Дискриминатор временного сдвига i

271909

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТ©РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Кл. 42m, 7, 52

Заявлено 30.XII.1968 (№ 1295548 18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 26 V.1970. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 27.Х.1970

Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК G 06 7/52

УДК 681.333:519.2 (088.8) Г. М. Дорский и О. М. Гераськина

Авторы изобретения

Заявитель

ДИСКРИМИНАТОР ВРЕМЕННОГО СДВИГА

Настоящее изобретение относится к области вычислительной техники и электронной автоматики и касается устройства дискриминатора временного сдвига, который предназначен для выявления временного сдвига в корреляционных системах, в системах автоподстройки фазы и т. д.

Известны дискриминаторы временного сдвига двух когерентных случайных сигналов, содер>кащие два усилителя-ограничителя, две схемы антисовпадений, формирующий триггер с интегрирующей цепью на выходе.

Предложенный дискриминатор отличается от известных тем, что он дополнительно содер>кит два триггера, входы первого из которых связаны соответственно с двумя схемами совпадений, а второго — со схемами антисовпадений, и четыре двухпозиционных ключа, причем входы первых двух соединены соответственно со схемами совпадений, а двух других со схемамй антисовпадений, управляющие входы двух первых ключей подключены к входам второго триггера, а управляющие Bxojbi вторых ключей — к выходам первого триггера, все первые выходы ключей соединены с одним из входов формирующего триггера, а вторые выходы связаны с его вторым входом.

Такой дискриминатор имеет упрощенную конструкцию.

Работа предлагаемого дискриминатора основана HB следующих теоретических сообра>кениях.

Из двух cлучайных напряжений возможны четыре комбинации знаков, обычно обозначаемые следующим образом: (++) — совпадение положительных знаков; (— ) — совпадение отрицательных знаков; (+ — ) — антисовпадение положительных знаков; (— + ) — антисовпадение отрицательных знаков.

За исключением единсгвенного случая: б полностью когерентных сигналов без взаимного временного сдвига, когда нет антисовпадений знаков, чередование этих комбинаций знаков во времени происходит таким образом, что между появлениями совпадений знаков

2О должны появляться пх антисовпадения и наоборот. Для когерентных случайных напряжений последовательность чередования совпадений и антисовпадений во времени подчиняется некоторой статистической закономерности, 25 связанной с их взаимным временным сдвигом.

В известных дискриминаторах для статистической обработки построенных íà схемах совпадений, например, в так называемых «полярных коррелохтетрах» эта закономерность чередова30 пия комбинаций знаков не используется.

27 чтец

В них измеряется вероятность появления заданных комбинаций знаков независимо от порядка их чередования во времени. Из теории известно, что эта вероятность связана с корреляционной функцией входных сигналов чет- 5 ным соотношением и поэтому собственная характеристика подобных систем может быть только четной.

Статистические закономерности чередования комбинаций знаков могут быть выявлены ip следующим образом.

Назовем «прямой последовательностью» чередования комбинаций знаков входных сигналов такую последовательносгь появления их во времени когда: 5 за совпадением знаков последовало одноименное антисовпадение, т. е. за совпадением положительных знаков (++) последовало положительное антисовпадение знаков (+ — ), а за совпадением отрицательных знаков (+ ) д последовало антисовпадение отрицательных знаков (— +); за антисовпадением знаков последовало противоположное совпадение знаков, т. е. за (+ — ) последовало (), а за (— +) последовало (++).

«Обратной последовательностью» чередования комбинаций знаков назовем следу1ощую последовательность, когда: за совпадением следует противоположное зп антисовпадение, т. е. за (+ + ) следует (— + ), за i ) следует (+ — ); за антисовпадением следует одноименное совпадение, т. е. за (+ — ) следует (++) за (--+) следует ().

Обозначим чередования комбинаций знаКОВ, отнесенные памп и «прямой последовательности» (++.— + — ), (. — +), (+— — ), (— —,-- ++), а их суммарную вероятность — Р . 40

Чередования, отнесенные к «обратной последовательности», и их суммарную вероятность обозначим соответственно: (++- — +); (-+ — ); (+ — — ++) (— +"- — — ) иР.

При таком обозначении чередований комбинации 3II ll

Для двух некогеренгных сигналов прямая и обратная последовательности чередования знакосовпадений равновероятны и не зависят от взаимного в ременного сдвига сигналов

Р .= P .-=05.

В случае когерентных входных сигналов вероятности прямой и обратной последовательностей чередования являются функциями 60 взаимного временного сдвига т.

Разность этих двух функций Д(т) =P-(т)— — Р = (т) представляет собой нечетную функцию, антисимметричную относительно оси абсцисс и ординаты, проведенной через максимум 6 корреляционной функции, и, следовательно, соответствует требуемому виду характеристики нуль-органа.

