SU1291887A1 - Устройство оценки амплитуды одиночного импульсного сигнала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике. Может быть ис , пользовано при оценке параметров случайных импульсных сигналов при априорной неопределенности об амплитуде, форме огибающей и ограниченном времени измерени . Целью изобретени   вл етс  уменьшение погрешности оценки амплитуды одиночного импульсного сигнала путем уменьшени  составл ющих погрешности, вызванных переходными процессами в блоках устройства. Устройство содержит фильтр 1 низкой частоты, линию 2 задержки, ограничитель 3, активное веро тностное реле 5, блок 7 регистрации амплитуды импульсов, формирователь 8 импульса по заднему фронту. Дл  достижени  поставленной цели в устройство введены стробируемый интегратор 4, аналого-цифровой преобразователь 6, генератор 9 тактовых импульсов, элемент И 10, двоичньй счетчик 13, элементы 11 и 12 задержки и образованы новые функциональные св зи. Оценка амплитуды в предлагаемом устройстве обладает меньшей погрешностью оценивани  и соответственно большей информационной устойчивостью по сравнению с известным . 1 ил. (О

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано при оценке параметров случайных импульсных сигналов при априорной неопределенности об амплитуде , форме огибаницей и ограниченном времени измерени .

Цель изобретени  - уменьшение погрешности оценки.амплитуды одиночного импульсного сигнала путем уменьшени  составл ющих погрешности, вызванных переходными процессами в блоках устройства.

На чертеже приведена структурна  схема предлагаемого устройства.

Устройство оценки амплитуды оди- ночного импульсного сигнала содержит фильтр 1 низкой частоты, линию 2 задержки , ограничитель 3, стробируемый интегратор 4, активное веро тностное реле 5, аналого-цифровой преобразователь 6, блок 7 регистрации амплитуды импульсов, формирователь 8 импульса по заднему фронту, генератор 9 тактовых импульсов, элемент И 10, пе вый 11 и второй 12 элементы задержки и двоичный счетчик 13....

Вход формировател  импульса по заднему фронту соединен с выходом активного веро тностного реле 5, вход которого подключен к выходу ограничител  3, вход которого подключен к выходу фильтра 1 низкой частоты , вход которого соединен с входом линии 2 задержки и входом устройства Вход стробируемого интегратора 4 подключен к выходу линии 2 задержки, а выход - к входу аналого-цифрового преобразовател  6. Выход последнего подключен к первому входу блока 7 регистрации амплитуды импульсов, вход разрешени  на выборку которого соединен с выходом первого элемента 11 задержки и входом второго элемента 12 задержки, выход которого подключе к входам Установка в нуль стробируемого интегратора 4 и двоичного счетчика 13, тактовьй вход которого соединен с выходом э темента И 10. Первый и второй входы последнего подключены соответстве нно к выходу активного веро тностного реле 5, соединенного с входом управлени  с.тро- бируемого интегратора 4, и к выходу генератора 9 тактовых импульсов. Вход первого элемента 11 задержки . соединен с выходом формировател  8 импульса по заднему фронту. Выход

0

5

двоичного счетчика 13 соединен с вторым входом блока 7 регистрации амплитуды импульсов, выход которого подключен к выходу устройства.

5 Устройство работает следующим образ ом.

При поступлении на вход информационного импульса фильтр 1 сглаживает незначительные флуктуации огибаю0 щей импульса, не искажа  существенно его форму. Ограничитель 3 устанавливает амплитуду импульсного сигнала -на заданном фиксированном уровне, условно прин том за единицу,

5 обеспечива  тем самым равные услови  дл  работы реле 5- при различной величине амплитуды информационного импульса. По переднему фронту нормированного импульса с выхода ограничител  3 срабатывает реле 5: переходит в единичное состо ние. Одновременно информационный сигнал с входа устр ойства через линию 2 задержки, служащую дл  компенсации задержки распространени  сигналов по цеп м фильтра 1 и реле 5, поступает на вход стробируемого интегратора 4.

По нормированному импульсу с выхода реле 5 в интеграторе 4 начинает30 с  процесс линейного накоплени  энергии информационного импульса с выхода линии 2 задержки. Параллельно с этим нормированный импульс с реле 5 разрешает прохождение такто35 вых импульсов генератора 9 через элемент И 10 на двоичньм счетчик 13. После окончани  информационного импульса на выходе реле 5 устанавливаетс  нулевое состо ние, тем самым

40 запрещаетс  прохождение тактовых импульсов на счетчик 13, и на выходе интегратора 4 фиксируетс  аналогова  величина напр жени , соответствующа  площади информационного

45 импульса. При этом на выходной шине счетчика 13 устанавливаетс  двоичный код, пропорциональный длительности нормированного импульса с выхода реле 5, т.е. длительности ин50 формационного входного импульса.

