Багатоканальна аналого-цифрова приймальна система

Реферат: UA 80939 U UA 80939 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до радіотехніки, зокрема до радіолокації, і може бути використана у системах, що використовують відбиття або вторинне випромінювання радіохвиль. Найбільш близькою за технічною суттю і результатом, що досягається, до корисної моделі, що заявляється, є приведена в описі до патенту на винахід України № 79552 від 13.10.2005 р., опубл. 25.06.2007 р., М. кл. G01S 7/285, багатоканальна аналого-цифрова приймальна система, що складається з N модулів аналого-цифрового перетворення та містить об'єднуючий блок, кожен з N модулів аналого-цифрового перетворення містить аналого-цифровий перетворювач, блок математичного забезпечення, послідовно з'єднаний з першим з двох перетворювачів кодів, блок керування, з'єднаний відповідними виходами з аналого-цифровим перетворювачем, блоком математичного забезпечення та з першим з двох перетворювачем кодів. Як об'єднуючий блок у відомій системі використаний комутатор. Блок математичного забезпечення складається з помножувача кодів, суматора, виходи якого з'єднані відповідно з першими входами лінії затримки та з першими входами першого та другого регістрів. Відома аналого-цифрова приймальна система містить N аналого-цифрових перетворювачів, на перші входи яких відповідно надходять N вхідних сигналів, а виходи з'єднані відповідно з першими входами N помножувачів кодів, виходи яких з'єднані відповідно з першими входами N суматорів, виходи яких з'єднані відповідно з першими входами N ліній затримки, та з першими входами N перших та N других регістрів. Імпульс початкового встановлення надходить на перші входи N блоків керування, перші, другі, треті, четверті та п'яті виходи яких з'єднані відповідно з другими входами N аналого-цифрових перетворювачів, другими входами N помножувачів кодів та N ліній затримки, другими входами N перших регістрів та N других регістрів. При цьому відома аналого-цифрова приймальна система також містить N перших та N других перетворювачів кодів, комутатор та блок керування даними, перший та другий входи якого з'єднані відповідно з першим та другим входами N блоків керування, перший вихід якого з'єднаний з другими входами N других перетворювачів кодів, треті входи яких з'єднані відповідно з шостими виходами N блоків керування. Виходи других N перетворювачів кодів з'єднані з інформаційними входами комутатора, вихід якого є інформаційним виходом системи, а керуючий вхід з'єднаний з другим виходом блока керування даними, третій вихід якого є синхровиходом системи. Тактовим входом системи є другі входи N блоків керування та блока керування даними. При цьому у відомій багатоканальній аналого-цифровій приймальній системі забезпечується можливість отримання даних від аналого-цифрових перетворювачів тільки у вигляді паралельних кодів, що обумовлює її великі габарити. Таким чином, відома багатоканальна аналого-цифрова приймальна система є недостатньо зручною в експлуатації. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення багатоканальної аналогоцифрової приймальної системи, у якій шляхом використання нових елементів та нових зв'язків між елементами забезпечується перетворювання кодів, які отримані від аналого-цифрових перетворювачів у послідовному вигляді, далі на паралельні коди, що сприяє значному зменшенню габаритних розмірів системи та дозволяє зробити систему зручною в експлуатації. Поставлена задача вирішується тим, що у багатоканальній аналого-цифровій приймальній системі, що складається з N модулів аналого-цифрового перетворення та містить об'єднуючий блок, кожен з N модулів аналого-цифрового перетворення містить аналого-цифровий перетворювач, блок математичного забезпечення, послідовно з'єднаний з першим з двох перетворювачів кодів, блок керування, з'єднаний відповідними виходами з аналого-цифровим перетворювачем, блоком математичного забезпечення та з першим з двох перетворювачем кодів, новим є те, що система додатково містить блок синхронізації, з'єднаний виходами зі входами блока керування кожного з модулів аналого-цифрового