Корреляционное многопороговое реле

 

КОРРЕЛЯЦИОННОЕ МНОГОПОРОГОВОЕ РЕЛЕ, содержащее двухпозиционное вероятностное реле, образованное нелинейным интегратором и двумя блоками положительной обратной связи, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности обнаружения импульсных сигналов с неизвестными моментами начала и окончания в условиях действия интенсивных высокочастотных помех, введены L блоков определения вероятности, входы которых являются входной шиной устройства , а выходы через соответствующие резисторы соединены с первым выводом конденсатора и входом блока общего выходного порога, выход которого является выходной шиной устройства второй вывод конденсатора соединс н с общей шиной, причем каждый из блоков определения вероятности выполнен в виде последовательного сое§ динения масштабного усилителя, элемента задержки, блока входного поро (Л га, двухпозиционного вероятностного реле и блока выходного порога.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„ЯО„„А

03 К 17/60; С 06 F 11/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3620778/24-21 (22) 11.07.83 (46) 30.11.84. Бюл. Ф 44 (72) А.В. Симкин (71) Рязанский радиотехнический институт (53) 62 I.374.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 830649, кл. Н 03 К 17/60,28.04.79.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 752804,. кл. Н 03 К 17/60, 17.07 ° 78 (прототип). (54)(57) КОРРЕЛЯЦИОННОЕ МНОГОПОРОГОВОЕ РЕЛЕ, содержащее двухпозиционное вероятностное реле, образованное нелинейным интегратором и двумя блоками положительной обратной связи, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности обнаружения импульсных сигналов с неизвестными моментами начала и окончания в условиях действия интенсивных высокочастотных помех, введены блоков определения вероятности, входы которых являются входной шиной устройства, а выходы через соответствующие резисторы соединены с первым выводом конденсатора и входом блока общего выходного порога, выход которого является выходной шиной устройства, второй вывод конденсатора соединен с общей шиной, причем каждый из блоков определения вероятности выполнен в виде последовательного соединения масштабного усилителя, элемента задержки, блока входного пороra, двухпозиционного вероятностного реле и блока выходного порога.

1127090

Изобретение относится и устройствам определения состояния импульсных сигналов с неизвестными моментами начала и окбнчания в условиях действия интенсивных высокочастотных помех и может быть использовано в системах автоматики и телемеханики, а также в системах связи при последовательной обработке импульсных сигналов.

1О

Известно двухпозиционное вероятностное реле, содержащее нелинейный интегратор в виде ЯС-цепи и два блока положительной обратной связи (1) .

Его недостаток — низкая точность.

Наиболее близким к предложенному является корреляционное многопороговое реле, содержащее двухпозиционное вероятностное реле, образованное нелинейным интегратором и двумя блоками положительной обратной связи (2j .

Однако указанное устройство недос» таточно точно в обнаружении импульсных сигналов с нейэвестными момеита- 25 мн начала и окончания s условиях действия интенсивных высокочастотных помех.

Цель изобретения - повышение точности обнаружения импульсных сигна- ЗО лов с неизвестными моментами начала и окончания в условиях действия интенсивных высокочастотных помех.

Цель достигается тем, что в корреляционное многопороговое реле,содержащее двухпоэиционное вероятностное реле, образованное нелинейным интегратором и двумя блоками положительной обратной связи, введены 1. блоков определения вероятности, 4О входы которых являются входной шиной устройства,.а выходы через соответствующие резисторы соединены с пер" вым выводом конденсатора и входом блока общего выходного порога, выход 4 которого является выходной шиной устройства, второй вывод конденсатора соединен с общей шиной, причем каждый из блоков определения вероятности выполнен в виде последователь- M ного соединения масштабного усилителя, элемента задержки, блока входного порога, двухпозиционного вероятностного реле и блока выходного поро.

ra.

На фиг. 1 представлена структурная схема корреляционного многопорогового реле; на фиг. 2 — диаграмMbl напряжений, характеризующие работу трехпорогового корреляционного реле.

Корреляционное многопороговое реле содержит блоков 1, 1 — 1., определения вероятности, входы которых соединены и являются входной шиной устройства. Каждый из L блоков

1.1 - 1. L определения вероятности состоит из последовательно соединенных масштабного усилителя 2, элемента 3 задержки, блока 4 входного порога, двухпоэиционного вероятностного реле 5 и блока 6 выходного порога.

Выходы L блоков 1 определения вероятности через соответствующие резисторы 7.1 — 7. g соединены с первым выводом конденсатора 8 и входом блока 9 общего выходного порога, выход которого является выходной ши» ной устройства. Второй вывод конденсатора 8 соединен с общей шиной.

Корреляционное многопороговое реле работает следующим образом.

Для трехпорогового корреляционного реле уровень входных возрастающих порогов С = 0,25, C = 0,5; Су = 0,75 при тех же значениях заданных пороговых уровней С1в = С в = в» = 1вма =С ВЫ= „=С „е „= 0,5 обеспечивается коэффициентами усиления масштабных усилителей 2 параллельных блоков 1 определения вероятности, соответственно равными К, 2, К = 1, kq =0,67.

Величины задержек ь, и 7, входного сигнала каждой цепи обработки 4 (t- .)

2 (t- ig) выбираются исходя из об2 разования сосредоточенных по. времени совпадений пересечечий напряжений 0,(1)=1; 0 (1)=1; >,,(1)=1 с выходных порогов трех двухпозиционных вероятностных реле 5.

