Способ селекции импульсного сигнала

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении селекторов импульсного сигнала с инерционно изменяющейся со временем амплитудой. Целью изобретения является повышение помехозащищенности. Способ реализуется на любом известном микропроцессорном селекторе. Составляют уравнение огибающей вершин поступивших полезных импульсов. Подставляя в это уравнение время или порядковый номер поступления принятого импульса, определяют ожидаемую амплитуду полезного импульса. Адаптацию пороговых напряжений осуществляют установкой нижнего порогового напряжения меньше, а верхнего порогового напряжения больше ожидаемого значения амплитуды полезного импульса на величину, пропорциональную разности ожидаемого и реального значений амплитуды последнего прошедшего полезного импульса. Затем выделяют импульсы с амплитудой больше нижнего и меньше верхнего пороговых напряжений. 1 ил.

СОЮЗ. СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 А1 (19) (11) (S1) 4 Н 03 К 5/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flP ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯИ

ПРИ 0(НТ СССР

1 (21) 4395584/24-21 (22) 20.01.88 (46) 15.12.89. Бюл. М - 46 (71) Конотопское специальное проектное конструкторско-технологическое бюро Государственного комитета СССР по вычислительной технике и информатике (72) В.Ю. Солонин (53) 621.374.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1 215 169, кл . G 05 В 1 /Gl, 1 984 . (54) СПОСОБ СЕЛЕКЦИИ ИМПУЛЬСНОГО

СИПИ А (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении селекторов импульсного сигнала с инерционно изменяющейся со временем амплитудой. Целью изобретения является повышение помеИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в микропроцессорных селекторах импульсного сигнала с инерционно изменяющейся во времени амплитудой.

Цель изобретения — повышение помехоэащищенности за счет адаптации порогового уровня.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего предложенный способ °

Предложенный способ можно реализовать на любом известном микропроцессорном селекторе, однако запрограммирован он должен быть по — другому. Предложенным способом селектируют любой инерционно изменяю2 хоэащищенности. Способ реализуется на любом известном микропроцессорном селекторе. Составляют уравнение огибающей вершин поступивших полезных импульсов. Подставляя в это уравнение время или порядковый номер поступ.ления принятого импульса, определяют ожидаемую амплитуду полезного импульса. Адаптацию пороговых напряжений осуществляют установкой нижнего порогового напряжения меньше, а верхнего порогового напряжения больше ожидаемого значения амплитуды полезного импульса на величину, пропорциональную разности ожидаемого и реального значений амплитуды последнего прошедшего полезного импульса. Затем выделяют импульсы с амплитудой больше нижнего и меньше верхнего пороговых напряжений. 1 ил. щийся по амплитуде импульсный видеосигнал. Критерий инерционности изменения амплитуды импульсов полезного сигнала используется предложенным способом для отличия импульсов полезного сигнала от импульсов помех. Од- фАр нако отличительные признаки предложенного способа обусловили дости)кение более высокой помехозащищеннасти.

Приняв импульс (полезный или помеху), рассчитывают по уравнению огибающей вершин предыдущих полезных . импульсов (кривой, проходящей на временной диаграмме импульсного сигнала через вершины предыдущих импульсов, проквалифицированных ранее полезными, такая кривая непрерывна во

1529433

50 ээ времени) ожидаемую амплитуду полезного импульса с таким же временем поступления, как и у принятого импульса, т.е. определяют какой был бы по амплитуде полезный импульс, если бы он поступил в момент поступления принятого импульса. Для этого в указанное уравнение огибающей подставляют время поступления принятого импульса. Уравнения кривой, прохсдящей через точки, координаты кото— рых известны,т.е.через вершины ранее поступивших полезных импульсов, можно составить, используя, например, нн— терполяционную формулу Лагранжа или другие известные формулы, например, численного гармонического анализа.

Ордината точки огибающей с абсциссой, равной времени поступления принятого импульса, является указанной ожидаемой амплитудой полезного импульса.

