SU636788A1 - Амплитудный селектор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к радиоэлектронике и может быть использовано в приборах дл  выделени  сигналов из шумов. Известен амплитудный селектор, содержащий усилитель, компаратор, интегратор и источник фиксированного порогового напр жени  1. Недостатком известного устройства  вл етс  высока  веро тность пропуска сигнала при малом отношении сигнал/шум, а также оно не защип ено от ложных срабатываний вызванных редкими шумовьши выбросами , соизмеримыми по амплитуде с полезным сигналом. Цель предлагаемого изобретени  - повышение точности выделени  сигнала из шума . Дл  этого в амплитудный селектор, содержаш ,ий интегратор, первый компаратор, усилитель, выход которого соединен с первым входом второго компаратора, и источник фиксированного порогового напр жени , введены генератор импульсов, RS-триггеры, счетчик, делитель напр жени  с ключами управлени , включенный между усилителем и первым входом первого компаратора, и дополнительные компараторы, первые входы которых соединены с выходами усилител , вторые входы - с источником фиксированного порогового напр жени , а выходы дополнительных ко.мпараторов соединены с первыми входами первого и второго RSтриггеров , выходы которых соединены с ключами управлени  делител  напр жени , при этом вторые входы первого и второго RS-. триггеров соединены с выходом счетчика, первый вход.которого соединен с-выходом первого компаратора,, второй вход счетчика соединен, с генератором импульсов и со вторым входом третьего RS-триггера, первый вход которого соединен с выходо.м второго компаратора, а выход - через интегратор соединен со вторыми входам-и первого и второго компараторов. На фиг. 1 дана структурна  схема амплитудного селектора; на фиг. 2 -- врем-енные диаграммы, по сн юш,ие его работу . Амплитудный селектор, содержит усилитель 1, выход которого подк.г1ючен через делитель 2 напр жени  к сигнальному входу компаратора 3 и непосредственно соединен с сигнальными входа.ми компараторов 4 и,5. Выход предоконечного каскада усилител  1. св зан с сигнальным входом компаратора 6,

Вторые входы компараторов 4 н 6 подключены к источнику 7 фиксированного порогового напр жени . Выходы компараторов 4и6 подключены, соответственно, к входам S RS-триггеров 8 и 9, выходы которых св заны с входами управлени  ключей 10 и 11, соединен1 ых с входами управлени  делител  2. Входы R триггеров 8 и 9 св заны с выходом счетчика 12, вход сброса которого подключен к выходу компаратора 3, а его счетный вход св зан с выходом -енератора 13 импульсов малой длительности (пор дка 0,1 мкс) н посто нной частоты повторени . Выход генератора 13 нодключен также к входу R RS-триггера 14, у которого вход S соединен с выходом компаратора 5, а его выход св зан со входом интегратора 15. Выход интегратора 15 подключен к вторым входам ко.мнараторов 3 и 5.

Предлагаемый амплитудный селектор работает ,им образо.м.

Смесь сигнала с шумом поступает с выхода усилител  1 на сигнальный вход компа| )атора 5 (фиг. 2, а) и через делитель 2 на сигнальный вход компаратора 3. На вторые ВХОД1.-.1 указанных компараторов поступает напр жение «п.чавающего порога с выхода интегратора i5. Это напр жение формируетс  следующим образом. Компаратор 5 из шумовых выбросов, превысивших напр жение порога, формирует импульсы устаHOFKii т)иггера 14 н елГиничное состо ние (фиг. 2,6), а импульсы генератора 13 ((. 2, В) период.ически возвращают его в нулевое состо н1 е. В зависимости от того, сколько времени триггер 14 пребывает в том н другом состо нии (фиг. 2, г), соответственно увеличиваетс  или уменьшаетс  напр жение на выходе интегратора 15 (фиг. 2, д),т. е. измен етс  порог срабатывани  компараторов 3 и 5. Увеличение уровн  щумов ripHBO.:uiT к увеличению частоты срабатывани  компаратора 5 и сопровождаетс  соответствующим повышение.м напр жени  интегратора 15, которое следит, таким образо.м, за уровнем щумов.

