Устройство регулирования уровня квантования

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сфквз Советски а

Соввналнстнческнтт

Республнк (11) 599241

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. спид-вуп 53574 (22) Заявлено 040525 (21) 2140442/18-09 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 250378.Бтоллетеиь № 11 (51) M. Кл.

Ст 01 В 7/44

Гаардаратваааыр иааатат

0авата Мкаавтрав 000Р ва даава авабратаааа а аткрытва (53) УДК

62 .396.96 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 0903,78, Ю.М. Долганов, Ю.A. Корнеев, Ю.В. Мазин и В.В. Сеппенен (72) вторй. изобретения (71) ЗаяантЕЛЬ Ленинградский институт авиационного приборостроения (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ КВАНТОВАНИЯ

Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться в радиолокационных станциях, предназначенных для обнаружения целей при наличии нестанционарного фона по дальности и азимуту.

Из основного авт.св. 9 535740 известно устройство для регулирования уровня квантования, содержащее,лоследовательно включенные квантизатор, реверсивный счетчик и преобразователь код — напряжение, выход которого соединен с первым входом квантизатора, причем инверсный выход квантизатора через пересчетную схему соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, а первый выход синхронизатора соединен со вторым входом квантизатора, между выходами реверсивного счетчика и входами преобразователя код-напряжение включен блок памяти, выходы которого подключены к установочным входам реверсивного счетчика, а второй выход синхронизатора соединен с блоком памяти. ) 1).

Однако данное устройство имеет низкое быстроцействие, обуслОвЛЕНнОе автономным регулированием уровня квантования в каждом элементе разрешения по дальности (a каждом кольце дальнос ти), что приводит при нестационариом фоне по азимуту к большим динамическим ошибкам квантования.

Цель изобретения — увеличение точ-

5 ности квантования .

Для этого в устройство для реъ-улирования уровня квантования, содержащее)последовательно включенные кааН тизатор, реверсивный счетчик и преобразователь код-напряжение, выход которрго,соединен с первым входом квантизатора, причем инверсный выход квантизатора через пересчетную схему соединен с входом вычитания реверсивно го счетчика, а первый, выход синхрони,затора соединен со вторым входом квантизатора, между выходами реверсивного счетчика и входами преобразователя

gj код-напряжение включен блок памяти

-выходы которого подключены к установочным входам реверсивного счетчика,а второй выход синхронизатора соединен с блоком памяти,)введены интерполирую25 щий фильтр и дойолнительный квантизатор, при этом интерполирующий фильтр включен между выходами регистров сдвига блока памяти и первым входом дополнительного квантизатора, второй и тре30 тий входы которого соединены соответ599241 ственно со вторым и третьим входами квантизатора.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для регулирования уровня квантования содержит последовательно включенные квантизатор 1, реверсивный счетчик 2 и преобразователь код-напряжение 3, выход которого соединен с первым входом квантизатора 1, причем

:инверсный выход; квантизатора через пересчетную схему 4 соединен с входом вычитания реверсивного сче чика 2, а первый выход синхронизатора 5 соединен со вторым входом квантизатора, между 15 выходами реверсивного счетчика 2 и входами преобразователя код-напряжение 3 включен блок памяти б, выходы которого подключены к установочным входам реверсивного счетчика 2, а вто-др рой выход синхронизатора 5 соединен с блоком памяти б, интерполирующий фильтр 7 -и дополнительный квантизатор

8, при этом,интерполирующий фильтр 7 включен между выходами регистров сдви-,Б га 9 блока памяти б и первым входом дополнительного квантизатора 8, второй и третий входы которого соединены соответственно со вторым и третьим входами квантизатора 1.

Устройство работает следующим образом.

В момент времени, соответствующий началу первого элемента разрешения, синхроимпульс поступает на сдвиговые регистры 9 блока памяти б. При этом производится сдвиг информации в регистрах сдвига 9, в их последних ячейках оказывается записанным число, соответствующее пороговому уровню, выработанному для первого элемента 40 разрешения за все предыдущие периоды повторения импульсов радиолокационной станции (РЛС) . С выходов регистров сдвига 9 это число в параллельиом двоичном коде подается на входы преоб-48 разователя код-напряжения 3 и установочные входы реверсивного счетчика 2, при этом происходит запись нового числа в реверсивный счетчик. На выходе преобразователя .код-напряжение 3 фор- бО мируется пороговое напряжение, поступЬющее на первый вход квантизатора 1.

В течение первого элемента разрешения реализация входного процесса сравнивается в квантизаторе с порого- 5 вым уровнем, сформированным для данного элемента реэрешения эа предыдущие периоды излучения.