Если принятый импульс является полезным, то его реальная амплитуда отличается от расчетного значения (ожидаемого значения), так как уравнение огибаюшей является приближенным. Величина этой ошибки (разности между расчетным и рел(-:ным значениями амплитуды полезного импульса) отличается в пределах определенного допуска от ошибки, на которую отличается амплитуда реального предыдущего полезного импульса от его рас— четного значения. Объясняется это инерционностью изменения амплитуды полезного сигнала (вызванного, например, инерционностью движения источника сигнала), à, следовательно, и инерционностью изменения ошибки. Определив ожидаемую амплитуду Y полезного импульса, рассчитывают величины пороговых (Ь вЂ” нижний, Н— верхний) напряжений, причем L меньше, а Н больше ожидаемого значения

Y амплитуды импульса полезного сигнала на величину, пропорциональную разности 1. ожидаемого Y и реального А значений амплитуды предыду/ щего импульса полезного сигнала (последнего распознанного импульса полезного сигнала, поступившего перед принятым импульсом):

= j Y — А /, Н = Y+K<> (L = Y-К/-, где К вЂ” коэффициент пропорциональности..

1О

Коэффициент пропорциональности (з паса) необходим для того, чтобы исключить подавление полезного импульса, если его ошибка Ы больше ошиб( ки (. предыдущего полезного импульса. Сравнивают амплитуду принятого импульса с пороговыми напряжениями

Н и L. Если она больше нижнего Ь но меньше верхнего Н пороговых напряжений, тс это полезный импульс (в противном случае это помеха), рас познав кото ый, микропроцессор дает команду на формирование выходного импульса, означающего, что принятый импульс является полезным. Это импульс, прошедший через микропроцессорный селектор. Затем с учетом параметров каждого принятого полезного импульса повторяют все описанные опе рации при поступлении каждого последующего импульса, т.е. составляют уравнение огибающей, рассчитывают пороговые напряжения Н и L, сравнивают с ними амплитуду принятого импульса. Для этого, например, принятый импульс предст.:.вляют предыдушим, предыдущий — импульсом, поступившим перед предыдущим и т.д., величины о/, У н А представляют соответственно величинами d.,,Y и А

l (Описанная переквалификация величин может быть достигнута также переписыванием в микропроцессорном селекторе этих величин из одного ре— гистра памяти в другой. Таким обра. ом каждый принятый импульс корректирует огибающую вершин полезных импульсов, уменьшая ошибку /. очередного полезного импуль,а.

Практически оказ алось возможным учитывание в уравнении огибающей не всех поступивших ранее полезных импульсов, а лишь нескольких последних, например трех последних перед принятым. При этом упрощается математическое описание огибающей за счет некоторого расширения промежутка л между пороговыми напряжениями

Н и L, который меньше, чем в прототипе.

Помехозащищенность предложенного способа селекции выше, чем прототипа, так как достигается меньший промежуток л между пороговыми напряжениями Н и, поскольку разность ожидаемого и реального значений амплитуды полезного импульса меньше разности амплитуд предыдущего и поступившего перед предыдушим импуль1529433 6 дами с выходом микропроцессора 4, а выходом — с выходом 10 устройства. сов.

Начальную установку пороговых напряжений осуществляют так же, как и в прототипе, т.е. искусственным заданием (программным путем) некоторых величин, например ожидаемой амплитуды полезного импульса и промежутка а между пороговыми напряжениями. В качестве ожидаемой ампли10 туды полез нс. го импульса можно использовать амплитуду самого первого полезного импульса. Используя эти 15 величины, рассчитывают по описанному алгоритму пороговые напряжения

Н и L. Возможна начальная установка пороговых напряжений другими путями, например, плавным их движением вверх- 20 вниз (осуществляемым программно) до распознавания первого полезного импульса, например, по априорно известным его параметрам. После этого амплитуду импульса используют как 25 ожидаемое значение амплитуды полезного импульса и, задав величину промежутка 4, определяют величины пороговых напряжений. Очевидны и другие пути начальной установки по- 30 роговых напряжений на амплитуду принимаемого импульсного сигнала.

