|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы . Вт приемного устройства и подчеркивает тот факт, что задача измерения на практике включает в себя такие операции, как поиск и обнаружение сигнала, оценивание информационных параметров и контроль достоверности измерительного процесса. Следует заметить, что основная (с точки зрения конечного назначения системы) операция обработки - оценивание полезного параметра - в большинстве РТС выполняется с помощью следящего измерителя. Он состоит из устройства селекции полезного сигнала, дискриминатора и сглаживающего фильтра-экстраполятора (см. рис. 4.3), которые обеспечивают требуемую точность измерений в условиях помех за счет сглаживания флюктуации, обусловленных случайными искажениями принимаемых сигналов. Задача управления режимом работы измерительной системы решается с помощью устройства контроля достоверности, которое вырабатывает специальный управляющий сигнал в случае принятия решения о нарушении измерительного процесса (например, под воздействием пропадания полезного сигнала), когда необходимо запретить вывод результатов измерений на оконечное устройство (разомкнуть ключ /Сгг) и перейти в режим повторного поиска и обнаружения сигнала (замкнуть Kai). Представленная на рис. 4.3 структурная схема отражает аппаратную реализацию основных операций обработки принимаемых сигналов в РТС. Такая реализация характерна для радиотехнических устройств, выполненных на интегральных микросхемах малого и среднего уровней интеграции и осуществляющих так называемую «жесткую» логику обработки. При выполнении таких устройств на микропроцессорной элементной базе осуществляется программная реализация выбранного алгоритма обработки, которую часто называют «мягкой» логикой обработки, так как алгоритм может легко изменяться путем смены программы в памяти вычислительного устройства. В тех случаях, когда это позволяют вычислительные возможности микропроцессорного комплекта, все указанные операции могут быть выполнены программньм путем. Структурная схема программного алгоритма представлена на рис. 4.4. Рис. 4.3 и 4.4 иллюстрируют известную концепцию двойственности аппаратной и программной реализаций [30], которая играет важную роль в связи с широким применением микропроцессорной элементной базы. Следует заметить, что особенности обработки радиотехнических сигналов в программном алгоритме на рис. 4.4 проявляются в операциях обмена данными меж-.ду радиотехническим приемником и микропроцессорным вьиисли- Рис. 4.3. Структура РТС измерения времени задержки сигнала: .УПО - устройство поиска и обнаружения; • ОУ - оконечное устройство; УКД - устройство контроля достоверности, Д - дискриминатор; ФЭ - фильтр-экстраполя-тор, УС - устройство селекции тельным устройством. Полностью программная реализация, соответствующая структурной схеме на рис. 4.4, возможна только в том случае, если эти операции обмена (включаюище в себя операции аналого-цифрового преобразования), а также необходимые вычислительные операции могут быть выполнены в процессе поступления полезных сигналов с приемного устрой- Начало ввод Ванных с приемного устройства Поиски „обнаружение , Сигнал ec/ui Начальная установка измеряемого параметра ввод данных с приемного устройства Селекция полезного сигнала ства, т. е. в реальном масштабе времени. На практике это важное условие согласования вычислительных возможностей МПК с длительностью и частотой поступления радиотехнических сигналов выполняется лишь в очень редких случаях. Поэтому представленный на рис. 4.4 программный алгоритм обработки радиотехнических сигналов следует рассматривать как исключение в практике проектирования микропроцессорных РТС. Чаще всего в силу определенных технических ограничений приходится довольствоваться смешанной, аппаратно-программной реализацией требуемого алгоритма. При этом наиболее быстрые операции, такие, как поиск, обнаружение, селекция, дискриминирование и т. п., выполняются аппаратными средствами, а программная часть состоит из сравнительно медленных вычислительных операций со статистической обработкой множества входных данных, поступающих из аппаратной части за длительный интервал наблюдения. Одна из возможных аппаратно-программных реализаций рассматриваемого алгоритма обработки сигналов в импульсных РТС представлена на рис. 4.5. Она дана в виде условной схемы взаимосвязей программного алгоритма с дополнительньми аппаратными средствами, играющими роль внешних устройств по отношению к микропроцессорному вычислителю, выполняющему программный алгоритм. Эта схема наглядно иллюстрирует тот факт, что практическая реализация микропроцессорных устройств обработки радиотехнических  Фильтрация 1 Вывод результатов измерения Индикация достоверности Рис. 4.4. Блок-схема алгоритма обработки сигнала в РТС измерения временной задержки сигналов, как правило, представляет собой ту или иную комбинацию типового вычислителя на базе имеющегося в распоряжении МПК и специализированных внешних устройств. Эти устройства используются для обеспечения согласования требуемого объема и скорости вычислений с вычислительными возможностями МПК. Они выполняются обычно на интегральных микросхемах малого и среднего уровней интеграции и являются дополнительными аппаратными средствами, необходимыми для реализации разрабатываемого алгоритма на базе выбранного МПК. От приемного устройства  Д =п Аппаратная часть ( Ндуало) Ввав начального значения измеряемого параметра Включение режима измерения ВыШоанных на устройство селекции ВВав Ванных а наличии сигнала Алгоритм контроля Запрет Вывода результатов  Ввод данных об измеряемом параметре ± Алгоритм фильтрации Вывод результатов измерения Т Программная часть Рис. 4.5. Схема аппаратно-программной реализации алгоритма на рис. 4.4 (обозначения узлов, как на рис. 4.3) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 [ 41 ] 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 |
|||||