SU1575135A1

SU1575135A1 - Измеритель временных параметров случайных импульсных потоков

Info

Publication number: SU1575135A1
Application number: SU884606590A
Authority: SU
Inventors: Евгений Владимирович Новиков; Виктор Михайлович Степурко
Original assignee: Белорусский государственный университет им.В.И.Ленина
Priority date: 1988-09-22
Filing date: 1988-09-22
Publication date: 1990-06-30

Abstract

Изобретение относитс к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах статистического временного анализа параметров случайных импульсных потоков сигналов различного физического происхождени . Цель изобретени - повышение точности измерений и расширение динамического диапазона достигаетс путем измерени длительности коротких импульсов, меньше длительности цикла записи. Дл этого в измеритель временных параметров случайных импульсных потоков дополнительно введены шесть триггеров, четыре линии задержки, п ть логических элементов ИЛИ, инвертор, элемент И - НЕ, два элемента И, две группы вентилей и счетчик. 3 ил.

Description

Изобретение относитс к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах статистического временного анализа ларамет- ров случайных импульсных потоков сигналов различного физического происхождени „

Цель изобретени - повышение точности измерений и расширение динамического диапазона за счет измерени длительности коротких импульсов (меньше длительности цикла записи).

На фиг о 1 представлена функциональна схема устройства а на фиг, 2 и 3 - временные диаграммы, по сн ющие принцип его работы.

Измеритель временных параметров случайных импульсных потоков содержит

формирователь 1 импульсов с запуском по заднему фронту входного импульса, формирователь 2 импульсов с запуском по переднему фронту входного импульса , триггеры 3-8, линии 9-12 задержки , элементы ИЛИ 13-17, инвертор 18, -элемент И-НЕ 19, генератор 20 импуль- сов, счетчики 21-25, элементы И 26 и 27, две группы вентилей 28 и 29, запоминающие блоки 30 и 31, входную шину 32, установочную шину 33, причем входна шина 32 соединена с входами формирователей 1 и 2, с третьим входом элемента И-НЕ 19 и вторым входом элемента ИЛИ 17, инверсный выход формировател 1 подключен к С-входам триггеров 3 и 5 и через линию 9 задержки к первому входу элемента ИЛИ

СП

1

СП

10 сп

315

13, второй вход которого подключен к пр мому выходу триггера 3, а выход соединен с С-входом счетчика 21, первыми входами элемента И-НЕ 19 и элемента И 27, со счетным входом счетчика 24 и входом записи запоминающего блока 30, пр мой выход формировател 1 соединен с D-входами триггеров 6 и 8 и С-входом триггера 4, пр мой выход «оторого подключен к D-входу триггера 5, пр мой выход триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ 14, выход которого св зан с R-входами триг

го нул , а на D-входы счетчика 25 - логической единицы, информационные входы старших разр дов запоминающих блоков 30 и 31 соединены с выходами групп вентилей 28 и 29 соответственно , первые входы вентилей 28 подключены к инверсному выходу триггера 4, а вентилей 29 - триггера 6, вторые входы этих вентилей соединены с выходами счетчика 23, С-вход счетчика 25, Rвходы счетчиков 21-24 и триггеров 3 и 8, вторые входы элементов ИЛИ 14 и 15 соединены с шиной 33 приведени

25

геров 4 и 5,.выход генератора 20 сое- 15 Устройства в исходное состо ние. |Динен с четвертым входом элемента И-НЕ 19 и через инвертор 18епервым входом элемента ИЛИ 17, инверсный вы- Ьсод триггера 3 подключен к второму входу элемента И-НЕ 19, выход которо- о через линию 11 задержки соединен со счетным входом счетчика 21, выход переполнени которого подключен к первому входу элемента И 26, выход эле- Иента И 26 соединен со счетным входом счетчика 23, инверсный выход формировател 2 св зан с С-входами триггеров 7 и 8 и через линию 10 задержки со вторым входом элемента ИЛИ 16, первый вход которого подключен к пр мому вы- Ходу триггера 8, а выход к четвертому С-входу счетчика 22, второму Входу элемента И 27, к счетному входу счетчика 25 и входу записи запоминающего блока 31, выход схемы И 27 соединен с С-входом счетчика 23, пр мой выход формировател 2 подключен к D-входам триггеров 3 и 4 и С-входу Триггера 6, пр мой выход которого св зан с D-входом триггера 7, пр мой выход триггера 7 соединен с первым входом элемента ИЛИ 15, выход которого св зан с R-входами триггеров 6 и 7, пр мой выход триггера 8 подключен К третьему входу элемента ИЛИ 17, вы- Код которого через линию 12 задержки Св зан со счетным входом счетчика 22, выход переполнени которого подключен X второму входу элемента И 26, выходы счетчика 21 соединены с информационными входами младших разр дов запоминающего блока 30, адресные входы которого подключены к выходам счетчика 5-4, выходы счетчика 22 соединены с ч информационными входами младших разр дов запоминающего блока 31, адресные входы которого подключены к выходам счетчика 25, на D-входы счетчиков 21-23 подан потенциал логическоУстройство работает следующим разоМо

