SU1140251A1 - Device for stabilizing average frequency of noise spikes - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ СРЕДНЕЙ ЧАСТОТЫ ШУМОВЫХ ВЫБРОСОВ, содержащее соединенные последовательно формирователь эффективного значени  шума, вход которого  вл етс  входом устройства, и аттенюатор, амплитудньй квантователь, вход которого соединен с входом устройства, а вход порогового сигнала соединен с выходом аттенюатора, г версивньй счетчик, вычитающий вход которого  вл етс  входом тактовых импульсов устройства, о личающеес  тем, что, с целью повышени  точности. в него введены N -входовой элемент ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом устройства, N элементов И, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом N -входового элемента ИЛИ, N -1 дополнительных амплитудных квантователей, вход каждого из которых соединен с входом устройства, а вход порогового сигнала соединен с соответствующим дополнительным выходом аттенюатора, N -1 дополнительных реверсивных счетчиков , вычитаклций вход каждого из которых соединен с входом тактовых импульсов устройства, выход амплитудного квантовател  соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, (Л выход каждого дополнительного амплис тудного квантовател  соединен с cytt мирующим входом соответствующего до-; полнительного реверсивного счетчика, выход знакового разр да и суммирующий вход реверсивного счетчика, а также каждого дополнительного ревер , сивного счетчика соединены соответ4ib ственно с первым и вторым входами соответствующего элемента И. to СПA DEVICE FOR STABILIZATION OF MEDIUM FREQUENCY OF NOISE EMISSIONS containing a series-connected shaper of an effective noise value, the input of which is the device input, and an attenuator, an amplitude quantizer, whose input is connected to the device input, and the input of the threshold signal is connected to the output of the attenuator, and the amplitude quantizer, which is connected to the device input, and the threshold signal is connected to the attenuator output, and the detector is connected to the device input, and the threshold signal is connected to the attenuator output, and the detector is connected to the device input, the threshold signal is connected to the attenuator output, and the detector is connected to the device input. which is the input of device clock pulses, characterized in that, in order to increase accuracy. N-input element OR, whose output is the output of the device, are entered into it, N elements AND, the output of each of which is connected to the corresponding input of the N-input element OR, N -1 additional amplitude quantizers, the input of each of which is connected to the input of the device, and the input of the threshold signal is connected to the corresponding additional output of the attenuator, N -1 additional reversible counters, subtraction of the input of each of which is connected to the input of the clock pulses of the device, the output of the amplitude quantizer with It is united with the summing input of the reversible counter, (L the output of each additional amplitude quantizer is connected to cytt by the corresponding input of the corresponding additional; additional reversible counter, the output of the sign bit and the summing input of the reversible counter, and also each additional reverser of the counter counter are connected respectively to the first and second inputs of the corresponding element I. to SP

