Формирователь длительности импульсных сигналов с адаптивными порогами срабатывания

Виктор Александрович Куликов; Виктор Никонович Сяктерев

doi:10.22213/2410-9304-2024-3-17-22

Авторы

В. А. Куликов Удмуртский государственный университет
В. Н. Сяктерев ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2024-3-17-22

Ключевые слова:

адаптивный порог компаратора, формирователь длительности импульсов, искажения формы импульсов

Аннотация

В работе рассмотрен формирователь, предназначенный для восстановления длительности прямоугольных импульсов, передаваемых по открытому (беспроводному) оптическому каналу связи и имеющих искажения формы в виде модуляции амплитуды, пьедестала и затягивания фронта и спада. Принцип восстановления длительности импульсов основан на формировании адаптивных к изменениям высокого и низкого уровней импульсного сигнала порогов срабатывания компаратора напряжения. За счет применения устройств выборки и хранения (УВХ) в схеме обеспечивается запоминание значений уровней входного сигнала на предшествующих полупериодах. Пороговое напряжение компаратора перед его срабатыванием каждый раз формируется как выходное напряжение резистивного делителя напряжения на два входа, на один из которых подается текущее напряжение входного сигнала, а на другой - уровень напряжения сигнала, записанный в УВХ на предшествующем полупериоде следования информационных импульсов. Представлена методика оценки погрешности формирования длительности от напряжений смещения компаратора, УВХ и модуляционных изменений формы информационного сигнала. В примере приводятся количественные оценки погрешности. В среде схемотехнического моделирования Micro Cap выполнен модельный эксперимент, представлены схемы модели источника сигнала и формирователя на идеальных компонентах и временные диаграммы работы устройства. Подтверждены работоспособность устройства при прохождении импульсного сигнала с указанными выше искажениями формы. Допускается большая глубина модуляции амплитуды входного сигнала. Обеспечиваются формирующие свойства схемы. Быстродействие формирователя определяется быстродействием компаратора и УВХ. Для снижения погрешности формирования длительности информационных импульсных сигналов необходимо выбирать компаратор напряжения и УВХ с минимальными статическими погрешностями.

Биографии авторов

В. А. Куликов, Удмуртский государственный университет

доктор технических наук, профессор

В. Н. Сяктерев, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

кандидат технических наук, доцент

Библиографические ссылки

Моделирование инерционного формирователя с адаптивным порогом / В. А. Куликов, В. Н. Сяктерев, С. М. Колеватов, С. Г. Селетков // Информационные технологии в науке, промышленности и образовании: сборник трудов региональной научно-технической очно-заочной конференции. Ижевск: ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2015. С. 227-232.

Куликов В. А., Сяктерев В. Н., Сяктерева В. В. Исследование влияния методических погрешностей на точность измерения температуры подвижных деталей двигателей с использованием телеметрических систем измерения // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2014. № 4 (64). С. 118-121.

Куликов В. А., Сяктерев В. Н., Колеватов С. М. Многоканальный импульсный преобразователь температуры // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2015. № 4 (68).С. 47-49.

Нурзай В. А., Быковский Ю. М. Исследование влияния освещенности на погрешность измерения вибраций технологических объектов фотомодуляционным голографическим способом // Системы контроля окружающей среды. 2022. Вып. 3 (49). С. 117-126. DOI: 10.33075/2220-5861-2023-3-117-126.

Измерительные преобразователи систем оптической диагностики с многофункциональными одноэлементными фотоприемниками / Р. И. Воробей, О. К. Гусев, А. И. Свистун, А. К. Тявловский, К. Л. Тявловский, Л. И. Шадурская // Приборы и методы измерений. 2018. Т. 9, № 3. С. 215-226. DOI: 10. 21122/2220-9506-2018-9-3-215-226.

Патент на изобретение № RU 2689805 С1, МПК Н03К3/13, G05F 1/00 Время - импульсный универсальный интегрирующий преобразователь напряжения / Кук И.А. (RU), Сафиков Ш. С. (RU). Заявл. 06.08. 2018 № 2018128886. Опубл. 29.05. 2019. Бюл. № 16.

Беспроводный оптический канал связи с подвижными объектами / Л. М. Журавлёва, В. В. Левшунов, Д. А. Рыжков, Д. Х. Чыонг // Автоматика, связь, информатика. 2022. № 1. С. 13-16. DOI: 10.34649/AT.2022.1.1.003.

Молчанов С. В., Чижма С. Н., Холмогорова М. Д. Применение адаптивных алгоритмов управления для повышения производительности беспроводного оптического канала связи // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Серия: Физико-математические и технические науки. 2021. № 3. С. 86-94.

Куклин С. И. Передатчик и приемник цифровых сигналов по открытому оптическому каналу // Инновация. Наука. Образование. 2020. № 15. С.413-421.

Мышьянов С. В., Бабаев, Н. В. Дмитриев Г. А. Исследование особенностей передачи информации по беспроводному оптическому каналу связи. // Экономика и качество систем связи. 2019. № 3. С. 35-42.

Kundius A.A., Razzhivina K.R., Shiryaev D.S., Polukhin I.S., Bougrov V.E. [Near-infrared optical transmitting module for service channel of atmospheric quantum communication line] Reviews on Advanced Materials and Technologies. 2023. Т. 5. № 1. С. 10-15. DOI: 10.17586/2687-0568-2023-5-1-10-15.

Pavlenko T.A., Lyakhov P.A. [Analysis of data transmission in a binary symmetric communication channel using bch coding] Modern Science and Innovations. 2023. № 3 (43). С. 25-35. DOI: https://doi.org/10.37493/2307-910X.2023.3.3.

Ibrаhimov B.G., Tahirova K.M. [Method for calculation maximum throughput hidden channels in systems of steganographic ccalculation ommunications] T-Comm. 2022. Т. 16. № 9. С. 40-45. DOI: 10.36724/2072-8735-2022-16-9-40-45.

Hussein Ahmed Mahmood, Rumyantsev K.Y., Al-Karawi Hussein Shookor. [Evolution of radio over free space optical communication utilizing subcarrier multiplexing / amplitude shift keying] Izvestiya SFedU. Engineering Sciences. 2020. № 5 (215). С. 141-149. DOI: 10.18522/2311-3103-2020-5-141-149.

Rodin S.A., Davydov V.V., Reznikov B.K., Isaenko D.I., Vakorina D.V. [Optical communication channel for multifunctional ecological monitoring complex] St. Petersburg State Polytechnical University Journal. Physics and Mathematics. 2022. Т. 15. № S3.2. С. 253-256. DOI: https://doi.org/10.18721/JPM.153.246.

Oaserele D.V., Gordeeva A.F., Davydov R.V. [Development of a photodetector for an analog extended fiber-optic communication line]. St Petersburg State Polytechnical University Journal. Physics and Mathematics. 2023. Т. 16. № S3.2. С. 154-160. DOI: 10.18721/JPM.163.226.