 1 или на одном входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 импульс с выхода в генератора 4 импульсов (фиг. 2в) совпадает с импульсом больщей длительности с выхода детектора 1, то на выходе соответствующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2 или 3- сигнал отсутствует и импульс с выхода а генератора 4 импульсов записываетс  в счетчик 5 импульсов. При последовательном совпадении нескольких , например щести сигналов независимо от наличи  или отсутстви  в этой последовательности импульса больщей длительности (минутный импульс) счетчик 5 импульсов оказываетс  заполненным (фиг. 2е). Это приводит к тому, что запрещающий сигнал на его вцходе пропадает, вследствие чего генератор 4 импульсов продолжает работать даже в том случае, если из-за случайного несовпадени  сигналов на входах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2 и 3 (при наличии помехи на входе детектора 1) произойдет изменение состо ни  триггера 9. Одновременно снимаетс  запрещающий потенциал с входа «Разрещение счета счетчика 10 импульсов. Теперь при поступлении на вход детектора 1 первого импульса больщей длительности на его выходе, а следовательно , и на входах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2 и 3 по вл етс  видеоимпульс той же длительности и, поскольку на другой вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 с выхода в генератора 4 импульсов бдновременно поступает импульс такой же длительности на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 пропадает сигнал несовпадени  (фиг. 2д), эквивалентный запрещающему сигналу на входе «Установка нул  счетчика 10 импульсов. В результате этот счетчик начинает считать тактовые имлульсы , поступающие с выхода с генератора 4 импульсов. Поскольку емкость счетчика 10 импульсов выбрана faкoй, чтобы при данной частоте тактовых импульсов заполнение счетчика происходило за врем , равное периоду следовани  импульсов больщей длительности с выхода в генератора импульсов 4, на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 в течение этого интервала времени сигнал несовпадени  также будет отсутствовать при условии, что на входе детектора 1 присутствуют сигналы проверки времени . Если же на входе детектора 1 в этот момент присутствуют любые иные сигналы, то сигнал несовпадени  на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 в течение этого интервала времени также будет отсутствовать при условии, что на входе детектора 1 присутствуют сигналы проверки времени. Если же на входе детектора 1 в этот момент присутствуют любые иные сигналы, то сигнал несовпадени  на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 по витс  раньше, чем счетчик 10 импульсов 5 заполнитс  и, в результате, счетчик 10 импульсов обнулитс . При заполнении счетчика 10 импульсов сигналом с его выхода (фиг. 2ж) триггер 13 устанавливаетс  в состо ние, при кото- JQ ром сигнал на его выходе разрешает прохождение тактовых импульсов с выхода с генератора 4 импульсов через элемент ИЛИ 11 на вход счетчика 14 импульсов. Состо ние триггера 13 больше не зависит от сигналов на входе детектора 1, и тактовые им- 15 пульсы продолжают поступать на вход счетчика 14 импульсов до его заполнени . Поскольку емкость счетчика 14 импульсов выбрана из услови  заполнени  его за интервал времени, равный разности между периодом следовани  импульсов большей дли- тельности в сигнале проверки времени и интервалом времени между импульсом большей длительности и первым за ним импульсом меньшей длительности, сигнал на вь1ходе счетчика 14 импульсов (фиг. 2з), т.е. сигнал коррекции, по витс  в момент времени , соответствующий характерной точке сигналов проверки времени, формируемых ГЭВЧ. В рассматриваемом случае он по витс  в момент прихода переднего фронта минутного импульса. Таким образом, выделение сигнала, соответствующего характерной точке шкалы времени , производитс  в три этапа путем сравнени  параметров сигналов, поступающих с выхода приемника, с соответствующими параметрами опорных импульсов, формируемых генератором импульсов. На первом этапе выдел етс  ограниченна  группа сигналов меньшей длительности и меньшего периода следовани , например секундных, после чего селектор сигналов проверки времени перестает реагировать на такие сигналы и переходит в режим ожидани  сигналов большей длительности, в расматриваемом случае - минутных. Завершение первого этапа  вл етс  признаком правильности приема анализируемых сигналов времени. На втором этапе анализируетс  импульс большей длительности и следующа  за ним пауза до первого импульса меньшей длительности , после чего вход «отключаетс  от радиоканала. На третьем этапе формируетс  импульс коррекции, по вл ющийс  на выходе селектора сигналов проверки времени через интервал времени, соответствуюш,ий разнице во времени моментов по влени  очередного ожидаемого импульса большей длительности и окончани  паузы, исследовавшейс  на предшествовавшем этапе. Технико-экономическа  эффективность изобретени  заключаетс  в том, что значительно сокращаетс  врем , в течение которого селектор сигналов проверки времени подключен к выходу приемника дл  анализа импульсов меньшей длительности, что приводит к снижению веро тности подавлени  одного из сигналов времени или к по влению ложного сигнала, аналогично сигналу времени, так как веро тность по влеX ни  ложных импульсов большей длительности уменьшаетс  с ростом длительности импульса . Кроме того, увеличиваетс  веро тность правильного приема и формировани  сигнала коррекции даже при высоком уровне помех ,в радиоканале, так как производитс  анализ лишь весьма ограниченной группы коротких импульсов,, передаваемых в течение нескольких минут подр д. Практика показывает , что помехи во времени распределены неравномерно, и почти всегда имеютс  короткие интервалы с низким уровнем помех. Предлагаемый селектор сигналов проверки времени обладает также достаточно большой точностью прив зки шкал времени, так как сигнал коррекции формируетс  непосредственно селектором сигналов проверки времени; в известных селекторах формируетс  лишь сигнал разрешени  на выдачу сигнала коррекции, а в качестве такого используетс  передний фронт любого сигнала, пришедшего с входа приемника после анализа длительности последней паузы. (Поскольку этот анализ производитс  с конечной точностью, принципиально возможен случай, когда на выход селектора пройдет ложный импульс, сдвинутый относительно истиного на величину Г , определ емую погрешностью измерени  последней паузы).