перетворення та об'єднуючого блока, а у кожному з N модулів аналого-цифрового перетворення другий перетворювач кодів послідовно встановлений між аналого-цифровим перетворювачем та блоком математичного забезпечення та з'єднаний відповідними входами з виходами додатково уведеного помножувача частоти та блока керування, при цьому вхід помножувача частоти приєднаний до відповідного виходу блока керування, а виходи N модулів аналого-цифрового перетворення з'єднані з відповідними N входами об'єднуючого блока. Новим є також те, що багатоканальна аналого-цифрова приймальна система виконана у вигляді принаймні одної друкованої плати, яка споряджена панеллю, що виконана з можливістю приєднання принаймні одного коаксіального кабелю, роз'єм якого винесений за межі друкованої плати та її панелі. 1 UA 80939 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, і технічним результатом полягає в наступному. Те, що багатоканальна аналого-цифрова приймальна система виконана так, що: - система додатково містить блок синхронізації, з'єднаний виходами зі входами блока керування кожного з модулів аналого-цифрового перетворення та об'єднуючого блока; - у кожному з N модулів аналого-цифрового перетворення другий перетворювач кодів послідовно встановлений між аналого-цифровим перетворювачем та блоком математичного забезпечення та з'єднаний відповідними входами з виходами додатково уведеного помножувача частоти та блока керування; - при цьому вхід помножувача частоти приєднаний до відповідного виходу блока керування; - виходи N модулів аналого-цифрового перетворення з'єднані з відповідними N входами об'єднуючого блока; у сукупності з відомими ознаками корисної моделі забезпечує отримання від аналогоцифрових перетворювачів послідовних кодів, які перетворюються далі на паралельні коди, що дає можливість значно зменшити її габаритні розміри. Те, що багатоканальна аналого-цифрова приймальна система виконана так, як заявлено, забезпечує частоту видачі даних з виходу аналого-цифрового перетворювача в К разів більшу, ніж тактова частота, що надходить з першого виходу блока керування. Це дозволяє своєчасно передати всі розряди числа з аналого-цифрового перетворювача послідовним кодом до наступного перетворення аналогового сигналу в цифрову форму. Передача даних з аналого-цифрового перетворювача паралельним кодом, як у системі, що вибрана за прототип, вимагає використання багаторозрядних шин, які фізично займають великий об'єм простору, а передача даних послідовним кодом дозволяє цей об'єм простору суттєво заощадити та ефективніше використати. Апаратура перетворення кодів з послідовного на паралельний та навпаки, при використанні сучасної елементної бази, займає вкрай малий об'єм. Для видачі даних послідовним кодом з аналого-цифрового перетворювача використовують однорозрядну шину, що дозволяє зменшити об'єм простору, необхідний для розміщення модуля аналого-цифрового перетворення. Об'єм простору, який звільнено, використовується для більш щільного взаємного розташування модулів аналого-цифрового перетворення, що сприяє зменшенню об'єму та габаритів багатоканальної аналого-цифрової приймальної системи. Те, що багатоканальна аналого-цифрова приймальна система виконана у вигляді принаймні одної друкованої плати, яка споряджена панеллю, що виконана з можливістю приєднання принаймні одного коаксіального кабелю, роз'єм якого винесений за межі друкованої плати та її панелі, також сприяє зменшенню об'єму та габаритів багатоканальної аналого-цифрової приймальної системи. Завдяки розміщенню роз'ємів, встановлених на вхідних кінцях коаксіальних кабелів, за межами друкованої плати, або її панелі, досягнута межова щільність розміщення електронних вузлів і додатково зменшено об'єм багатоканальної аналого-цифрової приймальної системи. Роз'єми можуть бути закріплені на джерелах надходження аналогових сигналів або на проміжних пристроях на шляху до джерел, що не є принциповим для зменшення об'єму апаратури. Багатоканальна аналого-цифрова приймальна система представлена кресленнями, де на фіг. 1 зображена її блок-схема, а на фіг. 2 зображений її