Перед началом цикла измерени ройство приводитс в исходное сос

20 ние импульсом, поступающим с вход шины 33 на R-входы триггеров 3 и счетчиков 21-24, на С-вход счетчи 25 и через элементы ИЛИ 14 и 15 н R-входы триггеров 4 и 5 и 6 и 7 с ветственно о Импульсна последоват ность, параметры которой подлежат гистрации, поступает с шины 32 на входы формирователей 1 и 2, на тр вход элемента И-НЕ 19 и второй вх

30 элемента ИЛИ 17. В течение длител ности первого импульса входного п ка разрешаетс поступление импул генератора 20 через элемент И-НЕ линию 11 задержки на вход счетчи

35 в результате чего последний совме но со счетчиком 23, производит п чет количества импульсов генерато 20, поступивших в пределах длител ти этого входного импульса. Одно

40 менно с этим по переднему фронту вого импульса запускаетс формиро тель 2. С инверсного выхода форми вател 2 отрицательным импульсом рез линию 10 задержки и разблокир

45 ванный элемент ИЛИ 16 производитс предварительный нерабочий цикл за си в последнюю чейку запоминающе блока 31 нулевого кода, содержаще с в счетчиках 22 и 23. По заднем

50 фронту этого же импульса увеличив с на единицу состо ние адресного счетчика 25, что соответствует ус новке адреса нулевой строки запом ющего блока 31.

55 По заднему фронту первого импу са входного потока запускаетс фо рователь 1. Отрицательный импульс инверсного выхода формировател ступает через линию 9 задержки и

Устройства в исходное состо ние.

Устройство работает следующим об- разоМо

Перед началом цикла измерени устройство приводитс в исходное состо ние импульсом, поступающим с входной шины 33 на R-входы триггеров 3 и 8, счетчиков 21-24, на С-вход счетчика 25 и через элементы ИЛИ 14 и 15 на R-входы триггеров 4 и 5 и 6 и 7 соответственно о Импульсна последовательность , параметры которой подлежат регистрации , поступает с шины 32 на входы формирователей 1 и 2, на третий вход элемента И-НЕ 19 и второй вход

элемента ИЛИ 17. В течение длительности первого импульса входного потока разрешаетс поступление импульсов генератора 20 через элемент И-НЕ 19 и линию 11 задержки на вход счетчика 21ж

в результате чего последний совместно со счетчиком 23, производит подсчет количества импульсов генератора 20, поступивших в пределах длительности этого входного импульса. Одновременно с этим по переднему фронту первого импульса запускаетс формирователь 2. С инверсного выхода формировател 2 отрицательным импульсом через линию 10 задержки и разблокированный элемент ИЛИ 16 производитс предварительный нерабочий цикл записи в последнюю чейку запоминающего блока 31 нулевого кода, содержащегос в счетчиках 22 и 23. По заднему

фронту этого же импульса увеличиваетс на единицу состо ние адресного счетчика 25, что соответствует установке адреса нулевой строки запоминающего блока 31.

По заднему фронту первого импульса входного потока запускаетс формирователь 1. Отрицательный импульс с инверсного выхода формировател 1 поступает через линию 9 задержки и раз

блокированный элемент ИЛИ 13 на вход записи запоминающего блока 30, производ запись в нулевую чейку пам ти содержащегос в счетчиках 21 и 23 чис ла импульсов генератора 20, поступивших на счетчик 21 в пределах длительности первого импульса входной последовательности . При этом самим импульсом записи производитс дополнитель- на блокировка счетного входа счетчица 21, осуществл ема .на элементе И-НЕ 19, что позвол ет сохранить неизменным код результата измерений на врем записи в запоминающий блок 300 Это дает возможность повысить частоту генератора и тем самым увеличить точность регистрации временных параметров входного потока. По заднему фрон- гу импульса записи увеличиваетс на единицу состо ние адресного счетчика 24, что соответствует установке адреса первой строки запоминающего блок 30, а также производитс обнуление счетчиков 21, 23 по С-входу. Лини 11 задержки обеспечивает надежное обнуление счетчика 21. Ее длительност выбираетс большей или равной разнос- ти между временем установлени счетчика 21 по С-входу и временем задержки элемента И-НЕ 19.

