Селектор-преобразователь импульсныхсигналов

 

О П И С А Н И Е „,)849469

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соаетскик

Социалистическик

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.10.79 (21) 2825210/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 03 К5/156

Гееударстееиимй кемитет

Опубликовано 23.07.81. Бюллетень №27

Дата опубликования описания 28.07.81 (53) УДК 621.373..3 (088.8) по делам иэебретеиий и еткрмтий

А. И. Баландин, Е. П. Ларичев, Е. Н. Океанов и И. И. Родькин (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СЕЛЕКТОР-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСНЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к импульсной технике и . может быть использовано для анализа и синтеза различных сигналов по текущей частоте, а также в средствах приема и передачи информации.

Известен селектор импульсов, который используется для измерения интервалов времени и за счет блока выбора исходного состояния позволяет простыми средствами изменять диапазон измерения интервалов времени (11.

Однако диапазонный селектор не обеспечивает измерение текущего значения интервалов времени.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является селектор импульсных сигналов, содержащий блок укорочения импульсов, выход которого подключен непосредственно ко входу синхронизатора и через элемент НЕ к входу дифференцирующего элемента и первому входу вентиля, выход которого и выход синхронизатора соединены с соответствующими входами распределителя, выходы которого соединены с первой группой входов блока элементов И, вторая группа входов которого под2 ключена к выходу дифференцирующего элемента, и оконечный регистратор (2).

Однако селектор импульсов не обеспечивает анализа различных сигналов по текущим частотам с последующим синтезом сигнала из этих же текущих частот или трансформированных текущих частот.

Цель изобретения — повышение точности анализа сигналов по текущим частотам и их последующего синтеза.

Поставленная цель достигается, .тем, что в селектор-преобразователь импульсных сигналов, содержащий блок укорочения импульсов, выход которого подключен непосредственно к входу синхронизатора и через элемент НЕ к входу дифференцирующего элемента и первому входу вентиля, выход ко1S торого и выход синхронизатора соединены с соответствующими входами распределителя, выходы которого соединены с первой группой входов блока элементов И, вторая группа входов которого подключена к выходу дифференцирующего элемента, и оконеч ный регистратор, введены три коммутатора, источник опорного сигнала, блок приема, переключатель и последовательно соединенные усилитель-ограничитель и делитель час849469

15 образом тоты, включенные между BxofloM блока укорочения импульсов и первым выходом первого коммутатора, второй выход которого соединен со входом источника опорного сигнала, фильтр, включенный между первым выходом второго коммутатора и входом оконечного регистратора, модулятор, передающий блок и преобразователь многоканального импульсного сигнала в одноканальный частотно-модулированный сигнал, состоящий из генератора и последовательно включенных. блока формирования огибающей, многоканального модулятора и сумматора, выход которого соединен с первым входом второго коммутатора, второй вход которого соединен с выходом третьего коммутатора, первым входом первого коммутатора и первым входом генератора, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, три остальных входа подключены к выходам блока формирования огибающей, три выхода генератора соединены с входами многоканального модулятора, а четвертый выход генератора подключен ко второму входу вентиля, причем вход блока приема соединен с входной шиной, его первый выход подключен ко второму входу первого коммутатора, второй выход блока приема и выход источника опорного сигнала соединены со входами переключателя, выход которого подключен к входу третьего коммутатора, а передающий блок через модулятор соединен со вторым выходом второго коммутатора .

На чертеже представлена функциональная схема селектора-преобразователя импульсных сигналов.

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 укорочения импульсов, элемент НЕ 2 и дифференцирующий элемент 3, преобразователь 4 многоканального импульсного сигнала в одноканальный частотно-модулированный сигнал, на входе которого включены последовательно соединенные вентиль 5, распределитель 6 и блок 7 элементов И, вторые входы которого подключены к выходу элемента 3, генератор 8 преобразователя 4, один выход которого соединен с сигнальным входом вентиля 5, а управляющий вход последнего — с выходом элемента НЕ 2, синхронизатор 9, вход которого соединен с выходом блока l укорочения, а выход — с дополнительным входом распределителя 6 и с синхронизирующим входом генератора 8, входящий в преобразователь 4 блок 10 формирования огибающей, входы которого соединены с выходами блока 7 элементов И, а выходы — с сигнальными входами генератора 8, многоканальный модулятор I I, управляющие входы которого соединены с выходами блока 10 формирования огибающей, а сигнальные входы — с выходами генератора 8, и сумматор 12, выход которого соединен с первым входом коммутатора 13, последователь25

