SU1448403A1 - Селектор сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано при построении устройств первичной обработки информации. Селектор сигналов содержит генератор 1 импульсов , счетчики 2 и 5 импульсов, реги- гистр 3, элемент 4 сравнени  кодов, элементы И 6, 10, 12 и 23, входную

Description

(Л

:

OD

шину 7, элементы ИЛИ 8 и 11, выход-, ную шину 14, формирователь 15 импульсов , Дополнительно счетчик 5 импульсов вьшолнен на триггерах 16 и 17. Введение счетчика 9 импульсов, элемента ИЛИ 13, аналого-цифрового преобразовател  18э регистров 19 и 20 элемента 2 сравнени  кодов у элемента НЕ 22s элемента И 24 и образование

новых св зей позвол ет осуществить селекцию последовательности импульсов , близкой к периодической, когда априори неизвестен период следовани  импульсов, плавное уменьшение и любое увеличение амплитуды вершины импульса и в широких пределах изменение уровн  пауз между импульсами. 2 ил.

1

Изббретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано при построении устройств первич :- ной обработки информации.

Цель изобретени  - повьшение дос- товарности в случае селекции импульсов с измен ющимс  периодом следовани  и амплитудами импульсов и пауз между ними

На фиг . 1 показана структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие работу устройства

Устройство (фиг.) содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов S первый счетчик 2 щтуль- сов, первый регистр 3 и первый элемент 4 сравнени  кодовj а также второй счетчик 5 ш шульсов., первый элемент И 6s первый вход которого соединен с выходом элемента 4 сравнени  кодов, входную шину 7, первый элемент ИЛИ 8, первый вход которого соединен с выходом элемента И б и входом сбро са третьего счетчика 9 импульсов. Четвертый выход счетчика 5 соединен с первыми входами второго элемента И 10 и второго элемента ИЛИ П. Второй вход элемента 1-ШИ 8 соединен с выходом третьего элемента И 12. Вто- рой выход счетчика 5 соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 13, -, а выход элемента И 6 соединен с выходной шиной 14. Первый вход эламента И 12 соединен с выходом формировате- л  15 импульсов, Счетчик 5 содержит последовательно соединенные триггеры 16 и 17, причем счет1-ь й вход триггера 16 соединен с счетньсм входом счетчика 5, входы сброса триггеров 16 и 17

O

5 0 5

5

соединены с входом сброса счетчика 5, пр мой и инверсный выходы триггера 16 соединены соответственно с первьм и вторым выходами :счетчика 5, пр мой и инверсный выходы триггера 17 - соответственно с третьим и четвертым выходами счетчика 5. Устройство содержит последовательно соединенный аналого-цифровой преобразователь 18, вход которого соединен с входной шиной 7, второй регистр 19, третий регистр 20 и второй элемент 2 сравнени . Выход формировател  15 импульсов соединен с вторым входом элемента И 6 и входом элемента НЕ 22. Третий выход счетчика 5 соединен с пер- вым входом четвертого элемента И 23, а счетный вход с выходом п того- элемента И 24. Выходы счетчика 2 поразр дно соединены с входами второй группы входов элемента 4, а вход сброса - с входами записи первого и третьего регистров 3 и 20 и с выходом элемента ИЛИ 8, второй вход которого соединен с вторьм входом элемента И 24, а третий вход- с выходом элемента И 10, второй вход которого соединен с выходом элемента 21, входом формировател  15 н входом записи регистра 19, а третий вход - со вторым выходом счетчика 5, четвертый выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 13, а первый выход - с вторым входом элемента И 23, третий вход которого , соединен с выходом элемента 4 и вторым входом элемента ИЛИ 11, четвертый вход - с выходом элемента НЕ, а выход - с счетным входом счетчика 9, выход переноса которого соединен с входами сброса счетчика 5 и регист 31448403

pa 20. Выходы аналого-цифрового преобразовател  18 поразр дно соединены с входами второй группы входов элемента 21, выход элемента ИЛИ 11 соединен с первым входом элемента И 24, выход элемента ИЛИ 13 соединен с вторым входом элемента И 12, а выходы счетчика 2 пор зр дно соединены с входами второй группы входов элемента 4,

На фиг.2 показаны следующие временные диаграммы: а - на входной шине 7 ; б - на выходе аналого-цифрового преобразовател  18; в - на выходе регистра 19; г - на выходе регист- Iра 20; д - на выходе элемента 21 сравнени  кодов; е - на выходе формировател  15 импульсов; ж - на выотличного от нулевого, на выходе элемента 21 сравнени  по вл етс  I, по которой амплитуда сигнала записываетс  в регистр 19, а также в регистр 20, так-как И 10 открыт инверсными сигналами с выходов триггер ров 16 и 17.