Описанный анализ может быть практически реализован путем логической сортировки импульсов, сигнализирующих о знакосовпадениях входных сигналов, на две группы (на два канала) по признакам прямой и обратной последовательности чередования, а затем измерения усредненной по времени разности относительных частот импульсов в каждой I руппе, по разности постоянных составляющих этих импульсов или по постоянной составляющей напряжения (тока) на выходе перебрасываемого триггера.

Блок-схема предлагаемого дискриминатора временного сдвига показана на чертеже

Он работает следующим образом.

Усиленные и ограниченные посредством двух усилителей-ограничителей 1 и 2 с парафазными выходами входные сигналы поступают на четыре схемы совпадений 8 — б, скоммутированные с выходами усилителей-ограничителей таким образом, что они выдают на своих выходах импульсы одинаковой полярности (например, положительные) при четырех знакосовпадениях входных сигналов, соответствующих их обозначениям на схеме. Импульсы, сигнализирующие о совпадении знаков, с выходов схем совпадения 1 (++) и 2 () поступают на раздельные входы триггера 7, запоминающего в виде состояния «О» или «1» полярность очередного совпадения до появления следующего импульса на выходе одной из схем совпадения.

Импульсы, сигнализирующие оо антисовпадепиях, с исходов схем совпадения 8 (+ — ) и 4 (— +) поступают на входы триггера 8, аналогичным образом запоминающего полярность антисовпадений. Каждый триггер управляет двумя двухпозиционными электронными ключами 9, 10 и 11, 12, переключающими выходы схем совпадений на шину 18 или на шину 14.

Ключи 9, 10, 11 и 12 скоммутированы таким образом, что каждому состоянию триггера соответствуют взаимно противоположшяс состояния соединенных с ним ключей.

Так как положение ключей 9 и 10 в моменты поступления на их входы импульсов антисовпадений связано с полярностью предшествовавших им совпадений, зафиксированной триггером 7, а положение ключей 11 и 12 в моменты поступления на их входы импульсов совпадений связано с полярностью предшествовавших им антисовпадений, зафиксированных триггером 8, поступление импульсов с выходов схем совпадений на шину 18 или на шину 14 определяется полярностями чередующихся знакосовпадений входных сигналов

При коммутации ключей с выходами схем совпадений и триггеров, показанной на чертеже, импульсы знакосовпадений, появившиеся в результате чередований, соответствующих приведенному выше определению «прямой после271909

Предмет изобретения

Дыхоо

7.ага) Составителв В. Н. Жовнн«Klilf

Текред 3. H Тараненко Корректоры: 0. С. Зайцева ii

О. И. Усова

1аедактор Е. И. Кривенко

Заказ 4049 Тираж 480 акз

° 1-1! 1,!П! Комитета ио делам изобретений и открыти и lll Совете Министров СССР

Л!оскH3, )К-35, Раукискаи иаб,,о -! 5

Загорская тииографи дсвательности», окажутся на шине 18, а импульсы, появившиеся в результате «обратно!1 последовательности», — на шине 14. Шины И и 14 соединяются с раздельными выходами формирующего триггера 15, который перебра- 5 сывается под воздействием импульсов, поступагощих по этим шинам. Из теории аппаратурного анализа случайных процессов известно, что на выходе триггера, включенного подобным образом, усредненные по времени ток или напряжение, измеренное относительно среднего значения потенциалов, соответствующих устойчивым состояниям триггера, пропорциональны разности относительных частот импульсов на его входах. 15

Таким ооразом, в цепи измерительного прибора 1б будет протекать средний ток, пропорциональный по величине и соответствующий по знаку анализируемой функции Д(т).

На выходе интегрирующей цепочки 17 будет 20 постоянное напряжение с некоторым опорным значением Д(т), которое в случае необходимости может быть приведено к нулю посредством компенсирующей цепи или симметричного питания триггера 15. Все узлы описанной сх 25 мы, за исключением первых каскадов усилителей-ограничителей, работают в ключевых режимах, некритичных к изменению параметров. Поэтому онп наиболее рационально выполняются на полупроводниковых диодах и транзисторах.

Дискриминатор временного сдвига двух когерентных случайных сигналов, содержащий два усилителя-ограничителя, две схемы совпадений, две схемы антисовпадений и формирующип триггер с интегрирующей цепью на выходе, от.гичпгощийс.г тем, что, с целью его упрощения он дополнительно содержит два триггера, входы первого из I OTophlx связаны соответственно с двумя схемами совпадений, а второго — со схемами антисовпадений, и четыре двухпозиционных ключа, причем входы первы.: двух соединены соответственно со схемамп совпадений, а двух других со схемамп антпсовпадени11, управляюшпе входы двуx неpBbIx ключей подключены к Выходам Второго триггера, а управляющие входы вторы. . ключей — к выходам первого триггера, Все первые выходы ключей соединены с одним из входов формирующего триггера, а вторыс выходы связаны с его вторым входом.