55 но подклк>ченные к одному из выходов коммутатора !3 фильтр 14 и оконечный регистратор (5 и последовательно подключенные к другому выходу коммутатора 13 модулятор 16 и передающий блок 17, последовательно включенные на входе блока I укорочения делитель 18 частоты, усилитель -- ограничнтель 19 и коммутатор 20, последовательно соединенные переключатель 21 н коммутатор 22 режимов работы, выход которого соединен с управляющими входами коммутаторов 13 и 20, а также с управляющим входом генератора 8, источник 23 опорного сигнала, включенный между первыми сигнальными входами коммутатора 20 и переключателя 21, а также блок 24 приема, включенный между вторыми сигнальными входами коммутатора 20 и переключателя 21.

Селектор импульсов работает следующим

В зависимости от того, где образовался сигнал — в источнике 23 опорного сигнала или в блоке 24 приема, переключатель 21 переводит с помощью коммутатора 22 селектор импульсов либо в режим передачи, либо в режим приема.

В режиме передачи под воздействием коммутатора 22 режимов работы коммутатор 20 подключает источник 23 опорного сигнала к входу усилителя-ограничителя

19, где сигнал преобразуется в последовательностьь прямоугольных и м пул bcoB ра зличной длительности и частоты- следования, которая поступает на вход делителя 18 частоты. Коэффициент деления последнего выбирается в за виси мости от специфики а нализа сигналов и желаемого результата. В частном случае анализа сигналов по реальной текущей частоте и без необходимости специальной маскировки сигнала, коэффициент деления выбирается равным 2 для выделения каждого текущего периода в виде импульса. Б частном случае анализа сигналов по реальной текущей длительности импульсов коэффициент деления выбирается равным I. В других частных случаях, например, грубого (укрупненного) анализа по изменению текущей частоты коэффициент деления может быть 3, 4 и т. д.

Таким образом, на выходе делителя 18 частоты формируется новая последовательность импульсов, поступающая на вход блока укорочения импульсов, на выходе которого образуется сигнал, по длительности равный разности длительности входного импульса и минимальной заданной длительности ь определяющий верхний частотный предел заданной полосы прозрачности. Указанный сигнал разности инвертируется элементом НЕ 2 и отпирает вентиль 5. Одновременно с началом упомянутого сигнала разности синхронизатор 9 устанавливает в исходное состояние распределитель 6 и задаМную фазу генератора 8 преобразователя 4.

При этом импульсы указанного генератора

849469

flocT)ïàþT через открытый вентиль 5 на вход распределителя 6, в результате чего на каждом из и выходов распределителя 6 последовательно появляются-импульсы, длительность которых равна периоду Т работы генератора 8. Эти импульсы, поступая на входы блока 7 элементов И, выполняют функцию переме цаюшегося интервала контроля, которым и измеряется по длительности упомянутый сигнал разности. С окончанием п оследнего короткий импульс с выхода дифференцирующего элемента 3 поступает на входы блока 7 элементов И и на одном нз и его выходов регистрируют результат измерения в виде короткого импульса, который повторится столько раз, сколько входных импульсов длительностью Т удовлетворяет этому результату, определяемому соотношением:

Ф- fщ tnл, Таким образом, результатом измерительного процесса является поочередное появление на том или ином из п выходов блока 7 не перекрывающихся последовательностей коротких импульсов тем более продолжительных, чем медленнее изменяется текущая частота входного сигнала. Совокупность этих последовательностей на всех п выходах образует, п-канальный импульсныЙ сигнал, который поступает на вход(ы) преобразователя 4, в частности на вход блока 10 формирования огибающей.

Последний, будучи выполненным на основе накопителей с пороговыми устройствами или на основе одновибраторов, образует на своих выходах прямоугольные импульсы, длительность которых равна продолжительности упомянутых последовательностей коротких импульсов в каждом нз п каналов измерения. Полученные импульсы с выходов блока 10 поступают в генератор 8, где каждый из них воздействует на соответствующий, определенный нз п, генератор, например, ударного возбуждения, частоты f которых выбираются в соответствии с условием к к где к — коэффициейт пропорциональности при трансформации текуц ей частоты..При этом интервал неизменной текущей частоты входного сигнала должен быть не менее одного периода низшей частоты трансформации. Выходные сигналы с выходов генератора 8 поступают на соответствующие сигнальные входы многоканального модулятора 11, на управляющие входы которого поступают сигналы с выходов блока 10 формирования огибающей, в результате чего на выходах модулятора 11 поочередно возникают сигналы в виде отрезков синусоид различных частот, неперекрываюшихся по времени. Указанные сигналы поступают на сум.матор 12, на выходе которого образуется одноканальный сигнал с изменяющейся час55

Формула изобретения

Селектор-преобразователь импульсных сигналов, содержащий блок укорочения импульсов, выход которого подключен непостотои, т. е. ЧМ сигнал, в котором имеет место разрыв фазы. Поскольку в режиме передачи коммутатор 13 под воздействием коммутатора 22 подключает выход преобразователя 4 к модулятору 16, полученный одноканальный ЧМ сигнал поступает через коммутатор 13 выхода на модулятор.и далее на передающий блок 17.