Квантизатор 1 имеет прямой и инверсный выходы. При превышении на интервале дискретизации входным вндеошу-, мом порогового уровня импульс стандартной амплитуды и длительности с прямого выхода квантизатора поступает на вход сложения реверсивного счетчика

2. Если превышения порога в первом 85 интервале дискретизации не произошло, то импульс с инверсного выхода квантизатора 1 через пересчетную схему 4 подается на вход вычитания реверсивного счетчика 2. В результате в блоке памяти б формируется рельеф оценок квантилей распределения принимаемого нестационарного процесса.

В следующем интервале дискретизации цикл работы устройства повторяетСЯ, 1

Пороговый уровень, подаваемый на первый вход дополнительного квантизатора 8, формируется интерполирующим фильтром 7 с использованием оценок квантилей как в прошлых, так и будущих по отношению к текущему элементам разрешения РЛС. Для этого выходы Й первых и К последних разрядов регистров сдвига 9 подключены к соответствующим входам интерполирующего фильтра 7, выполненного, например, в виде сумматора 10, к каждому из входов которого подключены последовательно включенные аттенюатор 11 и преобразователь коднапряжение 12, а выход интерполирующегo фильтра 7 соединен с первым входом дополнительного квантизатора 8. .Таким образом, пороговый уровень дополнительного квантизатора 8 формируется в ) †.ом элементе разрешения как взвешенная сумма оценок квантилеи двух групп элементов разрешения (-N,... 7 i-1) (i ° 1,..., -+К)

ЫМ т.е.

11пор.(Д j,, .и 3 3

)Ф< где Одюр, — пороговой уровень дополнительного квантизатора 8 в i -ом элементе разрешения; оценка квантиля распределения в j -ом элементе разрешения;

Р) — веса, с которыми суммируются оценки квантилей распределения в узловых (опорных) точках;

A — коэффициент, определяемый требуемой.вероятностью квантования шумового фона дополнительным квантизатором 8, и поддерживаемой вероятностью квантования Pûð

Используя для расчета интерполирующего фильтра полиномы Лагранжа и учитывая, что узлы интерполяции расположены равномерно,7можно получить следующие значения весовы»- коэффициентов 7), 1) И =3 (интерполирование полиномом 5-ой степени)

1 Ь 3

D «P «7 P «P «. 7 77 «Р «

-Э 20 2 -2 20 i -1 4 7

2) И 2 (интерполирование полиномом 3-ей степени)

4

2 -Я 6 1 -1 6 7

3) g =1 (интерполирование полиночом 1-ой степени) Р =Р

1 (-i 2

Коэффициенты передачи аттенюаторов 11 выставляются равными весам Р р а коэффициент передачи сумматора 10коэффициенту A..

Вероятность квантования шумовых выбросов Puc.pe, поддерживаемая в многоканальном регуляторе, определяется коэффициентрм деления К пересчетной схемы 4. З стационарном режиме работы многоканального регулятора в каждом интервале дискретизации выполняется равенство, Р

ы. Рег. И . 1 15

Наиболее удобно значение Рис.pnz. 05 °

При таком значении Р ыс.p z от у слеживается медиана распределения входного шума, благодаря чему при нестационарном фоне по азимуту достигается приблизительно одинаковая скорость переходных процессов как при уменьшении, так и при увеличении интенсивности шумового фона.

Число разрядов М реверсивного И счетчика 2 определяется требуемой длительностью переходного процесса в устройстве для регулирования уровня квантования. При линейном сканировании диаграммной направленности антен- 30 ны интенсивность отражений от подстилающей поверхности изменяется в каждом дискрете дальности со скоростью, определяемой длительностью па ки принимаемых от цели сигналов. Для числа разрядов реверсивного счетчика

М (Eog П,„„„,„-2), Длительность переходного процесса при регулировании примерно в,.четыре раза меньше длительности пачки, т.е. в этом случае обеспечивается точное отслеживание изменений интенсивности шумового фона по азимуту.

Предлагаемое устройство позволяет практически полностью исключить динамические потери при нестационарном фоне по дальности и азимуту Это

-достигается применением лолиномиальных интерполирующих фильтров 3-го и

5-го порядков. Потери в пороговом сигнале из-Sa флюктуаций уровня квантования при числе разрядов реверсивного счетчика Ф = 4-:5 составляют всего лишь 0,8 — 0,5 дб.

Формула изобретения

Устройство для регулирования уровня квантования по авт. св. 9 535740, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью увеличения точности квантования, в него введены интерполирующий фильтр и дополнительный квантизатор, при этом интерполирующий фильтр включен между выходами регистров сдвига блока памяти и первым входом дополнительного квантизатора, второй и третий входы которого соединены соответственно со вторым и третьим входами квантизатора. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Р 535740, кл. Q 01 G 7/44, 1974 °

ЦНИИПИ Заказ 1406/37

Тираж 702 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4