Имитатор акустических сигналов

 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для калибровки и оперативной проверки работоспособности акустической измерительной аппаратуры, в частности геолокаторов . Цель изобретения - расширение области применения имитатора за счет имитации изменения формы отраженного сигнала, приближенных к реальным знакопеременным, близких по форме к синусоидальному закону излученного и отраженного сигналов и по-. вышение стабильности отношения амплитуд излученного и отраженного сигналов. Имитатор содержит генератор 1 тактовых импульсов, элементы 2 и 3задержки, формирователи 4 и 5 импульсов, элемент ИЛИ 6 триггеры 8-10, источник 11 опорного напряже м ния, ключи 12 и 13, аттенюатор 14, делители 15 и 16 частоты, цифроаналоговые преобразователи 21 и 22, счетчик 23, элемент НЕ-И 24, распределитель 25 импульсов. 1 з.п. ф-лы, 4ил. с S (Л 00 сд ГС 01 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ц1) 4 С 06 С 7/48

I с 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3919594/24-24 (22) 02.07.85 (46) 15.11.87. Бюл. № 42 (71) Научно †производственн объединение по рудной геофизике "Рудгеофизика" (72) Б.В.Рядов и Л.М.Миловидова (53) 68).325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 765865, кл. G 09 В 23/14, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 943764, кл. С 06 G 7/48, 1980. (54) ИМИТАТОР АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для . калибровки и оперативной проверки работоспособности акустической измерительной;аппаратуры, в частности геолокаторов, Цель изобретения — расши„„SU„„ I 352513 А1 рение области применения имитатора за счет имитации изменения формы отраженного сигнала, приближенных к реальным знакопеременным, близких по форме к синусоидальному закону .излученного и отраженного сигналов и по- . вышение стабильности отношения амплитуд излученного и отраженного сиг"налов. Имитатор содержит генератор

1 тактовых импульсов, элементы 2 и

3 задержки, формирователи 4 и 5 импульсов, элемент ИЛИ 6, триггеры

8-10, источник 11 опорного напряже- ния, ключи 12 и 13, аттенюатор 14, делители 15 и 16 частоты, цифроаналоговые преобразователи 21 и 22, счет- а чик 23, элемент НЕ-И 24, распределитель 25 импульсов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.!

3525!3

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для калибровки и оперативной проверки работоспособности акустической измерительной аппаратуры, в частности 5 геолокаторов.

Цель изобретения — расширение области применения имитатора за счет имитации изменения формы отраженного сигнала, приближенных к реальным знакопеременным, близких по форме к синусоидальному закону излученного и отраженного сигналов и повышение стабильности отношения амплитуд излученного и отраженного сигналов.

На фиг.1 представлена функциональная схема имитатора; на фиг.2— функциональная схема коммутатора формы отраженного импульса (КФОИ); на

20 фиг. 3 — временная диаграмма работы имитатора; на фиг.4 — временная диаграмма цикла работы КФОИ.

Имитатор содержит (фиг.1 и 2) генератор 1 тактовых импульсов (ГТИ), 5 элементы 2 и 3 задержки, формирователи 4 и 5 импульсов, элементы ИЛИ

6 и 7, триггеры 8-!0, источник 11 опорного напряжения, ключи 12 и 13, аттенюатор 14, делители 15 и 16 частоты, коммутатор 17, элементы И 1820, цифроаналоговые преобразователи

21 и 22 (ЦАП), счетчики 23, элемент

НЕ-И 24 и распределитель 25 импульсов.Позицией 26 обозначен КФОИ,представленный на фиг.2.

На фиг.3 и 4 обозначено: 27 — тактовый импульс; 28 — временная задержка излученного сигнала; 29 — импульс на выходе формирователя 4; 30 — временная задержка отраженного сигнала;

31 — импульс на выходе формирователя

5; 32 — импульсы на выходе элемента

ИЛИ 6; 33 — импульсы на выходе триг- 4 гера 8; 34 — импульсы на инверсном выходе триггера 10; 35 — импульсы на входе элемента HE-И 24;36 — излученный и отраженный сигналы на выходе имитатора; 37 — импульсы на выходе триггера 9; 38 — импульсы на выходе элемента И 20; 39 — сигнал опорной частоты; 40 — сигнал на выходе эле— мента И 18; 41 — сигнал на выходе элемента И 19; 42 — сигнал на выходе элемента ИЛИ 7; 43 — импульсы на выходе счетчика 23; 44 — сигнал на выходе ЦАП 22; 45, 46 и 47 — первый, второй и третий выходы распределителя 25 импульсов; 48 — сигнал на выходе коммутатора 17.

Имитатор работает следующим образом.

ГТИ 1 вырабатывает импульсы, которые запускают элементы 2 и 3 задержки и устанавливают в исходное состояние триггеры 9 и 10. Сигнал с прямого выхода триггера 10 поступает на управляющий вход аттенюатора 14, разрешая. прохождение опорного напряжения, соответствующего излученному сигналу, на вход ЦАП 22. Сигнал с инверсного выхода триггера 10 устанавливает коммутатор частоты в положение, при котором с делителя 16 частоты через КФОИ 26 на вход элемента

И 20 поступает частота f,, необходимая для формирования счетчиком 23 кода длительности излученного импульса.

Сигналы с прямого и инверсного выходов триггера 9 открывают и закрывают ключи 12 и 13 соответственно, пропуская на вход ЦАП 22 опорное напряжение положительной полярности.

