SU697940A1 - Устройство дл обработки сигналов допплеровского измерител скорости - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к радиолокации и может использоватьс  дл  обработки сигналов допплеровского измерител  скорости потоков в азродинамических системах.

Известно устройство дл  обработки сигналов допплеровского измерител  скорости, содержащее N каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр и ключ, при этом входы полосовьи фильтров и выходы ключей всех каналов соединены между собой и  вл ютс  соответственно входом и выходом устройства, а второй выход полосового фильтра каждого из каналов соединен с входом формировател  стробов 1.

Данное устройство имеет невысокую точность и сложную конструкцию.

Цель изобретени  - повышение точности и упрощение устройства.

Дл  зтого в устройство дл  обработки сигналов допплеровского измерител  скорости, содержащее N каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные полосовой фильтр и ключ, при этом входы полосовых фильтров и выходы ключей всех каналов соединены между собой и  вл ютс  соответственно входом и выходом устройства, а второй выход полосового фильтра каждого из каналов соединен с входом формировател  стробов, введены элементы N И-НЕ, (N + 1) И-НЕ и управл емый инвертор, а в каждый из каналов введены два элемента 2И-НЕ, элемент 5И-НЕ, инвертор и блокирующий ключ. Выход формировател  стробов каждого канала через элемент 5И-НЕ соединен с вторым входом ключа, первыми входами элементов 2И-НЕ своего канала и с вторым и третьим входами элементов 5И-НЕ соответственно предыдущего и последующего каналов и с входами элемента N И-НЕ. Вторые входы элементов 2И-НЕ каждого из каналов соединены межд собой и подключены соответственно к выходам элемента (N + 1) И-НЕ и элемента N И-НЕ. Выходы элементов 2И-НЕ каждого из каналов соединены соответственно с четвертым и п тым входами элемента 5И-НЕ своего канала. Второй выход полосового фильтра каждого канала соединен с первым входом блокирующего ключа, второй вход которого соединен с выходом второго элемента 2И-НЕ своего канала. Выход фор-.

мировател  стробов каждого из каналов через инвертор соединен с соответствующим входом элемента (N + 1)И-НЕ, выход элемента N И-НЕ через управл емый инвертор соединен с соответствующим входом элемента (N + 1)И-НБ. Выходы блокирующих ключей соединены между собой и подключены к корпусу устройства, Формирователь стробов выполнен в виде последовательно соединенных амплитудного селектора и детектирующею каскада, при этом вход ампли- тудного селектора  вл етс  входом формировател  стробов, а выход детектирующего каскада его выходом.

На фиг. 1 изображена структурна  электрическа  схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Устройство дл  обработки сигналов содержит полосовой фильтр 1, ключ 2, формирователь 3 стробов, элементы NH-HE 4, элементы (N + 1)И-НЕ 5, управл емый инвертор 6, блокирующий ключ 7, амплитудный селектор 8, детектирующий каскад 9, элементы 2И-НЕ 10, элементы 5Й-НЕ 11, элементы 2И-НЕ 12 и инвертор 13.

Предлагаема  схема работает следующим образом .

В исходном состо нии (в отсутствие входного сигнала) с выходов полосовых фильтров 1 сигналы не поступают и на выходах формирователей 3 устанавливаютс  логические нули, на выходах всех элементов 5И-НЕ 11 - логические единицы, а на выходе элементов NH-HE 4 - логический нуль, который инвертируетс  управл емым инвертором 6 в логическую единицу и . вместе с инвертированнь1ми логическими нул ми с выходов формирователей 3 стробов поступает на входы элементов (N + 1)И-НЕ 5, на выходе которых образуетс  логический нуль, который образует на выходах всех элементов 2И-НЕ ГО логические единицы. Логический нуль с выхо да элементов N И-НЕ 4 образует на выходах всех элементов 2ИНЕ 10 логические единицы, которые закрывают блокирующие ключи 7, после чего последние не вли ют на прохождение сигнала через полосовые фильтры 1. Логические единицы с выходов элементов 5И-НЕ 11 держат в закрытом состо нии ключи 2.

С приходом входного сигнала частоты Допплера (фиг. 2а) на выходе соответствующего полосового фильтра 1 по вл етс  полезна  составл юща  сигнала (фиг, 26). В том из полосовых фильтров 1, частота которого наиболее соответствует дошшеровской, экстремальное значение полезной составл 1рщей наибольшее, а следовательно , сигнал на его выходе раньше достигает уровн  формировани  строб-импульса UQ (фиг. 26) формирователем 3 (уровни формировани  всех формирователей 3 одинаковы). Уровень задаетс  в амплитудных селекторах 8, и по UQ формируетс  стандартный импульсный сигнал (фиг. 2в). Этот сигнал, продетектированный соответствующим детектирующим каскадом 9,  вл етс  выходным дл  формировател  3. Таким образом, на формирователе 3, соответствующем полосовому фильтру 1, собственна  частота которого наиболее близка допплеровской , образуетс  строб-импульс с выходным уровнем, соответствующим логической единице (фиг. 2г).

На всех входах элемента 5И-НЕ И по вл ютс  логические единицы, а на его выходе - логический нуль (фиг Зд). Этот нуль, поданный на управл ющий вход своего ключа 2, открьшает его и обеспечивает проход сигнала с выхода полосового фильтра 1 на выход блокирующего ключа 7 (фиг. 2е). Этот же нуль, поданный на .вход элементов N И-НЕ 4,создает на его выхо де логическую единицу. Логическа  единицы с вькода формировател  3, инвертированна  в логический нуль инвертором 13, подаетс  на вход элемента N К-НЕ 4 , на выходе которого образуетс  логическа  единица. Логические единицы с выходов элемента N И-НЕ 4 и (N + I) И-НЕ 5 подаютс  на вторьге входы соответственно всех элементов 2И-НЕ 10, 12. Поскольку на первых входах элементов 2И-НЕ 10, 12 уже присутствует логический нуль элемента 5И-НЕ 11, на его выходах, как и в исходном состо нии остаетс  логические единицы, которьге не вли ют на прохождение сигнала с выхода полосового фильтра 1 на выход блокирующего ключа 7.