В аналого-цифровом преобразователе 6 происхо(ит преобразование аналоговой величины с выхода интегратора 4 в цифровую форму. Таким образом,

55 на первом и втором входах блока 7 регистрации амплитуды импульсов фор- МИР5ПОТСЯ цифровые коды, характеризующие соответственно площадь и длительность информационного импульса.

31291887

Одновременно по заднему фронту нормированного импульса с реле 5 формируетс  1 ороткий импульс в фсгрмирова- теле 8 импульса по заднему фронту. Этот импульс поступает вначале на первый элемент 11 задержки, а затем на второй элемент 12 задержки. Врем  задержки первого элемента 11 определ етс  временем полного преобразовани  аналого-цифрового преобразова- tO тел , врем  задержки второго элемента 12 равно времени считывани  результата из блока 7 регистрации амплитуды импульсов на выход устройства .

В  чейках пам ти блока 7 регистрации амплитуды импульсов хранитс  величина, равна  результату делени  значени  цифрового кода, подаваемого на первьй вход, на значение кода с 20 второго входа, т.е. результату делени  плошади информационного импульса на его длительность. Короткий импульс с выхода первого элемента

Gy - дисперси  флуктуирующе

огибающей информационн импульса на выходе лин задержки,

J - дисперси  переходного цесса, происход щего п линейном нарастании ин ционности фильтра с пе менным параметром. Дл  предлагаемого устройства логична  величина составл ет

15

.2 г Г-и ,

где t - длительность информацио ного импульса;

Т - посто нна  времени стро руемого интегратора 4, чем Т t,

Таким образом, оценка амплиту в предлагаемом устройстве облада меньшей погрешностью оцениван и  соответственно большей информаци

11 задержки  вл етс  импульсом выбор-25 ной устойчивостью по сравнению с

ки величины оцениваемой амплитуды из,-блока 7 на выход устройства. Короткий импульс с выхода второго элемента 12 задержки устанавливает счетчик 13 и интегратор 4 в исходно нулевое состо ние.

Предлагаемое устройство может быть вьшолнено на различных сери х аналоговых и цифровых интегральных микросхем, в зависимости от требуемого быстродействи , которое моз5сет исчисл тьс  дес тыми дол ми микрс/се кунды от момента окончани  информационного импульса до момента формировани  на выходе устройства результата оценки амплитуды.

Дл  количественной оценки вьиг- рьипа в точности оценки амплитуды предлагаемого устройства по сравнению с известным достаточно определить соотношение дисперсий оценок амплитуды дл  известного (бу ) и предлагаемого устройств (б ).

Дисперси  оценки амплитуды дл  известного устройства определ етс  как сумма:

Un

,

6j

дисперси  оценки временного интервала на выходе активного веро тностного реле;

Gy - дисперси  флуктуирующей

огибающей информационного импульса на выходе линии задержки,

J - дисперси  переходного процесса , происход щего при линейном нарастании инерционности фильтра с переменным параметром. Дл  предлагаемого устройства анаогична  величина составл ет

.2 г Г-и ,

где t - длительность информационного импульса;

Т - посто нна  времени строби- руемого интегратора 4, причем Т t,

Таким образом, оценка амплитуды в предлагаемом устройстве обладает меньшей погрешностью оцениван и  и соответственно большей информационной устойчивостью по сравнению с

известным устройством бц / - Uri на интервале существовани  информационного импульса.

30

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство оценки амплитуды одиночного импульсного сигнала, содержащее фильтр низкой частоты, линию задержки, ограничитель, активное веро тностное реле и блок регистрации амплитуды импульсов и формирователь импульса по заднему фронту, вход которого соединен с выходом активного веро тностного реле, вход которого подключен к выходу ограничител , вход которого подключен к выходу фильтра низкой частоты, вход которого подключен к входу линии задержки и входной клемме устройства, выходна  клемма соединена с выходом блока регистрации амплитуды импульсов.

   с целью уменьшени  погрешности оценки амплитуды одиночного импульсного сигнала, в него введены стробируемый : интегратор, аналого-цифровой преобразователь , генератор тактовых импульсов , элемент И, двоичный счетчик , первьй и второй элементы задержки , вход стробируемого интегратора подключен к выходу линии задержки, а выход - к входу аналого-цифрового

   512918876

   преобразовател , выход которого под-вход которого подключен к выходу акключен к первому входу блока регист-тивного веро тностного реле и к

   рации амплитуды импульсов, вход Раз-входу управлени  стробируемого инрешени  на выборку которого соеди-тегратора, а второй вход - к выходу

   нен с выходом первого элемента за- 5генератора тактовых импульсов, вход

   держки и входом второго элементапервого элемента задержки соединен

   задержки, вькод которого подключенс выходом формировател  мипульса

   к входам Установка в нуль строби-по заднему фронту, выход двоичного

   руемого интегратора и двоичного счет-счетчика соединен с вторым входом

   чика, тактовый вход которого соеди- Юблока регистрации амплитуды импульнен с выходом элемента И, первыйсов.