Делитель 15 частоты из опорной частоты вырабатывает частоты, необходимые для прецизионного регулирования элементов 2 и 3 задержки. Импульсом, задержанным на время до излученного сиг1 нала, перебрасывается триггер 8, разрешая прохождение через элемент И

20 частоты f на вход счетчика 23, значения с выхода которого поступают на вход ЦАП 22, передаточная функция которого имеет вид у< = k<х. Напряжение с выхода ЦАП 22 поступает на вход опорного напряжения ЦАП 21, на информационный вход которого поступает код со счетчика 23. Функция передачи

ЦАП 21 имеет вид у, = k (1-х), а напряжение на выходе ЦАП изменяется по закону у = у, у = kÄk x(1-х). В момент переполнения счетчика 23 элемент

НŠ— И вырабатывает импульс, переключающий триггер 9, в результате чего закрывается ключ 12 и открывается ключ 13, меняя полярность опорного напряжения ЦАП, в результате чего формируется отрицательная полуволна излученного сигнала по закону у> — k k х(1-х).

При повторном переполнении счетчика 23 триггер 9 переходит в исходное состояние. Сигнал с выхода триггера

9 поступает на триггер 8 и перелючает его в исходное состояние. Выходной сигнал с триггера 8 закрывает эле- 3 - 13525 мент И 20, прекращая доступ на счетчик 23 импульсов опорной частоты, и переключает триггер 10, сигнал с прямого выхода которого переключает

5 аттенюатор 14 в положение, прн котором с его выхода на вход АЦП 22 поступает опорное напряжение, необходимое для формирования амплитудного значения отраженного сигнала. Сигнал с инверсного выхода триггера 10 разрешает прохождение частоты, необходимой для формирования счетчиком 23 длительности отраженного сигнала, причем в первом такте работы при поступлении тактового импульса на вход распредепителя 25 импульсов вырабатывается сигнал, устанавливающий частоту на выходе КФОИ 26 равной f т.е. такую же, как и при формировании излученного сигнала; во втором так— те — 2f,, а в третьем — 0,5f, . Затем процесс смены частот повторяется в том же порядке. Это позволяет в первом такте работы формировать отражен- 25 ный сигнал, длительность которого равна длительности излученного сигнала, во втором такте — с длительностью в два раза меньше длительности излученного сигнала, а в третьем такте с длительностью больше длительности излученного сигнала и, изменяя форму (длительность) сигнала, имитировать фазовые сдвиги между спектральными составляющими в отраженном сигнале.

Импульсом, задержанным на время до отраженного сигнала, перебрасыва-.

1 ется триггер 8, разрешая прохождение через элемент И 20 частоты f или 2й, или 0,5f в зависимости от такта работы для формирования отраженного импульса. При этом работа имитатора аналогична указанной выше работе при формировании излученного сигнала .

13 амплитуд излученного и отраженного сигналов, в него введены делитель частоты, распределитель импульсов, коммутатор, второй и третий элементы

И, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы задержки, пер - вый и второй формирователи импульсов, второй и третий триггеры, аттенюатор и элемент НЕ-И, выход которого соединен со счетным входом первого триггера, вход установки которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, с входом распределителя импульсов, с информационными входами первого и второго элементов задержки и с входом установки второго триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И и с управляющим входом аттенюатора, выход которого соединен с входом опор-. ного напряжения первого цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом опорного напряжения второго цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом имитатора, вход опорной частоты которого соединен с входом делителя частоты, с первого по третий выходы которого соединены с первого по третий информационными входами коммутатора соответственно, с первого по третий управляющие входы которого соединены с первого по третий выходами распределителя импульсов, второй выход делителя частоты соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего триггера и со счетным входом второго триггера, инверсный выход которого

45

Формула изобретения

1.Имитатор акустических сигналов, содержащий генератор тактовых импуль- 50 сов, первый элемент И, счетчик, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, первый и второй ключи, источник опорного напряжения и триггер, прямой и инверсный выходы которого соединены с управляющими входа- ми первого и второго ключей соответственно, информационные входы которых соединены с выходами положительного и отрицательного значений напряжения источника опорного напряжения, выход первого элемента И соединен со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с информационными входами первого цифроаналогового преобразователя, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения области применения имитатора за счет имитации изменения формы отраженного сигнала, приближенных к

I реальным знакопеременным, близких по форме к синусоидальному закону излученного и отраженного сигналов и повышения стабильности отношения

)35251 соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого сое-: динен с выходом коммутатора, выход третьего элемента И соединен с вто5 рым входом первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов задержки соединены с входами первого и второго формирователей импульсов соответственно, выходы которых соеди- 1О иены с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки третьего триггера, вход сброса которого соединен с инверсным выходом первого триг- 15 гера, выходы счетчика соединены с информационными входами второго цифз

6 роаналогового преобразователя и входами элемента НЕ-И, выходы первого и второго ключей соединены с информационным входом аттенюатора.

2,Имитатор по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения области применения за счет формирования высокоточных задержек, он содержит дополнительный делитель частоты, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго элементов задержки, вход второго делителя частоты соединен с входом опорной частоты имитатора.!

3525!3

1352513

48

47

Составитель Н.Матвеев

Редактор M.Àíäðóøåíêî Техред Л.Ольп3нык Корректор С.Шекмар

Заказ 5568/50 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4