При уменьшении входного сигнала настолько, что на вьпсоде элемента 21 сравнени  по вл етс  О, на выходе формировател  15 по вл етс  импульс. Этот импульс проходит через элемент И 12, который открыт инверсными сиг- 15 налами с выходов триггеров 16 и 17 счетчика 5, на вход счетчика 5, который переключаетс  из состо ни  00 в состо ние 01. Это переключение не измен ет сигнала на выходе элемен10

ходе счетчика 2 импульсов; з - на вы-20 та И 12. Этот же импульс проходит , ходе регистра 3; и - на выходе эле- с выхода элемента И 10 через элемент мента

ИЛИ 8 на вход записи регистра 20, оцг нако это не вызывает изменени  его содержимого, так как оно равно содерр дных устройств в различные моменты 25 жимому регистра 19. Этот же импульс времени обозначены дес тичными экви- с выхода элемента ИЛИ В поступает на

4 сравнени  кодов; к - на выходе счетчика 5 импульсов; л - на выходной шине 14. Состо ние многоразвалентами хран щихс  в них кодов, за исключени ми счетчика 5, состо ни  которого обозначены двоичным кодом. Числа над размерными лини ми, отмер ющими отрезки времени, обозначают число импульсов с выхода генератора 1 за данный промежуток времени. Штриховкой обозначены произвольные состо ни  элементов. Символами а, б, г, д, е, 3 обозначены полезные сигналы, а символами в и ж - помехи.

Устройство работает следующим образом .

При включении питани  регистр 3, регистр 19, регистр 20, счетчик 5, счетчик 9 устанавливаютс  в состо ние О (схема очистки по питанию не

показана). Элемент 21 сравнени  вы- it 1II

вход сброса счетчика 2 и на вход за писи регистра 3, что вызьшает запис в регистр 3 кода, имавщегос  в счет 30 чике 2 к моменту прихода этого импульса и обнуление счетчика 2. С эт го момента начинаетс  снова подсчет импульсов в счетчике 2. При этом сиг гал на выходной шине 14 не по вл ет с , так как элемент И 6 закрыт.

Элемент 4 сравнени  вьщает на вы ход 1 при выполнении определенног отношени  между кодами, поступающим со счетчика 2 и регистра 3, а именн если они равны или отличаютс  на i. При втором повышении амплитуды вход ного сигнала настолько, что на выхо де элемента 21 сравнени  по вл етс  1, в регистр 19 записьшаетс  нова

35

40

дает на выход 1 при выполнении оп- 45 амплитуда, однако в регистр 20 она

не записьшаетс , так как элемент И закрыт сигналом со счетчика 5. При уменьшении амплитуды импульс с выхо да формировател  15 вызьтает перево счетчика 5 из состо ни  01 в сост  ние 10, запись кода новой амплитуд в регистр 20 из регистра 19 и запись в регистр 3 периода времени, прошедшего между окончани ми первог

ределенного отношени  между кодами, поступающими с преобразовател  18 и хран щимс  в регистре 19, а ш енно: если код, поступающий с преобразовател  18, больше, равен или на 1 мень- 50 ше кода, хран щегос  в регистре 20, кроме случа  нул  на выходе преобразовател  18, когда 1 не вырабатываетс , а формирователь 15 преобразуне записьшаетс , так как элемент И 1 закрыт сигналом со счетчика 5. При уменьшении амплитуды импульс с выхода формировател  15 вызьтает перевод счетчика 5 из состо ни  01 в состо  ние 10, запись кода новой амплитуд в регистр 20 из регистра 19 и запись в регистр 3 периода времени, прошедшего между окончани ми первог

ет отрицательный перепад напр жени  5 второго пиков амплитуды. При сле- в положительный импульс. При отсутст- дующем пике амплитуды, в случае вы- вии на входной шине 7 сигнала состо ние устройства не измен етс . При поступлении на входную шину 7 сигнала.

