SU1251016A1 - Устройство дл измерени длительности импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике. Может быть использовано в радиотехнических устройствах дл  измерени  длительности импульсов . Целью изобретени   вл етс  по- вьппение точности измерени  длительности импульса, искаженного модулирующей помехой в услови х аддитивной помехи. В устройство, содержащее блок 5 амплитудных отнощений, управл емый ключ 1, расширитель 3 длительности импульсов (интегратор), квадратор 4, генератор 6 линейно измен ющегос  напр жени , счетчик 8,импульсов, пороговый элемент 2, блок .7 указател  экстремума, входные шины 15, 16 дл  достижени  цели введены усилитель-фаз оинвертор 14, полосовой фильтр 10, квадратор 11, расширитель 12 длительности и myльcoв (интегратор ), сумматор 13. Путем измерени  временного положени  абсолютного максимума сформированного сигнала измер етс  длительность импульса S(t), искаженного паразитной амплитудной модул цией. Точность измере- tg ни  длительности импульса, искаженно- го аддитивной и мультипликативной / помехами, существенно зависит от трех коэффициентов, определ ющих режим i работы блоков 6, 10 и 14. Выбор ко- 2 эффициентов осуществл етс  путем применени  методов теории потенциаль ной помехоустойчивости. 11 ил.

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах дл  измерени  длительности импульсов.

Цель изобретени  - повьшение точности измерени  длительности импульса , искаженного модулирующей помехой в услови х действи  аддитивной поме хи.

На фиг, 1 представлена структурна  схема уЬтрс йства; на фиг, 2-11 - врепеиные диаграммы,, показывающие вид преобразований, которым подвергаетс  искаженньш мультиплик ативной .помехой импульс при прохолщении через .элементы устройства дл  измерени  длительности импульсов.

Устройство (фиг. 1) содержит управл емый ключ 1, порого1вый элемент 2, первый расширитель 3 длительности импульсов (интегратор)5 первый квадратор 4, блок 5 амплитудных отношений генератор 6 линейно измен ющегос  напр жени  (ГЛИН) блок 7 указател  экстремума, счетчик 8 импульсов переключатель 9, полосовой фильтр 10 . второй квадратор 11,, второй расширитель 12 длительности импульсов (интегратор ), сумматор 13, усилитель- фазоинвертор 14, а также первую 15 и вторую 16 входные шины. Перва  входна  шина 15 соединена с входом управл ющего ключа 15 выход которого соединен с входом полосового фильтра 10 и входом первого расшири ел  3 дли- тельиости импульсов, соединенного выходом с входом первого квадратора 4, выход которого сое,п;инен с первым входом блока 5, вторым входом соединенного с входом усилител -фазоинвер- тора 14 и выходом ГЛИН 6, вход которого соединен с управл ющим входом счетчика 8, входом управлени  управл ющего ключа 1 и выходом порогового элемента 2, вход которого соединен через переключатель 9 с первой 15 и второй 16 входными шинами устройства Выход полосового фильтра 10 подключен к первому входу сумматора 13 через последовательно соединенные второй квадратор 11 и второй расширитель 12 длительности импульсов.Второй вход cyMMatopa 13 соединен с выходом блока 5, Выход усилител -фазо- инвертора 14 подключен к третьему входу сумматора 13, выход которого через блок 7 указател  экстремума соединен с входом счетчика 8.

На фиг. 2 показан сигнал порогового элемента 2; на фиг, 3 - входной измер емый импульс S(t); на фиг. 4 - сигнал на выходе первого расширител 

3 длительности импульсов; на фиг.5 - сигнал на выходе первого квадратора 4 (сплошна  лини ), сигнал на вьосоде ГЛИН 6 (пунктирна  лини ); на фиг.6 - сигнал на выходе блока 5 амплитудных

отношений; на фиг. 7 - сигнал на выходе второго квадратора 11; на фиг.8- сигнал на выходе второго расширител  12 длительности импульсов; на фиг.9 - сигнал на выходе усилител  фазоинвертора 14; на фиг. 10 - сигнал на выходе сумматора 13; на фиг. 11 - сигнал на выходе блока 7 указател  экстре- мума.