В режиме приема коммута гор 20 под воздействием коммутатора 22, управляемоtO

ro переключателем 21, подключает блок 24 приема к входу усилителя-ограничителя 19 н далее входной сигнал обрабатывается точно так же, как и в режиме передачи, за тем исключением, что под воздействием коммутатора 22 режимов работы в генераторе 8

15 в работу включаются новые генераторы, частоты которых как на входе вентиля 5, так и на сигнальных входах модулятора 11 обеспенивают восстановление переданного сигнала с погрешностью, определяемой стабильностью работы генератора 8 и величинами и и Т (погрешность уменьшается с рос20 том.п и уменьшением Т). Кроме того, сигнал с выхода преобразователя 4 поступает через коммутатор 13 на фильтр 14 и далее на оконечный регистратор 5 (это может

2s быть усилитель с громкоговорителем, блок памяти, блок записи на какой-либо носитель, ЭВМ и т. д.), поскольку в режиме приема коммутатор !3 подключает выход преобразователя 4 к входу фильтра 14 под воздействием коммутатора 22 режимов ра30 боты селектора

Если разрыв фазы в сигнале на выходе сумматора 12 или взаимная относительная нестабильность генератора 8 исключают возможность применения преобразователя 4 с

З5 указанными блоками, возможно испольэованне преобразователя 4 без разрыва фазы с единственным задающим генератором, стабилизированным кварцем.

Таким образом, введение в селектор— преобразователя импульсных сигналов, пре4в образователя многоканального импульсного сигнала в одноканальный частотно-модулированный сигнал, коммутаторов, переключателя, фильтра, модулятора, блока приема, передающего блока, источника опорного сигнала, усилителя-ограничителя и делителя

45 частоты позволяет осуществить. ие только анализ сигналов по реальной текущей длительности или реальной текущей частоте, но и передачу или прием результатов анализа с трансформацией в новую текущую частоту у> с восстановлейием исходного сигнала пс результатам анализа, в том числе и трансформированным результатом.

849469

Составитель Г. Королев

Редактор М. Ликович Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6 l I 6/76 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по . делам изобретений и открытий! 13035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 редственно к входу синхронизатора и через элемент НЕ к входу дифференцирующего элемента и первому входу вентиля, выход которого и выход синхронизатора соединены с соответствующими входами распределителя, выходы которого соединены с первой группой входов блока элементов И, вторая группа входов которого подключена к выходу дифференцирующего элемента, и оконечный регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа сигналов по текущим частотам и их последующего синтеза, в него введены три коммутатора, источник опорного сигнала, блок приема, переключатель и последовательно соединенные усилитель-ограничитель и делитель частоты, включенные между входом блока укорочения импульсов и первым выходом первого коммутатора, второй выход которого соединен со входом источника опорного сигнала, фильтр, включенный между первым выходом второго коммутатора и входом оконечного регистратора, модулятор, передающий блок и преобразователь многоканального импульсного сигнала в одноканальный частотно-модулированный сигнал, состоящий из генератора и последовательно включенных блока формирования огибающей, многоканального модулятора и сумматора, выход которого соединен с первым входом второго коммутатора, второй вход которого соединен с выходом третьего коммутатора, первым входом первого коммутатора и первым входом генератора, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, три остальных входа подключены к выходам блока формирования огибающей, три выхода генератора соединены с входами многоканального модулятора, а четвертый выход генератора подключен ко второму входу вентиля, причем вход блока приема соединен с входной шиной, его первый выход подключен ко второму входу первого коммутатора, второй выход блока приема и выход источника опорного сигнала соединены со входами переключателя, выход которого подключен к входу третьего коммутатора, а передающий блок через модулятор соединен со вторым выходом второго коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мв 661758, кл. Н 03 К 5/18, 26.04.77.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2671961/18-21, кл. Н 03 К 5/18, 09.10.78.