IMUH

:: tc 1 1C

a П 1П-1ГЪ-П

лШ nOZ

TL.

(rlfZIOO

nS3 (

.n ,

n

.....TL.

.л

.

Jl J

Claims (1)

1. СЕЛЕКТОР СИГНАЛОВ ПРОВЕРКИ ВРЕМЕНИ, содержащий последовательно соединенные элемент. И, элемент задержки и первый триггер, к второму входу которого подключен выход детектора, вход которого является входом селектора сигналов проверки времени, а также генератор, импульсов, первый счетчик импульсов и инвертор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности селекции при анализе сигналов проверки времени, передаваемых в течение длительных интервалов, в него введены два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент ИЛИ и последовательно соединенные второй счетчик импульсов, второй триггер, дополнительный элемент ИЛИ и третий счетчик импульсов, вход «Установка нуля» которого объединен с вторым входом второго триггера, входом «Установка нуля» первого счетчика импульсов, выходом элемента ИЛИ и подключен к первому выходу генератора импульсов, второй выход которого подсоединен к информационному входу первого счетчика импульсов, вход «Разрешение счета» которого объединен со своим выходом, первым входом элемента ИЛИ и через инвертор подключен к входам «Разрешение счета» второго и третьего счетчи.ков импульсов, соответственно, при этом третий выход генератора импульсов подсоединен к информационному входу второго счетчика импульсов и второму входу дополнительного элемента ИЛИ, четвертый выход _л генератора импульсов подсоединен к пер- § вому входу первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подсоединен к входу «Установка нуля» второго счетчика импульсов и к первому входу элемента И, к второму входу которого подключен выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к второму входу генератора импульсов, а второй вход объединен с вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и подключен к выходу детектора, причем выход первого триггера подсоединен к второму входу элемента ИЛИ.

   /

   1Q49860