Description

1 Изобретение относитс  к радиотех нике и может быть использовано в составе устройств различного назначени , к которым предъ вл етс  требование по посто нству уровн  ложных тревог в услови х воздействи  нестационарных помех. Известно устройство стабилизации средней частоты шумовых выбросов, содержащее соединенные последова- тельно формирователь эффективного значени  шума и аттенюатор, амплитудный квантователь, вход которого  вл етс  входом устройства и соединен с входом формировател  эффектна ного значени  шума, реверсивньй сче чик, выходы разр дов которого соеди нены с другим входом аттенюатора, вычитающий вход  вл етс  входом тактовых импульсов, а суммирукщий вход соединен с вькодом амплитудног квантовател  И Однако при нестационарном шумово сигнале, а именно при скачкообразно изменении его уровн  возможно перерегулирование , ухудшакнцее характери тики устройства. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство стабилизации средней час тоты шумовых выбросов, содержащее соединенные последовательно формиро ватель эффективного значени  шума, вход которого  вл етс  входом устройства , и аттенюатор, амплитудньй квантователь, вход которого соедине с входом устройства, а вход порогов го сигнала соединен с выходом аттен атора, реверсивньй счетчик, вычитаю щий вход которого  вл етс  входом тактовых импульсов устройства, межд выходом амплитудного квантовател  и суммирующим входом реверсивного счетчика включен элемент запрета, между выходом формировател  эффективного значени  и управл ющим вход элемента запрета включены последова тельно пороговьй блок и дифференцирующий элемент Л . Однако в данном устройстве, хот  запирание схемы запрета с целью уменьшени  перерегулировани  нескол ко улучшает характеристики стабилизации в среднем по времени, но не обеспечивает стабилизацию средней частоты превысивших порог квантовани  шумовых выбросов во врем  переходного , процесса. Кроме того, при 1 увеличении частоты изменени  интенсивности- шума точность стабилизации ухудшаетс  вследствие того, что большую часть времени схема запрета заперта , и управл ющее напр жение на выходе аттенюатора формируетс  с большими погрешност ми. Цель изобретени  - повьш ение точности . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство стабилизации средней частоты шумовых вьйросов, содержащее соединенные последовательно формирователь эффективного значени  шума, вход которого  вл етс  входом устройства, и аттенюатор, амлитудный квантователь, вход которого соединен с входом устройства, а вход порфгового сигнала соединен с выходом аттенюатора, реверсивный счетчик, вьгчитающий вход которого  вл етс  входом тактовых импульсов устройства, введены М -входовой элемент ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом устройства, N элементов И, выход каждого из которых соединен с соответствунлцйм входом N -входового элемента ИЛИ, Ы -1 дополнительных амплитудных лсвантователей, вход каждого из которых соединен с входом устройства, а вход порогового сигнала соединен с соответствующим дополнительным выходом аттенюатора, М -1 дополнительных реверсивных счетчиков, вычитающий вход каждого из которых соединен с входом тактовых импульсов устройства-, выход амплитудного квантовател  соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, выход каждого дополнительного амплитудного квантовател  соединен с суммирующим входом соответствующего дополнительного реверсивного счетчика, выход знакового разр да и суммирующий вход реверсивного счетчика, а также каждого дополнительного реверсивного счетчика соединены соответственно с перBbiM и вторым входами соответствгтощего элемента И. На чертеже изображена структурна  электрическа  схема устройства стабилизации средней частоты шумовых выбросов . Устройство стабилизации средней частоты шумовых выбросов содержит амплитудный квантователь 1, формирователь 2 эффективного значени  шума, аттенюатор 3, реверсивньй1 The invention relates to radio engineering and can be used in the composition of devices for various purposes, to which the requirement for the constancy of the level of false alarms under the conditions of unsteady interference is imposed. A device for stabilizing the average frequency of noise spikes is known, which contains successively connected shapers of the effective noise value and an attenuator, an amplitude quantizer whose input is the input of the device and is connected to the shaper input of a spectacular noise value, a reversible counter, and the bit outputs of which are connected to the other attenuator input, the subtracting input is the clock pulse input, and the summing input is connected to the code of the amplitude quantizer AND, however, with a non-stationary noise signal e, namely, when abruptly changing its level may overshoot uhudshakntsee Character device tics. The closest in technical essence to the present invention is a device for stabilizing the average frequency of noise spikes, containing connected in series to form an effective noise value, the input of which is the device input, and an attenuator, an amplitude quantizer, the input of which is connected to the device input, and the threshold input the signal is connected to the output of the attenuator, a reversible counter, the subtractive input of which is the input of the device clock, between the output of the amplitude quantizer and summing input of down counter element included ban effectively formers between the output value and the control input of the element incorporated successively prohibition threshold unit A and differentiating element. However, in this device, although locking the prohibition scheme to reduce the overshoot somewhat improves the stabilization characteristics on average over time, but does not stabilize the average frequency exceeding the quantization threshold of noise emissions during the transient process. In addition, with a 1 increase in the intensity-noise change frequency, the stabilization accuracy deteriorates due to the fact that the prohibition circuit is locked for most of the time, and the control voltage at the output of the attenuator is formed with large errors. The purpose of the invention is to increase accuracy. The goal is achieved by the fact that in the device for stabilizing the average frequency of noise outliers, containing a series-connected shaper of the effective noise value, the input of which is the device input, and an attenuator, the amplitude quantizer, the input of which is connected to the device input, and the input of the pig signal is connected to the output of the attenuator , a reversible counter, the output of which is the input of the clock pulses of the device, is entered in the M input element OR, the output of which is the output of the device, N e And elements, the output of each of which is connected to the corresponding input of the N input element OR, Y -1 additional amplitude transponders, the input of each of which is connected to the device input, and the input of the threshold signal connected to the corresponding additional output of the attenuator, M -1 additional reversible counters , the subtracting input of each of which is connected to the input of the clock pulses of the device-, the output of the amplitude quantizer is connected to the summing input of the reversible counter, the output of each additional amp This quantier is connected to the summing input of the corresponding additional reversible counter, the output of the sign bit and the summing input of the reversing counter, as well as each additional reversible counter are connected respectively to the second BbiM and the second inputs of the corresponding element I. The drawing shows a structural electrical circuit for stabilizing the average frequency of noise emissions . The device for stabilizing the average frequency of noise spikes contains an amplitude quantizer 1, a driver 2, the effective noise value, an attenuator 3, a reversible