Устройство работает следующим образом .

На первую входную шину 15 поступает аддитивна  смесь

25

x(t)

S(t) + n(t)

видеоимпульса пр моугольной формы S(t) и широкополосной помехи n(t). Измер емый импульс S(t) искажен паразитной амплитудной модул цией так, что его можно описать формулой.

S(t)

и + l(t), о t ir

о

о

t t

о

где Ug .- амплитуда неискадсенной части импульса.

(t) - случайный закон амплитудной модул ции, .спектр мощности которого сосредоточен в диапазоне частот Г- Я Л

Форма сигнала S(t) условно на фиг. 3. ЕслИ уровень аддитивной помехи n(t) мал по сравнению с ожидаемой амплитудой сигнала, переключатель 9

устанавливаетс  в положение I и.по-. роговый элемент 2 срабатывает от переднего фронта измер емого импульса, вырабатыва  при этом импульс пр моугольной формы, длительность которого превьш1ает возможные зйачени  длительности измер емого импульса t o . Если уровень аддитивной помехи n(t) значителен и велика веро тность ложного срабатывани  порогового элемента

2, предусмотрена возможность использовани  синхроимпульса, соответствую щего переднему фронту измер емого импульса . При этом переключатель 9 ус31251 .

танавливаетс  в положение II и пороговый элемент 2 срабатывает от синхроимпульса , поступающего по второй входной шине 16, Вырабатываемый пороговым элементом 2 импульс открывает j управл емьш ключ 1 и запускает счетчик 8. Входной сигнал через управл емый ключ 1 поступает на вход пер- . вого расширител  3 длительности импульсов , который представл ет собой 10 интегратор с большой посто нной времени , на выходе которого формируетс  сигнал (фиг. 4)

x,(t): j x(t)d t

Далее этот сигнал возводитс  в квадрат в первом квадраторе 4 (фиг.З выходной сигнал которого поступает на первьй вход блока 5. Одновремен- но на второй вход блока 5 поступает линейно измен ющийс  сигнал Kj Т длительностью, превьшающей максимально возможную длительность измер емого сигнала. При этом ГЛИН 6 запуска- етс  передним фронтом импульса порогового элемента 2.

Одновременно с выхода управл ющего ключа 1 входной сигнал поступает на вход полосового фильтра 10 с по- лосой пропускани , равной полосе

|- ; у 1, занимаемой спектром

мощности мультипликативной помехи, искажающей измер емый импульс (2), который обеспечивает коэффициент передачи KJ. На выходе полосового фильтра 10 получают сигнал

1

x(t-t )

(X и sinat /2 , .40

21Г

nf

Jt

-со

который отличаетс  от входного сигнала x(t) тем, что в нем подавлены все спектральные составл ющие аддитивной помехи n(t), лежащие вне полосы частот

2 амплитуда .

изменена в К, раз. Далее сигнал K2(t) возводитс  в квадрат во втором квадраторе 11 (фиг. 7), с выхода которого сигнал поступает на вход второго расширител  12 длительности импульсов, который представл ет собой интегра- 55 тор с большой посто нной времени .-На выходе расширител  12 формируетс  сигнал

016

(t) |x(t)c)t

j 0

5

Этот преобразованный входной сигнал поступает на первьй вход сумматора 13, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 5, а на третий вход сумматора 13 поступает сигнал с выхода усилител -фазоин- вертора 14, имек цего коэффициент усилени  -Kj. На выходе блока 14 получают сигнал -KjKj t. На выходе сумматора 13 формируетс  сигнал, пропорциональный функции: Т

МСо)

+ xi(t)}t -К,К, Г

З) 20 ь- 25 зо

.40

t

45

.

Эта функци  достигает наибольше-. го максимума в момент времени, соответствующий заднему фронту измер емого импульса.

Елок 7 вы вл ет положение- абсолютного максимума выходного сигнала сумматора 13, а счетчик 8 производит временной отсчет положени  абсолютного максимума сигнала M(T) (фиг. 10).

В момент по влени  заднего фронта запускающего импульса, вьфабатывае- мого пороговым элементом 2, управл емый ключ 1 закрываетс , запира  вход измерительного устройства. Таким образом , путем измерени  временного положени  абсолютного максимума сформированного сигнала измер етс  дли- тельность импульса S(t), искаженного паразитной амплитудной модул цией.