По окончании первого импульса входного потока и началу первого межимпульсного интервала на элементе ИЛИ 17 по вл етс потенциал, разрешающий прохождение импульсов генератора 20 через линию 12 задержки на вход счетчика 22, в результате чего последний совместно со счетчиком 23 производит

подсчет количества импульсов генерато 40 результат измерени длительности прера в пределах длительности входного межимпульсного интервала. При этом врем полного заполнени счетчиков 21. и 22 выбираетс несколько превыша50

ющим врем записи в запоминающие бло- д разр ды запоминающего блока 31 необ- ки 30 и 31, что позвол ет счетчику 23 последовательно обслуживать оба измерительных канала.

По переднему фронту второго импульса входной последовательности запрещаетс поступление импульсов генератора на счетчик 22, разрешаетс прохождение импульсов генератора на счетчик 21 и происходит запуск формировател 2 о Отрицательный импульс с инверсного выхода формировател 2 . поступает через линию 10 задержки и разблокированный элемент ИЛИ 16 на вход записи запоминающего блока 31,

55

ходимо записать нулевые значени .

Этот процесс и обеспечивают триггеры 6 и 7 и элемент ИЛИ 15„ По переднему фронту импульса формировател 2 при наличии положительного импульса формировател 1 на D-входе триггера 6 последний устанавливаетс в единичное состо ние и нулевым уровнем с инверсного выхода блокирует вентиль 29, обнул л тем самым входы старших разр дов запоминающего блока 31. По окончании сигнала записи формировател 2 триггер 6 устанавливаетс в исходное состо ние по R-входу

5

0

5

производ запись в первую чейку пам ти содержащегос в счетчиках 22 и 23 числа импульсов генератора 20, поступивших на счетчик 22 в пределах дли- тельностн первого межимпульсного интервала между задним фронтом первого пульса и передним фронтом второго импульса входного потока„ По заднему ,фронту импульса записи увеличиваетс на единицу состо ние адресного счетчика 25, что соответствует установке адреса первой строки запоминающего блока 31, а также производитс обнуление счетчиков 22, 23 по С-входу. Назначение и параметры линии 12 задержки аналогичны назначению и параметрам линии 11 задержки.

По заднему фронту второго импульса вновь запускаетс формирователь 1 и записывает во вторую строку запомил нающего блока 30 содержащийс в счетчиках 21 и 23 код, соответствующий, длительности второго импульса входного потока. Аналогичным образом работает измеритель и в дальнейшем вплоть до полного заполнени запоминающих блоков 30 и 31.

Предположим, что на каком-то эт. пг измерени межимпульсный интервал входном потоке по длительности буд т меньше времени записи в запоминающий блок, т0е. во врем записи кода длительности предыдущего импульса потока поступит передний фронт следующего импульса (фиг. За). Однако межимпульсный интервал будет измерен, и его значение зафиксируетс счетчиком 22„ При этом счетчики 21 и 23 содержат

дыдущего импульса. Следовательно, в этом случае требуетс одновременна запись результатов измерений обоих каналов в пам ть. При этом в старшие

разр ды запоминающего блока 31 необ-

ходимо записать нулевые значени .

7157

с помощью триггера 7 и элемента ИЛИ 15, снима при этом блокировку с вентил 29. Обнуление старших разр дов запоминающего блока 30 в канале измерени длительности импульсов выполнено на триггерах 4 и 5 и вентиле 28.

Линии 9 и 10 задержки выбираютс равными задержке срабатывани по С- входу триггеров 4 и 6 соответственно . Так как счетчики 2t и 22 блокированы на врем записи в запоминающий блок, а импульс входного потока поступил до окончани записи, то измерение длительности данного импульса не может быть выполнено без большой погрешности . Поэтому данный результат не регистрируетс , дл чего используютс в канале измерени длительности импульсов триггера 3, а в канале , измерени длительности межимпульсных интервалов - триггер 8. По заднему фронту сигнала записи формировател 11 триггер 3 при наличии положительного импульса формировател 2 на его D-входе устанавливаетс в единичное состо ние и блокирует на элементе ИЛИ 13 очередное прохождение сигнала записи на запоминающий блок, а на элементе И-НЕ 19 прохождение импульсов генератора 20 на вход счётчика 21„ При отсутствии положительного импульса формировател 2 на D-входе триггера 3 в момент окончани сигнала запис

на его С-входе происходит сн тие бло- кировки с элемента ИЛИ 13 (фиг. За).