счетчик 4, N -входовой элемент ИЛИ 5, элементы И 6, дополнительные амплитудные квантователи 7, дополни , тельные реверсивные счетчики 8.counter 4, N is an input element OR 5, elements AND 6, additional amplitude quantizers 7, additional reversible counters 8.

Амплитудный квантователь 1, реверсивный счетчик 4 и соединенный с ними соответствуюпщй элемент И 6, а также дополнительный амплитудный квантователь 7, дополнительный ре-, версивный счетчик 8 и соединенный с ними соответствующий элемент И 6 образуют соответствующий канал 9 обработки..The amplitude quantizer 1, the reversible counter 4 and the corresponding element I 6 connected to them, as well as the additional amplitude quantizer 7, the additional re- axial counter 8 and the corresponding element 6 connected to them form the corresponding processing channel 9.

Устройство работает следунмчим образом.The device works in the following way.

Входной сигнал поступает на амплитудный квантователь 1, дополнительные амплитудные квантователи 7 и формирователь 2. Напр жение, соответствукщее эффективному значению шумаб (t), с выхода формировател  2 поступает на аттенюатор 3, задачей которого  вл етс  вьфаботка посто н . ных напр жений, определ юигйх сетку порогов. При увеличении 6 (t) разность V значений порогов соседних каналов 9 увеличиваетс , при уменьшении (J (t) uV - уменьшаетс , причем дл  эффективной работы устройства не требуетс  соблюдени  точной зависимости дV от б (t). Формирователь 2 и аттенюатор 3 должны лишь приближенно привести масштаб сетки порогов к масштабу входного процесса при очень больших изменени х эффективного значени  шума.The input signal is fed to the amplitude quantizer 1, additional amplitude quantizers 7 and shaper 2. The voltage corresponding to the effective noise value (t) from the output of shaper 2 goes to the attenuator 3, the task of which is to work continuously. stresses, define a threshold grid. With increasing 6 (t) the difference V of the threshold values of adjacent channels 9 increases, with decreasing (J (t) uV - decreases, and for effective operation of the device it is not necessary to observe the exact dependence of dV on b (t). Shaper 2 and attenuator 3 should only approximately bring the scale of the threshold grid to the scale of the input process with very large changes in the effective noise value.

С вьЬхОда амплитудного квантовател  1 и с выходов дополнительных амплитудных квантователей 7, пороги которых превышены входным процессом, на суммирующие входы реверсивного счетчика 4 и дополнительных реверсивных счетчиков 8 поступают единичные сигйалы. На их вычитающие входы поступают тактовые импульсы. Выбором частоты следовани  тактовых импульсо задаетс  требуема  веро тность превьш1ени  входным процессом порогаFrom the output amplitude quantizer 1 and from the outputs of additional amplitude quantizers 7, whose thresholds are exceeded by the input process, single sigals go to the summing inputs of the reversing counter 4 and additional reversing counters 8. On their subtractive inputs receive clock pulses. The choice of the frequency of the clock pulses sets the required probability of exceeding the threshold input process