Точность измерени  длительности импульса, искаженного аддитивной и мультипликативной помехами, существенно зависит от выбора коэффициен тов К, KJ, KJ, определ ющих режим работы ГЛИН 6, полосового фильтра 10, усилител -фазоинвертора 14.

Анализ точности измерени  длительности в предлагаемом устройстве путем применени  методов теории потенгщаль- ной помехоустойчивости показал, что максимальна  точность измерени  длительности достигаетс  при

q .

ц

K -d4l+q)

ГпК q

где К - коэффициент передачи полосового фильтра 10, выбираетс  в зависимости от конкретных условий работы таким образом, чтобы согласовать

динамические диапазоны входного сигнала и используемой элементной базы;

q - отношение спектра-пьных плотностей модулирующей (мультипликативной ) и аддитивной помех.

средн   мощность аддитивной помехи в полосе частот Г-у V1 нимаемой мультипликативной помехой.

Формул-а изобретени 

Устройство дл  измерени  длительности импульсов J содержащее первую входную шийу, соединенную с первым входом блока амплитудных отношений через последовательно соединенные управл емый ключ, первьй расширитель длительности импульсов и первый квадратор , второй вход блока амплитудных отношений соединен с выходом генера- -тора линейно измен ющегос  напр жени , вход которого соединен соответственно с входом управлени  управл ю щего ключа, управл ющим входом счет

чика времени и выходом порогового элемента, вход которого через переключатель соединен с первой входной

j тиной и второй входной шиной соответственно , а выход блока указател  экстремума соединен с входом счетчика импульсов, отличающее- с   тем, что, с целью повьш1ени  точ10 ности измерени  длительности импульса , искаженного модулирующей помехой в услови х действи  аддитивной помехи , в него введены усилитель-фазоин- вертор и последовательно соединенные

fS полосовой фильтр,второй квадратор,второй расширитель длительности импульсов и сумматор 5второй вход которого сое-, динен с выходом усилител -фазоинвер- тора, вход которого соединен с выхо20 дом генератора линейно измен ющегос  напр жени , вход полосового фильтра соединен с выходом управл ющего ключа , третий вход сумматора соединен с, выходом блока амплитудных отношений, 75 а выход сумматора подключен к входу блока указател  экстремума.

(pus, 2

Tff

ЭД

фч&. 3

x,rr)

xfrr)

(pus. 5

x ff}

fff T

гЮ

.$

ToТ

фиг.

з{Т)

Фае. 8

Редактор Л.Пчелинска 

Составитель Во Котов Техред Н.Бонкало

Заказ 4408/43Тираж 398Подписное

ВМШПИ Государственнсго комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие,, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

cpws.

фае. ff

(а

-Г

Корректор Л. Пилип.енко,

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения длительности импульсов, содержащее первую входную шину, соединенную с первым входом блока амплитудных отношений через последовательно соединенные управляемый ключ, первый расширитель длительности импульсов и первый квадратор, второй вход блока амплитудных отношений соединен с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, вход которого соединен соответственно с входом управления управляю- 2S щего ключа, управляющим входом счетчика времени и выходом порогового элемента, вход которого через переключатель соединен с первой входной ₅ шиной и второй входной шиной соответственно, а выход блока указателя экстремума соединен с входом счетчика импульсов, отличающеес я тем, что, с целью повышения точ10 ности измерения длительности импульса, искаженного модулирующей помехой в условиях действия аддитивной помехи, в него введены усилитель-фазоинвертор и последовательно соединенные 15 'полосовой фильтр,второй квадратор,второй расширитель длительности импульсов и сумматор,второй вход которого сое-, динен с выходом усилителя-фазоинвертора, вход которого соединен с выхо20 дом генератора линейно изменяющегося напряжения, вход полосового фильтра соединен с выходом управляющего ключа, третий вход сумматора соединен с. выходом блока амплитудных отношений, а выход сумматора подключен к входу блока указателя экстремума.

   фаг. 3

   Корректор Π. Пилипенко.