полнени  нужного отношени  между ко дом, хран щимс  в регистре 3 и имев шимс  в счетчике 2 в момент выработ

отличного от нулевого, на выходе элемента 21 сравнени  по вл етс  I, по которой амплитуда сигнала записываетс  в регистр 19, а также в регистр 20, так-как И 10 открыт инверсными сигналами с выходов триггер ров 16 и 17.

При уменьшении входного сигнала настолько, что на вьпсоде элемента 21 сравнени  по вл етс  О, на выходе формировател  15 по вл етс  импульс. Этот импульс проходит через элемент И 12, который открыт инверсными сиг- налами с выходов триггеров 16 и 17 счетчика 5, на вход счетчика 5, который переключаетс  из состо ни  00 в состо ние 01. Это переключение не измен ет сигнала на выходе элемен

вход сброса счетчика 2 и на вход записи регистра 3, что вызьшает запись в регистр 3 кода, имавщегос  в счет- 0 чике 2 к моменту прихода этого импульса и обнуление счетчика 2. С этого момента начинаетс  снова подсчет импульсов в счетчике 2. При этом сиг- гал на выходной шине 14 не по вл етс , так как элемент И 6 закрыт.

Элемент 4 сравнени  вьщает на выход 1 при выполнении определенного отношени  между кодами, поступающими со счетчика 2 и регистра 3, а именно: если они равны или отличаютс  на i. При втором повышении амплитуды входного сигнала настолько, что на выходе элемента 21 сравнени  по вл етс  1, в регистр 19 записьшаетс  нова 

5

0

амплитуда, однако в регистр 20 она

не записьшаетс , так как элемент И 10 закрыт сигналом со счетчика 5. При уменьшении амплитуды импульс с выхода формировател  15 вызьтает перевод счетчика 5 из состо ни  01 в состо ние 10, запись кода новой амплитуд в регистр 20 из регистра 19 и запись в регистр 3 периода времени, прошедшего между окончани ми первого

второго пиков амплитуды. При сле- дующем пике амплитуды, в случае вы-

полнени  нужного отношени  между кодом , хран щимс  в регистре 3 и имевшимс  в счетчике 2 в момент выработ

514

ки импульса на выходе формировател  15, этот импульс проходит через открытый элемент И 6 на выходную шину 14, а также через элемент ИЛИ 8 вызывает запись новьк амплитуды и периода (возможно, отличающихс  от старых в пределах нужного отношени ). Кроме того, через элемен т И 12 импульс с выхода формировател  15 поступает на .счетный вход счетчика 5 и вызывает перевод его из состо ни  10 в состо ние 11, Это состо ние  вл етс  рабочим, в котором при по влении очередного пика амплитуды и совпадении периода с точностью t 1 вырабатывает- -с  -ВЫХОДНОЙ сигнал, а в регистры 3 и 20 записьшаютс  новый период и нова  амплитуда. Элемент И 12 закрыт сигналом с счетчика 5, и последний не переключаетс  в новое состо ние импульсом с выхода формировател  15. Таким образом, данное состо ние  вл етс  устойчивым. При по влении пика амплитуды в другой момент времени когда нужное соотношение между старым и новым периодами не выполн етс  элемент И 6 закрыт, элемент И 10 закрыт , элемент И 12 закрыт, и импульс, выработанный формирователем 15, не вызьшает изменений в состо нии устройства . Таким образом, этот пик игнорируетс .

В случае же выполнени  нужнрго отношени  между старым и новым периодами , но при отсутствии пика амплитуды , по вл етс  1 на выходе элемента И 23, котора  увеличивает на . 1 состо ние счетчика 9. При достижении определенного числа (завис щего от счетчика 9) таких ситуаций, на его выходе переноса по вл етс  сигнал , сбрасывающий регистр 20 и счетчик 5. В этом случае работа.устройства начинаетс  с начального состо ни  Така  ситуаци  может быть, например, при перебое в подаче входного сигнала . Если же подача сигнала восстанавливаетс  до возникновени  определенного числа таких ситуаций (пропускание пиков амплитуды), то устройство продолжает функционировать. До восстановлени  входного сигнала импульсы на выходной шине 14 не вырабатьша ютс . При выработке сигнала на выход ной шине 14 счетчик 9 сбрасываетс  независимо от его состо ни .