С увеличением частоты входного потока может возникнуть ситуаци (фиг. Зб), когда длительность сигналов записи в запоминающий блок становитс равной или превышает период еле довани входной последовательности. В этом случае по соответствующим фронтам производ тс повторные запуски формирователей 1 и 2, что вызывает продление длительности их выходных сигналов (сигналов записи), а задние фронты этих сигналов формируютс лишь при снижении частоты входного потока до значени , обеспечивающего нормальную работу измерител . После окончани сигналов записи снимаютс блокировки счетчиков 21 и 22 по входу, производитс их предустановка совместно со счетчиком 23, а также наращиваемс содержимое адресных счетчиков 24 и 25 на единицу. Таким образом, в пам ти остаетс зафиксированным лишь результат измерени длительности перво

0

5

г 30

,5 шесть триггеров,

40

45

50

55

го короткого импульса или межимпульсного интервала из участка входной последовательности , измен ющегос с большой частотой, все остальные неверные результаты игнорируютс ,а обща работоспособность устройства не нарушаетс .

Claims

Формула изобретени

Измеритель временных параметров случайных импульсных потоков, содержащий генератор импульсов, два формировател импульсов с запуском по переднему и заднему фронтам, четыре счетчика и два запоминающих блока, причем входна шина измерител соединена с входами обоих формирователей, выходы первого счетчика соединены с информационными входами младших разр дов первого запоминающего блока, адресные входы которого подключены к выходам третьего счетчика, R-вход которого соединен с шиной установки измерител в исходное состо ние, выходы второго счетчика соединены с информационными входами младших разр дов второго запоминающего блока, адресные входы которого соединены с выходами четвертого счетчика, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерений и расширени динамического диапазона, в него введены

четыре линии задержки , п ть логических элементов ИЛИ, инвертор , элемент И-НЕ, два элемента И, две группы вентилей и счетчик, причем инверсный выход формировател импульсов с запуском по заднему фронту подключен к С-входам первого и третьего триггеров, а через первую линию держки к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к пр мому выходу первого триггера , а выход соединён с С-входом первого счетчика, первыми входами элемента И-НЕ и второго элемента И, со счетным входом третьего счетчика и входом записи первого запоминающего блока, пр мой выход формировател импульсов с запуском по заднему фронту соединен с D-входами четвертого и шестого триггеров и С-РХОДОМ второго триггера., пр мой выход которого подключен к D-входу третьего Триггера, пр мой выход третьего триггера соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с

R-входами второго и третьего триггеров , входна шина подключена к второму входу третьего элемента ИЛИ и к третьему входу элемента И-НЕ, выход генератора соединен с четвертым входом элемента И-НЕ и через инвертор с первым входом третьего элемента ИЛИ, инверсный выход первого тригге- ра подключен к второму входу элемен- та И-НЕ, выход которого через третью линию задержки соединен со счетным входом первого счетчика, выход переполнени которого подключен к первому входу первого элемента И, выход первого элемента И соединен со счетным входом п того счетчика, инверсный выход второго формировател с запуском по переднему фронту соединен с С-входами п того и шестого тригге- ров, а через вторую линию задержки с вторым входом второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к пр мому выходу шестого триггера, а выход - к четвертому входу третьего элемента ИЛИ, С-входу второого счетчика , второму входу второго элемента И, к счетному входу четвертого счетчика и входу записи второго запоминающего блока, выход второго элемента И соединен с С-входом п того счетчика , пр мой выход формировател импульсов с запуском по переднему фронту подключен к D-входам первого, второго триггеров и С-входу четвертого триггера , пр мой выход которого соединен с D-входом п того триггера, пр мой выход п того триггера соединен с первым входом п того элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входами четвертого и п того триггеров, пр мой выход шестого триггера подключен к третьему входу третьего элемента ИЛИ, выход которого через четвертую линию |задержки соединен со счетным входом второго счетчика, выход переполнени которого подключен к второму входу первого элемента И, на D-входы первого , второго и п того счетчиков подан потенциал логического нул , а на D- входы четвертого счетчика - логической единицы, информационные входы старших разр дов первого и второго I запоминающих блоков соединены с выходами соответственно первой и второй групп вентилей, первые входы вентилей первой и второй групп подключены к инверсным выходам соответственно второго и четвертого триггеров, а вторые входы вентилей соединены с выходами п того счетчика, С-вход четвертого счетчика совместно с R-входами первого, второго, п того счетчиков, R-входами первого, п того триггеров и вторыми входами четвертого и п того элементов ИЛИ соединены с входной шиной установки измерител в исходное состо ние.

Cffpocn

Запись 6 ЗУ 30

Запись 6Л/л

...-,