В то же врем  к моменту по влени  логических единиц на вторых входах элементов 2И-НЕ 10, 12 на выходах остальных элементов 5И-НЕ 11 (кроме одного) присутствуют логические единицы. На входы всех элементов 2И-НЕ 10, 12, за исключением одного, подаютс  логические единицы, вызывающие на их выходах логические нули,.которые будучи поданными на четвертые и п тые входы соответствующих элементов 5И-НЕ II став т на их выходах логические единицы.

Таким образом, в течение прохождени  на выход блокирующего ключа 7 сигнала с выхода полосового фильтра 1, который первым превышает порог DO, невозможно прохождение какого-либо другого сигнала.

Если строб-импульсы возникают в двух формировател х 3 одновременно, что возможно, если допплеровска  частота соответствует пересечению частотных характеристик полосовых фильтров 1, логический нуль, открывающий соответствующий ключ 2, по вл етс  на выходе только одного из соседних элементов 5И-НЕ 11 ПК как последние включены по своим выхо5 дам и вторым и третьим входам в триггерном режиме и лотический нуль может остатьс  на выходе только одного из сосещшх элементов 5И-НЕ11. В момент прохождени  полезной составл ющей на выходах соответствующих полойевых фильтров 1 по вл ютс  низкочастотные отклики , вызванные действием низкочастотной составл ющй входного сигнала (фиг. 2ж, з). По окончании пропускани  сигнала с полосового фильтра 1 (фиг. 2 д, е) на выходе элемента N И-НЕ 4 восстанавливаетс  логический нуль. В то же врем  отклики формируют на выходе соответствующих формирователей 3 строб-импульсы (фиг. 3 и,к), которые, инвертированные соответствующими из инверторов 1 в логические нули и поданные на входы злемен тов (N + 1) И-НЕ 5, поддерживают на его выходе логическую единицу. Поскольку теперь на выходах всех элементов 5И-НЕ 11 присутствую логические единиЩ), на выходах элементов 2ИНЕ 10 - также единицы, как и в исходном со- сто нии, а на выходах всех элементов 2И-НЕ 12 - логические нули, которые поддерживают логические единицы на выходах всех элементов 5И-НЕ 11. Поскольку в этом случае все ключи 2 закрыты, отклики не могут пройти на выход устройства. По окончании наиболее продолжительного отклика устройство вернетс  в исходное состо ние. Независимо от величины диапазона обрабатываемых частот предлагаемое устройство пропускает только полезную составл ющую входного сигнала. Блокирующие ключи 7 управл ютс  сигналами с выходов элементов 2И-НЕ 12, т. е. в мо мент прохождени  на выход сигнала с полосово го фильтра 1 на выходе всех элементов 2И-НЕ 12 (кроме одного) устанавливаютс  логические нули, которые открьтают блокирующие ключи 7 (кроме одного). Соответствующие полосовые фильтры 1 закорочены на корпус, что приводит к исчезиовению или, по крайней мере, к значительному снижению уровн , а значит и прот женности, откликов (фиг. Зи). В предложе1аюм устройстве повышаетс  точ HOCTj) обработки. Фо рмула. изобретени  1. Устройство дл  обработки сигналов дошшеровского измерител  скорости, содержащее N 0 каналов, каждый из которых содерж1п последовательно соединенные полосовой фильтр и ключ, при этом входи полосовых фильтров и выходы ключей всех каналов соединены между собой и  вл ютс  соответственно входом и выходом устройства, а второй выход полосового фильтра каждого из каналов соединен с входом формировател  стробов, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и упроще1ш  устройства, введены элементы N И-НЕ, (N + I) И-НЕ и управл емый инвертор, а в каждый из каналов введены два элемента 2И-НЕ, элемент 5И-НЕ, инвертор и блокирующий ключ, при этом вькод формировател  стробов каждого канала через элемент 5И-11Е соединен с вторым входом ключа, первыми входами элементов 2И-НЕ своего канала и с вторым и третьим входами элементов 5И-НЕ соответственно предыдущего и последующего каналов и с входами элемента N И-НЕ, вторые входы элементов 2И-НЕ каждого из каналов соединены между собой и подключены соответственно к выходам, элемента (N + 1) И-НЕ и элемента N И-НЕ, выходы элементов 2И-НЕ каждого из каналов соединены соответственно с четвертым и п тым входами элемента 5И-НЕ своего канала, второй выход полосового фильтра каждого канала соединен с первьгм входом блокирующего ключа, второй вход которого соединен с выходом второго элемента 2И-НЕ своего канала, выход формировател  стробов каждого из каналов через инвертор соединен с соответствующим входом элемента (N + 1) И-НЕ, выход элемента N И-НЕ черзе управл емый инвертор соединен с соответствующим входом элемента (N + 1) И-НЕ, а выходы блокирующ 1х ключей соединены между собой и подключены к корпусу устройства. 2. Устройство по п. 1,отличающеес   тем,, что формирователь стробов выполнен в виде последовательно соединенных амплитудного селектора и детектирующего каскада, при этом вход амгоштудного селектора  вл етс  входом формировател  стробов, а выход детектирующего каскада - его выходом Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вке N 2483055/09, кл. G 01 S 9/44, 06.05.77 (прототип ).

а

пппппппп

Ь

жшпшиш

f

-

ж

3

и

ч;2±;.

HiL

1