Устройство оценки амплитуды одиночного импульсного сигнала

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Может быть ис , пользовано при оценке параметров случайных импульсных сигналов при априорной неопределенности об амплитуде, форме огибающей и ограниченном времени измерения. Целью изобретения является уменьшение погрешности оценки амплитуды одиночного импульсного сигнала путем уменьшения составляющих погрешности, вызванных переходными процессами в блоках устройства. Устройство содержит фильтр 1 низкой частоты, линию 2 задержки, ограничитель 3, активное вероятностное реле 5, блок 7 регистрации амплитуды импульсов, формирователь 8 импульса по заднему фронту. Для достижения 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 связи. Оценка амплитуды в предлагаемом устройстве обладает меньшей погрешностью оценивания и соответственно большей информационной устойчивостью по сравнению с известным . 1 ил. (О

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (б)) 4 С 01 R 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3914181/24-21 (22) 24. 06. 85 (46) 23.02. 87. Бюл. У 7 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д. Калмыкова (72) А.И. Макеев и И.В. Бессонов (53) 621.317. 7 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 879485, кл. G 01 R 19/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ОЦЕНКИ АМПЛИТУДЫ

ОДИНОЧНОГО ИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Может быть ис,пользовано при оценке параметров случайных импульсных сигналов при априорной неопределенности об амплитуде, форме огибающей и ограниченном времени измерения. Целью изобретения является уменьшение погрешности оценки амплитуды одиночного импульсного сигнала путем уменьшения составляющих погрешности, вызванных переходными процессами в блоках устройства.

Устройство содержит фильтр низкой частоты, линию 2 задержки, ограничитель 3, активное вероятностное реле 5, блок 7 регистрации амплитуды импульсов, формирователь 8 импульса по заднему фронту. Для достижения поставленной цели в устройство введены стробируемый интегратор 4, аналого-цифровой преобразователь 6, генератор 9 тактовых импульсов, элемент

И 10, двоичный счетчик 13, элементы

11 и 12 задержки и образованы новые функциональные связи. Оценка амплитуды в предлагаемом устройстве обладает меньшей погрешностью оценивания и соответственно большей информационной устойчивостью по сравнению с известным. 1 ил. t291887 2

S5

Изобретение относится к радиоиз1 мерительной технике и может быть использовано при оценке параметров случайных импульсных сигналов при априорной неопределенности об амплитуде, форме огибающей и ограниченном времени измерения °

Цель изобретения — уменьшение погрешности оценки. амплитуды одиночного импульсного сигнала путем уменьшения составляющих погрешности, вызванных переходными процессами в блоках устройства.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

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

1Î

«25

Вход формирователя импульса по заднему фронту соединен с выходом активного вероятностного реле 5, вход которого подключен к выходу ограничителя 3, вход которого подключен к выходу фильтра 1 низкой часто-. ты, 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 преобразователя 6. Выход последнего подключен к первому входу блока 7 регистрации амплитуды импульсов, вход разрешения на выборку которого соединен с выходом первого элемента 11 задержки и входом второго элемента

12 задержки, выход которого подключен к входам "Установка в нуль" стробируемого интегратора 4 и двоичного счетчика 13, тактовый вход которого соединен с выходом элемента И 10.

Первый и второй входы последнего подключены соответственно к выходу активного вероятностного реле 5, соединенного с входом управления стро" бируемого интегратора 4, и к выходу генератора 9 тактовых импульсов.

Вход первого элемента 11 задержки соединен с выходом формирователя 8 импульса по заднему фронту. Выход двоичного счетчика 13 соединен с вторым входом блока 7 регистрации амплитуды импульсов, выход которого подключен к выходу устройства.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении на вход информационного импульса фильтр 1 сглаживает незначительные флуктуации огибающей импульса, не искажая существенно его форму. Ограничитель 3 устанавливает амплитуду импульсного сигнала на заданном фиксированном уровне, условно принятом за единицу, обеспечивая тем самым равные условия для работы реле 5-при различной величине амплитуды информационного импульса. По переднему фронту нормированного импульса с выхода ограничителя 3 срабатывает реле 5: переходит в единичное состояние. Одновременно информационный сигнал с входа устройства через линию 2 задержки, служащую для компенсации задержки распространения сигналов по цепям фильтра 1 и реле 5, поступает на вход стробируемого интегратора 4.

По нормированному импульсу с выхо" да реле 5 в интеграторе 4 начинается процесс линейного накопления энергии информационного импульса с выхода линии 2 задержки. Параллельно с этим нормированный импульс с реле 5 разрешает прохождение тактовых импульсов генератора 9 через элемент И 10 на двоичный счетчик 13.