квантовани . В реверсивном счетчике 4 и в дополнительных реверсивных счетчиках в результате воздействи  на входы потоков импульсов с амплитудного квантовател  1 и дополнительных амплитудных квантователей 8 и тактовых импульсов формируютс  текущие суммы. В каналах 9, где средн   частота импульсов с амплитудного квантовател  1 и дополнительных амплитудных квантователей 7 больше частоты тактовых импульсов, сумма имеет положительный знак, в остальных каналах 9 - или отрицательный знак, или (при точном равенстве частоты) сумма равна нулю. Вследствие статических закономерностей граница раздела каналов 9 с положительной и отрицательной суммой обладает дисперсией (разбросом), однако в среднем эта граница колеблетс  возле каналов 9, обеспечивающих заданную веро тность превьшени  шумом порога квантовани . Элементы И 6 передают импульсы на входы N -входового элемента ИЛИ 5 при условии, что .накопленна  сумма в реверсивном счетчике 4 или дополнительном реверсивном счетчике 8 отрицательна. При таком схемном решении веро тность по влени  импульсов на выходе N -входового элемента Ш1И 5 равна веро тности превьш1ени  входными отсчетами порога, принадлежащего каналу 9, наход щемус  на границе, отрицательных и положительных сумм реверсивного счетчика 4 или дополнительных реверсивных счетчиков 8.quantizing. In the reversible counter 4 and in the additional reversible counters, the current sums are formed by acting on the inputs of the pulses from the amplitude quantizer 1 and the additional amplitude quantizers 8 and the clock pulses. In channels 9, where the average frequency of pulses from amplitude quantizer 1 and additional amplitude quantizers 7 is higher than the frequency of clock pulses, the sum has a positive sign, in the other channels 9 there is either a negative sign or (if the frequency is exactly equal) the value is zero. Due to static patterns, the interface of channels 9 with a positive and negative sum has a dispersion (spread), however, on average, this boundary oscillates around channels 9, which provide a given probability of being exceeded by the quantization threshold noise. Elements AND 6 transmit pulses to the inputs of the N-input element OR 5, provided that the accumulated amount in the reversible counter 4 or the additional reversible counter 8 is negative. With such a circuit solution, the probability of occurrence of pulses at the output of the N-input element Sh1I 5 is equal to the probability that the input samples of the threshold belonging to the channel 9 located on the border, negative and positive amounts of the reversible counter 4 or additional reversible counters 8.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает большей пр сравнению с прототипом точностью стабилизации средней частоты шумовых выбросов . Кроме того, отсутствие обратной св зи .в цеп х регулировани  порогов квантовани  исключает возможность перерегулиройани  при скачкообразном изменении уровн  шума.Thus, the proposed device has a greater pr compared with the prototype, the accuracy of stabilizing the average frequency of noise emissions. In addition, the lack of feedback in the quantizing threshold control circuits eliminates the possibility of overshoot when the noise level changes abruptly.

Claims (1)

, УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ СРЕДНЕЙ ЧАСТОТЫ ШУМОВЫХ ВЫБРОСОВ, содержащее соединенные последовательно формирователь эффективного значения шума, вход которого является входом устройства, и аттенюатор, амплитудный квантователь, вход которого соединен с входом устройства, а вход порогового сигнала соединен с выходом аттенюатора, реверсивный счетчик, вычитающий вход которого является входом тактовых импульсов устройства, обличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены N -входовой элемент ИЛИ, выход которого является выходом устройства, N элементов И, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом N -входового элемента ИЛИ, N 1 дополнительных амплитудных квантователей, вход каждого из которых соединен с входом устройства, а вход порогового сигнала соединен с соответствующим дополнительным выходом аттенюатора, N -1 дополнительных реверсивных счетчиков, вычитающий вход каждого из которых соединен с входом тактовых импульсов устройства, выход амплитуд- _Λ ного квантователя соединен с сумми- 5 рующим входом реверсивного счетчика, выход каждого дополнительного амплитудного квантователя соединен с суммирующим входом соответствующего дополнительного реверсивного счетчика, ~ выход знакового разряда и суммирующий вход реверсивного счетчика, а также каждого дополнительного реверсивного счетчика соединены соответственно с первым и вторым входами соответствующего элемента И., DEVICE FOR STABILIZING THE AVERAGE FREQUENCY OF NOISE EMISSIONS, containing an effective noise value shaper connected in series, the input of which is the input of the device, and an attenuator, an amplitude quantizer, the input of which is connected to the input of the device, and the input of the threshold signal is connected to the output of the attenuator, the reversing counter of which subtracts is the input of the device’s clock pulses, revealing that, in order to improve accuracy, an N-input OR element is introduced into it, the output of which is the output devices, N AND elements, the output of each of which is connected to the corresponding input of the N-input element OR, N 1 additional amplitude quantizers, the input of each of which is connected to the input of the device, and the input of the threshold signal is connected to the corresponding additional output of the attenuator, N -1 additional reversible counters subtracting input of each of which is connected to the input clock device, the output amplitude _Λ Nogo quantizer coupled to the summation input 5 ruyuschim down counter, the output of each complement amplitude quantizer ceiling elements connected to respective additional summing input down counter, ~ sign bit output and a summing input of down counter, and each additional up-down counter connected respectively to first and second inputs of the corresponding element I.