Работа многопорогового корреляционного реле основана на определении по параллельным цепям обработки с возрастающими по величине входными порогами вероятности превышения задержанного на различную величину искаженного помехой импульсного сигнала этих порогов, выделения на многовходовой интегрирующей 3С =цепи корреляционной функции по порогам и затем ее сравнения с уровнем выходного порога.

В качестве примера рассмотрим работу трехпорогового корреляционного

I реле. Многопороговое корреляционное реле работает аналогично с той лишь

1127090 4

1О

55 разницей, что оно имеет большее число задержек ь,, ь,...,, в паралЛ л лельных цепях обработки и с более высокой точностью обнаруживает начало и окончание импульсного сигнала, искаженного высокочастотной помехой по L возрастающим уровням порогов.

В исходном состоянии при отсутствии на входной шине импульсного сигнала и наличия только одних высокочастотных помех вероятностные реле 5 каждого блбка 1 определения вероятности находятся в нулевом (выключенном) состоянии и Ч1(1)=0; V ()=0;

Ч ()=0. В тех же случаях, когда все же под действием выброса помехи

9(Ф) произойдет переход в состояние

"1" одного или даже двух вероятностных реле 5 параллельных цепей обработки, а одно из них не подтвердит эти переходы, суммарное напряжение V (t) на сглаживающем конденсаторе 8 многовходовой интегрирующей

1 С-цепи из-за отсутствия на одном из ее входов единичного сигнала с выхода несработанного (не перешедшего в состояние "1") вероятностного реле, а также за счет рассредоточенного во времени мЪмента пересечений выходных порогов сработанных вероятностных реле не успеет за время действия помехи 5(t) дорасти до уровня С ш в„,„= 0,5 блока 9 общего выходного порога, поэтому не произойдет ложное срабатывание корреляционного реле, т.е. Ч (t)=0.

Высокой помехозащищенности корреляционного реле также способствует уменьшающая величина задержек сигналов в параллельных цепях обработки в зависимости от увеличения в них уровня порога.

Все это способствует эффективному устранению (подавлению) выбросов помех в паузе между информационными импульсами до значений, недостижимых на однопороговом вероятностном реле.

При наличии информационного импульса с амплитудой Ц(В) = 1 на входной шине (кривая 10, фиг. 2 о ), искаженного помехой 5(t) (кривая 11, фиг. 2), все вероятностные реле 5 трех параллельных блоков 1 определения вероятности переходят в единичное состояние: Ч1(t)= 1; Ч (Ф)=1;

Ч () 1. При этом выходное напряжение Ч,(t) первого вероятностного реле 5 (кривая 12, фиг ° 2 ) в процес, се перехсда s.åäèíè÷íaå состояние под действием усиленного в два раза масштабным усилителем 2 входного сигнала Е(t) (кривая 10, фиг. 2 ) и задержанного Z (4- ) на максимальное значение ь„ с номощью интегрирующей

8С-цепи (кривая 11, фиг. 2 о ) соответствует вероятности превышения этим сигналом нижнего порога С =0,25.

Выходное напряжение Ч (4) (кривая 11, фиг. 26 ) второго вероятностногс реле 5 блока 1 соответствует вероятпревьппения H н iлом 2(,< л задержанным на величину ь = " (2 интегрирующей 1С -цепью 7 — 8 (кри-. вая 11}, среднего порога С .= 0,5.

Входной сигнал g (t) (кривая 10) в этом случае не изменяется по величине масштабным усилителем 2. Выходное напряжение „(t) (кривая 12, фиг. 2"„) третьего вероятностного реле 5 соответствует вероятности превышения ослабленным масштабным усилителем 2 в 0,67 раз (кривая 10) верхнего порога С =0,75. Превышение выходным напряжением Ч (C) третьего вероятностного реле (кривая 11, Фиг. 2 ) входного напряжения (4) (кривая 10) обусловлено наличием в

er0 структуре положительной обратной связи. Введение уменьшающейся задержки входного сигнала в парал лельных цепях обработки от максии л мального ь до минимального = 0 значений в зависимости от роста уровня порога способствует формированию сосредоточенного срабатывания всех вероятностных реле (кривые 10, 11, 12, фиг. 2) ), следствием чего является быстрое нарастание усредненного напряжения 3 (t ) на конденсаторе 8 трехвходовой интегрирующей

RC-цепи (кривая 13, фиг. 2 е ) под действием сигналов Ч1 (t,)=1, Ч (t)=1, Ч1(1)=1 с выходных порогов вероятност ных реле 5. Быстрый рост напряжения Ч (т,) на конденсаторе 8 способствует переходу его через общий выходной порогСр „ = 0,5 и тем ьь,„за самым образованию на выходе корреляционного реле единичного состоя- ния Ч (В)=1 (кривая 14, фиг. 2>к ).

Усреднение напряжения V (1) на входе блока 9 общего выходного порога с постоянной времени, равнои с = НС, в этом режиме работы при двух

Ч (t) 0,5; Ч (4) >0,5; трех Ч, (Ф,))0,5, 112709С

«Я(Е) а) ЗНИИПИ Заказ 8755/44 Тираж 8б1 Подписное, Филиал ППП "Патеит". z. Ужгород, ул.Проектная.4 (4 ) 0, 5; V > (4 ) О, 5 и более сигналах, поступающих с выходов блоков б выходного порога, происходит согласно выражению.

Технический эффект от использования предложенного корреляцио ного многопорогового реле заключается в повышении точности обнаружения импульсных сигналов с неизвестными моментами начала и окончания в условиях действия интенсивных высокочастотных помех.