загальний вигляд. Багатоканальна аналого-цифрова приймальна система складається з N модулів 1 аналогоцифрового перетворення, кожен з яких містить аналого-цифровий перетворювач 2, з'єднаний з помножувачем 3 частоти та перетворювачем 4 кодів, блок 5 математичного забезпечення, послідовно з'єднаний з перетворювачем 4 кодів та перетворювачем 6 кодів, блок 7 керування, з'єднаний відповідними виходами з аналого-цифровим перетворювачем 2, помножувачем 3 частоти, блоком 5 математичного забезпечення та перетворювачем 4 кодів та перетворювачем 6 кодів. Система містить об'єднуючий блок 8, а також блок 9 синхронізації. Блок 9 синхронізації з'єднаний відповідними виходами з входами блока 7 керування та об'єднуючого блока 8. Багатоканальна аналого-цифрова приймальна система виконана у вигляді принаймні одної друкованої плати 10, яка споряджена панеллю 11, що виконана з можливістю приєднання принаймні одного коаксіального кабелю 12, роз'єм якого винесений за межі друкованої плати 10 та її панелі 11. Багатоканальна аналого-цифрова приймальна система працює таким чином. На сигнальні входи N модулів 1 аналого-цифрового перетворення надходять аналогові сигнали U1(t) … UN(t). У кожний з N модулів 1 аналого-цифрового перетворення сигнали 2 UA 80939 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 надходять на перші входи аналого-цифрового перетворювача 2, перетворюються в ньому на цифрову форму та у вигляді послідовного коду видаються з його виходу на перший вхід перетворювача 4 кодів, який перетворює послідовні коди в паралельні за допомогою помножувача 3 частоти, з виходу якого надходить допоміжна послідовність тактових імпульсів з частотою в К разів більшою, ніж частота тактових імпульсів, що надходять з першого виходу блока 7 керування на другий вхід аналого-цифрового перетворювача 2, на вхід помножувача 3 частоти та на третій вхід перетворювача 4 кодів. При цьому К дорівнює кількості розрядів у кодах з виходу аналого-цифрового перетворювача 2. З виходу перетворювача 4 кодів дані, що отримані від аналого-цифрового перетворювача 2 в послідовному коді, видаються на перший вхід блока 5 математичного забезпечення в паралельному коді для подальшого здійснення над ними необхідних дій (формування квадратурних складових, оптимальної фільтрації та таке інше), які виконуються під дією службових сигналів, що надходять з другого виходу блока 7 керування на другий вхід блока 5 математичного забезпечення. Дані результатів математичних дій в паралельних кодах надходять з виходу блока 5 математичного забезпечення на перший вхід перетворювача 6 кодів, який здійснює перетворення з паралельного коду в послідовний, використовуючи службові сигнали, що надходять на другий вхід перетворювача 6 кодів з третього виходу блока 7 керування. Вихід перетворювача 6 кодів є виходом модуля 1 аналого-цифрового перетворення. Виходи N модулів 1 аналого-цифрового перетворення з'єднані з входами даних об'єднуючого блока 8, який об'єднує та упорядковує потоки цих даних та здійснює видачу для подальшої комп'ютерної обробки зі свого виходу, який є виходом багатоканальної аналогоцифрової приймальної системи. На перший та другий входи блока 9 синхронізації відповідно надходять зовнішні сигнали синхронізації початкової установки та тактові імпульси, які розмножуються, та з першого та другого виходів блока 9 синхронізації, відповідно, надходять на перші та другі входи блоків 7 керування N модулів 1 аналого-цифрового перетворення та на перший та другий входи об'єднуючого блока 8. Завдяки одночасній видачі сигналів початкової установки та тактових імпульсів досягається синхронна робота всіх N модулів 1 аналого-цифрового перетворення з об'єднуючим блоком 8. Частота видачі даних з виходу аналого-цифрового перетворювача 2 в К разів більша, ніж тактова частота, що надходить з першого виходу блока 7 керування. Це дозволяє своєчасно передати всі розряди числа послідовним кодом до наступного перетворення аналогового сигналу в цифрову форму. Передача даних паралельним кодом вимагає використання багаторозрядних шин, які фізично займають великий об'єм простору, а передача даних