С.месь сигнала с щумом, поступающа  на вход Ko.viriapaTopa 3, ослаблена делителем 2 в такой степени, что компаратор 3 при том же напр жении порога, что и у компаратора 5, срабатывает лишь при заданном отношении сигнал/шум, нриче.м это заданное отношение может дискретно измен тьс  в зависи.мости от уровн  полезного сигнала. Дл  измерени  уровн  сигнала смесь сигнала с шумом подаетс  с выхода оконечного каскада усилител  1 на сигнальный вход компаратора 4, а со входа того же каскада - на сигнальный вход компаратора 6. На вторые входы компараторов 4 и 6 подаетс  фиксированное напр жение с выхода источника 7. Это нанр жение заведомо больще амплитуды основной массы щу.мовых выбросов на В1 1ходе усилител  1, ПОЭТОМУ компараторы 4 и 6 (фиг. 2, е, ж)

срабатывают только от и.м;:ульсов сигнала и редких шумовых выбросов и устанавливают триггер 8 и.п-1 оба триггера 8 и 9 в единичное состо ние (фиг. 2,3, и), при котором

5 срабатывают ключи 10 и 11, уменьшают коэффициент передачи делител  2 и, таким образом, увеличивают заданное отношение сигнал/шум, при котором невозможно срабатывание компаратора 3 от шумовых выбросов . Если ни один из компараторов 4 и 6 не сработал, что свидетельствует о низком уровне сигнала, в делителе устанавливаетс  макси.мальный коэффициент передачи и селектор работает при минимальном заданном отношении сигнал/шу.м (фиг. 2, к,

5 участок 1 и IV). При большом уровне сигнала , когда срабатывают компараторы 4 или 4 и 6 одновременно, нроисходит увеличение коэффициенга делени  делител  2, что эквивалентно скачкообразному увелнчению порога срабатывани  компаратора 3

0 (фиг. 2, к, участки II и III). Необходимо заметить, что скачкообразное увеличениенорога срабатывани  на фиг. 2, к показано условно дл  нагл дности, fi действительности пороговое нанр жение измен етс  так,

5 как показано пунктиро.м, а скачко.м измен етс  напр жение смеси сигнала с шумом на входе ко.мнаратора 3.

Дл  уменьн1ени  веро тности пропуска сигнала в устройстве осуществл етс  дополнительно временна  селекци  1.мнульсов сигнала с априорно известной частотой повторени  (при это.м фаза сигнала заранее не известна, так как селектор не и.меет внеп111ей синхронизации). И.мпу;1ьсо.м сигнала счетчик 12 обнул етс , а затем начинает счет имнульсов генератора 13. Емкость счетчика 12 и частота генератора 13 таковы, что счетчик переполн етс  незадолго до по влени  очередного и.мпульса сигнала (фиг. 2, л) н формирует импульс установки триггеров 8 и 9 в нулевое состо ние. При этом в делителе 2 с помощью ключей 10 и 1 1 устанавливаетс  максимальный коэффициент передачи, так что в мо.мент нрихода сигнала селектор работает с минимальным отношением сигнал/шум, благодар  че.му исключаетс  возможность пропуска

5 полезного сигнала, даже если его амплитуда значительно меньше, чем в предыдущем периоде. Новое значение коэффициента передачи делител  2 затем снова устанавливаетс  в соответствии с уровне.м нришедшего сигнала (фиг. 2, к). В результате нанр жение норога срабатывани  ко.мпаратора 3 всегда оказываетс  ниже уровн  сигнала, но выше уровн  шумовых выбросов, а на выходе компаратора 3 по вл ютс  импульсы лишь в момент прихода полезного сиг5 нала (фиг. 2, м).

Claims (1)

1. В результате введени  в селектор генератора 13 и безынерционного триггера 14, не содержанхего врем задаюндих цепей, повышаетс  донусти.ма  частота срабатывани  компаратора 3 и интегратор 15 всегда работает в линейном режиме, т. е. всегда точно следит за уровнем шумов. Благодар  введению перестраивае.мого делител  2 напр жени  вместе с компараторами 4 и 6, триггерами 8 и 9 и счетчиком 12, достигаетс  дальнейшее снижение веро тности ложных срабатываний, так уровень смеси сигнала с шумом на входе компаратора 3 регулируетс  делителем 2 в зависимости от уровн  полезного сигнала. Формула изобретени  Амплитудный селектор, содержащий интегратор , первый компаратор, усилитель, выход которого соединен с, первым входом второго компаратора, и источник фиксированного порогового напр жени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности выделени  сигна.та из шума, в него введены генератор импульсов, RS-триггеры, счетчик, делитель напр жени  с ключами управлени , включенный между выходом усилител  и первым входом первого компаратора , и дополнительные компараторы, первые входы которых соединены с выходами усилител , вторые входы - с источником фиксированного порогового напр жени , а выходы дополнительных компараторов соединены с первыми входа.ми первого и второго RS-триггеров, выходы которых соединены с ключами управлени  делител  напр жени , при этом вторые входы первого и второго RS-триггеров соединены с выходом счетчика, первый вход которого соединен с выходом первого компаратора, второй вход счетчика соединен с генератором импульсов и со вторым входом третьего RS-триггера, первый вход которого соединен с-вы ходом второго компаратора, а выход - через интегратор соединен со вторыми входами перlioio и второго компараторов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Патент США ДЬ 3758868, кл. 328-165, 11.09.73.