В случае же, если при подаче третьего пика амплитуда нужное соот

0 5

0

5

0

5

0

5

ношение между старым и новым периодом не выполн етс , на выходе элемента ИЛИ 11 О, закрывающий элемент . И 24 и блокирующий перевод счетчика 5 из состо ни  10 в состо ние 11. При этом в регистрах 3 и 20 записьша- ютс  новые период и амплитуда. Устройство в состо нии 10 до тех пор, пока не возникнет пик амплитуды при выполнении нужного отношени  между старым и новым периодами.

Таким образом, предлагаемый селектор позвол ет осуществить селекцию последовательности импульсов, близкой к периодической, когда априори период импульсов неизвестен, допуска  плавные изменени  периода импульсов , плавное уменьшение и любое увеличение амплитуды вершины импульса и в широких пределах изменение уровн  пауз между импульсами, что позвол ет говорить о селекции непрерывного сигнала. Особенностью селектора  вл етс  наличие двух режимов - режима захвата периодического сигнала, включающего три состо ни , и собст- венно режима селекции. Первый из указанных режимов занимает лишь два периода последовательности, что свидетельствует о высоком быстродействии устройства. При этом значительно снижаетс  веро тность ложных срабатываний устройства, а при кратковременных прекращени х входного сигнала и последующем восстановлении устройство продолжает работать в режиме собственно селекции, что дополнительно по- вьш1ает эффективное быстродействие. Кроме того, игнорируютс  сигналь1 - помехи, отличающиес  от полезного сигнала по временному положению, даже если они значительно превосход т его по амплитуде.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Селектор сигналов, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов, первый счетчик импульсов, первый регистр, первый элемент сравнени  кодов, первый элемент И и первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом записи первого регистра и входом сброса первого счетчика импульсов, выходы которого поразр дно соединены с входами второй группы входов первого элемента сравнени  кодов , а также формирователь импульсов.

   14Д840

   IBторой элемент ИЛИ, входную и выходную шины, второй элемент И, первый вход которого соединен с четвертым выходом второго счетчика и тульсов, третий элемент И, четвертый элемент И, первый вход которого соединен с третьим выходом второго счетчика импульсов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достонер-iо ности в случае селекции импульсов с измен ющимс  периодом следовани  и амплитудами импульсов и пауз между ними, в него введены п тый элемент

   И, третий элемент ИЛИ, третий счетчик з динен с выходом первого элемента сравимпульсов , элемент НЕ, последователь- 1НО соединены аналого-цифровой преобразователь , вход которого соединен с входной шиной, второй регистр, третий регистр и второй элемент сравне- 20 ни  кодов, входы второй группы входов которого соединены поразр дно с выходами цифроаналогового преобразовател , а вькод - с входом второго регистра , с вторым входом второго эле- 25 мента И и входом формировател  импульсов , выход которого соединен с первым вхс, третьего элемента И, с входом элемента НЕ и вторым входом первого элемента И, выход которого зо соединен с выходной шиной и входом

   нени  кодов и третьим входом четвертого элемента И, а выход - с первым входом п того элемента И, выход которого соединен с счетным входом второго счетчика импульсов, а второй вход- с вторым входом первого элемента ИЛИ и выход третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, причем вход записи третьего регистра соединен с входом записи первого регистра, выход второго элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход элемента НЕ соединен с четвертьм входом четвертого элемента И.

   8

   сброса третьего счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, а выход переноса - с входами сброса третьего регистра и второго счетчика импульсов , первый выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, второй выход - с третьим входом второго элемента И и первым входом третьего элемента ИЛИ, четвертый выход - с вторым входом третьего элемента ИЛИ и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соенени  кодов и третьим входом четвертого элемента И, а выход - с первым входом п того элемента И, выход которого соединен с счетным входом второго счетчика импульсов, а второй вход- с вторым входом первого элемента ИЛИ и выход третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, причем вход записи третьего регистра соединен с входом записи первого регистра, выход второго элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход элемента НЕ соединен с четвертьм входом четвертого элемента И.

   Фиг. г