послідовним кодом дозволяє цей об'єм простору суттєво заощадити та ефективніше використати. Апаратура перетворення кодів з паралельного на послідовний та навпаки не займає багато місця, реалізується при використанні широко відомих паралельно-послідовних регістрів зсуву, які при використанні сучасної елементної бази мають вкрай малий об'єм. Помножувач 3 частоти може бути виконаний багатьма відомими засобами, наприклад, непрямим синтезом з використанням фазового автоналаштування частоти з генератором, керованим напругою. Блок 5 математичного забезпечення може мати довільне виконання і бути створеним з широко відомих елементів - регістрів, суматорів, математичних помножувачів, компараторів та подібних арифметико-логічних пристроїв. Об'єднуючий блок 8 може бути виконаний аналогічно до комутатора, що використаний у багатоканальній аналого-цифровій приймальній системі, яка обрана за прототип, з довільним виконанням і бути створеним з широко відомих елементів - регістрів, мультиплексорів, шинних формувачів і подібних логічних пристроїв. Для видачі даних послідовним кодом з аналого-цифрового перетворювача 2 використовують однорозрядну шину, що дозволяє зменшити об'єм простору, необхідний для розміщення модуля аналого-цифрового перетворення. Об'єм простору, який звільнено, використовується для більш щільного взаємного розташування модулів 1 аналого-цифрового перетворення, що сприяє зменшенню об'єму та габаритів багатоканальної аналого-цифрової приймальної системи. Увід аналогових сигналів до модулів 1 аналого-цифрового перетворення здійснюється через коаксіальний кабель 12, роз'єми якого винесені за межи друкованої плати 10 та її панелі 11, що також сприяє зменшенню об'єму та габаритів багатоканальної аналого-цифрової приймальної системи. 3 UA 80939 U 5 10 Завдяки розміщенню роз'ємів, встановлених на вхідних кінцях коаксіальних кабелів 12 за межами друкованої плати 10, або її панелі 11, досягнута межова щільність розміщення електронних вузлів і додатково зменшено об'єм багатоканальної аналого-цифрової приймальної системи. Роз'єми можуть бути закріплені на джерелах надходження аналогових сигналів або на проміжних пристроях на шляху до джерел, що не є принциповим для зменшення об'єму апаратури. Наприклад на друкованій платі 10, що має розмір 100 мм х 160 мм, було розміщено 28 модулів аналого-цифрового перетворення. Корисна модель, що заявляється, може бути виготовлена на існуючому устаткуванні з використанням відомих засобів та елементної бази, що підтверджує промислову придатність об'єкта. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 30 1. Багатоканальна аналого-цифрова приймальна система, що складається з N модулів аналогоцифрового перетворення та містить об'єднуючий блок, кожен з N модулів аналого-цифрового перетворення містить аналого-цифровий перетворювач, блок математичного забезпечення, послідовно з'єднаний з першим з двох перетворювачів кодів, блок керування, з'єднаний відповідними виходами з аналого-цифровим перетворювачем, блоком математичного забезпечення та з першим з двох перетворювачем кодів, яка відрізняється тим, що додатково містить блок синхронізації, з'єднаний виходами зі входами блока керування кожного з модулів аналого-цифрового перетворення та об'єднуючого блока, а у кожному з N модулів аналогоцифрового перетворення другий перетворювач кодів послідовно встановлений між аналогоцифровим перетворювачем та блоком математичного забезпечення та з'єднаний відповідними входами з виходами додатково уведеного помножувача частоти та блока керування, при цьому вхід помножувача частоти приєднаний до відповідного виходу блока керування, а виходи N модулів аналого-цифрового перетворення з'єднані з відповідними N входами об'єднуючого блока. 2. Багатоканальна аналого-цифрова приймальна система за п. 1, яка відрізняється тим, що виконана у вигляді принаймні одної друкованої плати, яка споряджена панеллю, що виконана з можливістю приєднання принаймні одного коаксіального кабелю, роз'єм якого винесений за межі друкованої плати та її панелі. 4 UA 80939 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5