После окончания информационного импульса на выходе реле 5 устанавливается нулевое состояние, тем самым запрещается прохождение тактовых импульсов на счетчик 13, и на выходе интегратора 4 фиксируется аналоговая величина. напряжения, соответствующая площади информационного импульса. При этом на выходной шине счетчика 13 устанавливается двоичный код, пропорциональный длительности нормированного импульса с выхода реле 5, т.е. длительности информационного входного импульса.

В аналого-цифровом преобразователе 6 происходит преобразование аналоговой величины с выхода интегратора 4 в цифровую форму. Таким образом, на первом и втором входах блока 7 регистрации амплитуды импульсов формируются цифровые коды, характеризующие соответственно площадь и длительность информационного импульса.

1291887

15 г где

Одновременно по заднему фронту нормированного импульса с реле 5 формируется короткий импульс в формирователе 8 импульса по заднему фронту.

Этот импульс поступает вначале на первый элемент 11 задержки, а затем на второй элемент 12 задержки. Время задержки первого элемента 11 определяется временем полного преобразования аналого-цифрового преобразователя, время задержки второго элемента 12 равно времени считывания результата из блока 7 регистрации амплитуды импульсов на выход устройства.

В ячейках памяти блока 7 регистрации амплитуды импульсов хранится величина, равная результату деления значения цифрового кода, подаваемого на первый вход, на значение кода с второго входа, т.е. результату деления плошади информационного импульса на его длительность. Короткий импульс с выхода первого элемента

11 задержки является импульсом выборки величины оцениваемой амплитуды из..блока 7 на выход устройства. Короткий импульс с выхода второго элемента 12 задержки устанавливает счетчик 13 и интегратор 4 в исходное нулевое состояние.

Предлагаемое устройство может быть выполнено на различных сериях аналоговых и цифровых интегральных микросхем, в зависимости от требуемого быстродействия, которое может исчисляться десятыми долями микросекунды от момента окончания информационного импульса до момента формирования на выходе устройства результата оценки амплитуды.

Для количественной оценки выигрыша в точности оценки амплитуды предлагаемого устройства по сравнению с известным достаточно определить соотношение дисперсий оценок .

2 амплитуды для известного (6 „) и предлагаемого устройств (6 z ) .

Дисперсия оценки амплитуды для известного устройства определяется .как сумма: — дисперсия оценки временного интервала на выходе активного вероятностного реле, 4

6 — дисперсия флуктуирующей

7 огибающей информационного импульса на выходе линии задержки; дисперсия переходного процесса, происходящего при линейном нарастании инерционности фильтра с переменным параметром.

10 Для предлагаемого устройства аналогичная величина составляет где t„ — длительность информационного импульса, Т вЂ” постоянная времени стробируемого интегратора 4, при20 чем T >O tU, Таким образом, оценка амплитуды в предлагаемом устройстве обладает меньшей погрешностью оценивания и соответственно большей информационной устойчивостью по сравнению с известным устройством Q ц /бц „(с 1, 2 на интервале существования информационного импульса.

30 формула изобретения

Устройство оценки амплитуды одиночного импульсного сигнала, содержащее фильтр низкой частоты, линию задержки, ограничитель, активное вероятностное реле и блок регистрации амплитуды импульсов и формирователь импульса по заднему фронту, вход ко40 торого соединен с выходом активного вероятностного реле, вход которого подключен к выходу ограничителя, вход которого подключен к выходу фильтра низкой частоты, вход которор5 го подключен к входу линии задержки и входной клемме устройства, выходная клемма соединена с выходом блока регистрации амплитуды импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что, с целью уменьшения погрешности оценки амплитуды одиночного импульсного сигнала, в него введены стробируемый: интегратор, аналого-цифровой преобразователь, генератор тактовых им= пульсов, элемент И, двоичный счетчик, первый и второй элементы задержки, вход стробируемого интегратора подключен к выходу линии задержки, а выход - к входу аналого-цифрового

1291887

Составитель А.Морозов

Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Колб

Заказ 227/43

Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 преобразователя, выход которого подключен к первому входу блока регистрации амплитуды импульсов, вход "Разрешения на выборку" которого соединен с выходом первого элемента задержки и входом второго элемента задержки, выход которого подключен к входам "Установка в нуль" стробируемого интегратора и двоичного счетчика, тактовый вход которого соединен с выходом элемента И, первый вход которого подключен к выходу активного вероятностного реле и к входу управления стробируемого интегратора, а второй вход — к выходу

5 генератора тактовых импульсов, вход первого элемента задержки соединен с выходом формирователя мипульса по заднему фронту, выход двоичного счетчика соединен с вторым входом блока регистрации амплитуды импульсов.