Предложенный способ может найти применение в телеграфин, радиолока— ции, вычислительной технике, линиях 35 задержки, аппаратуре, использующей акустические сигналы, аппаратуре считывания импульсной информации с носителей информации (например, с магнитньх лент или дисков) н в других 40 областях радиоэлектроники.

Устройство содержит пороговый элемент 1, первый вход которого соединен с входом 2 устройства, селектор 3 полезных импульсов по их априорно из в 45

BE- стным параметрам, соединенный Вхо дом с выходом порогового элемента 1, микропроцессор 4, соединенный входами с входом 2 устройства через преобразователь 5 напряжение — код, уп- 50 равляющий вход 6 которого соединен с выходом селектора 3, MHKpo(IpoITåñcop 4 вь,ходами соединен через преобразователь 7 код — напряжение с вторым входом порогового элемента 1, 55 блок 8 управления микропроцессором

4, соединенный с входами и выходами микропроце=сора 4, формирователь 9 коротких импульсов, соединенный вхоУстройство работает следующим образом.

Импульсы полезного сигнала и помех поступают на вход преобразователя 5 напряжение — код. В двоичный код преобразователь 5 преобразует толь,ко те импульсы, которые сопровождаются разрешающим сигналом с вьхода селектора 3. Селектор 3 анализирует импульсы по априорно известным характеристикам полезного сигнала, например, по длительности. Это исключает возможность прохождения через устройство импульсдв помех с характеристиками, отличными от априорно известных характеристик импульсов полезного сигнала, даже, если их амплитуда равна амплитуде полезного сигнала, так как при поступлении таких помех разрешающие сигналы селектор 3 не формирует. Пороговый элемент 1 частично подавляет помехи, амплитуда которых меньше нижнего порогового напряжения, формируемого преобразователем ", по кодам нижнего порогового напряжения, поступающим с выходов микропроцессора 4. В результате осуществляется отграничение одного импульса от дру— гого, идущих на фоне шумов, и определение моментов времени преобразования напряжения в код. Таким образом, на входы микропроцессора 4 поступают коды амплитуд импульсов по— лезного сигнала и некоторых помех, прошедших через пороговый элемент 1 и селектор 3. Если микропроцессор 4, работая по описанному алгоритму, определяет, что поступивший код является амплитудой импульса полезного сигнала, он устанавливает выход, к которому подключен формирователь

9 коротких импульсов, в состояние

"1". B результате формирователь 9 формирует импульс, который поступает на выход 10 устройства. Это импульс полезного сигнала, прошедший через устройство. Блок 8 управления формирует коды программы работы микропроцессора 4. Рассчитываемые микропроцессором величины верхнего и нижнего пороговых напряжений, с которыми сравниваются амплитуды принятого импульса, хранятся в регистрах памяти микропроцессора.

1529433

Формула изобретения

Составитель Н.Маркин

Редактор Л. Нчолинская Техред Л.Сердюкова Корректор Y.Самборская

Заказ 7759/55 Тираж 884 Подписное

ВНШПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.iæãîðîä, ул. Гагарина,101

Способ селекции. импульсного сигнала, включающий сравнение амплитуды каждого принятого импульса с верхним и нижним пороговыми напряжениями, адаптирующимися расчетным путем к амплитуде полезного сигнала, и выделение импульсов с амплитудой больше нижнего и меньше верхнего пороговых напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, адаптацию пороговых напряжений осуществляют установкой 15

I нижнего порогового напряжения меньше, а верхнего порогового напряжения больше ожидаемого значения амплитуды полезного импульса, имеющего время или порядковый номер поступления такие же, как и у принятого импульса, на величину, пропорциональ ную разности ожидаемого и реального значений амплитуды предыдущего полезного импульса, причем ожидаемое значение амплитуды полезного импульса рассчитывают, подставляя в уравнение кривой, огибающей вершины прошедших полезных импульсов, время или порядковый номер поступления принятого импульса °