УДК 621.396 Буянов А.Б., Помазанов А.В., Роздобудько В.В.
Разработанный блок первичной обработки информации имеет следующие

характеристики:
БЛОК ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ
· количество входных сигналов (входов)
-
64;
АКУСТООПТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССОРА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ТИПА
· число одновременно анализируемых каналов
-
3;

· дискретность измерения временных параметров
- ≤ 10нс;
Таганрогский государственный радиотехнический университет
· дискретность измерения амплитуды сигнала
-

1
мВ;
г. Таганрог, Некрасовский 44, тел. (863-4) 31-24-82,
· номер среднего канала группы


- 1 ÷ 128;
E-mail pav@pbox.infotecstt..ru
· относительное время прихода сигнала
- (0,2 ÷ 99,99мкс);

· длительность импульса
-
(0,2
÷
99,99мкс);

Акустооптические (АО) процессоры находят широкое применение в
· амплитуда сигнала



- (0 ÷ 1000)мВ.
устройствах приема и обработки радио и радиотехнических сигналов. Их отличает
Реализовано два режима работы блока обработки информации -
широкая полоса мгновенного анализа, высокая скорость обработки, возможность
автоматический и ручной режимы измерения.
одновременной обработки нескольких сигналов [1]. Результаты промышленной
В автоматическом режиме блок обработки регистрирует наличие
разработки ряда широкополосных АО процессоров параллельного и
сигналов в группе смежных входных каналов, выделяет средний канал (по
последовательного типов представлены в [2]. АО процессор параллельного типа
среднему арифметическому), подключает его к одному из 3-х, свободному,
отличается от АО процессора последовательного типа видом используемого
измерителю и производит измерение указанных выше параметров сигнала.
фотоприемного устройства (ФПУ), стоящего по свету за акустооптическим
В ручном режиме работы выбор канала осуществляется оператором.
дефлектором и алгоритмом съема информации с ФПУ.
Устройство состоит из следующих основных узлов: 64-х усилителей

В настоящем докладе рассматривается алгоритм съема информации с АО
видеосигнала, 4-х блоков коммутации видеоусилителей, блока первичной
процессора параллельного типа и пример его реализация на современной
обработки сигнала, блока управления и индикации.
элементной базе (ПЛИС), позволившая существенно уменьшить массогабаритные
Наличие 4-х одинаковых блоков коммутации вместо одного большого
характеристики АО процессора в целом.
обусловлено только конструктивными соображениями.
В качестве ФПУ в параллельном АО процессоре используется
Входной сигнал поступает на входы видеоусилителей, усиливается до
фотоприемное устройство типа ФПУ-14. Интегральный фоточувствительный
требуемого уровня (К=50) и поступает на плату блока коммутации
матричный приемник оптического излучения ФПУ-14 относится к тому
видеоусилителей. Кроме собственно усилителя, блоки видеоусилителей содержат
небольшому классу устройств, в которых обеспечивается возможность
в составе пороговые устройства, реагирующие на превышение входным сигналом
реализации различных режимов считывания информации со строк и столбцов
определенного уровня, называемого порогом обнаружения.
фотодиодов матрицы, например, их последовательный опрос в любом
В блоках коммутации выходные сигналы каждого усилителя подаются на
направлении, произвольная выборка строк и столбцов, а также одновременный
входы аналоговых ключей. Каждый коммутатор имеет возможность, в
выбор сигналов со всей строки или нескольких строк. Последний режим работы
зависимости от управляющего кода, передать входной сигнал на один из трех
ФПУ-14 применяется при их использовании в составе АО процессора с
выходов. Одноименные выходы всех ключей объединены в три аналоговых шины
параллельным съемом информации. Параллельный алгоритм работы АО
(A, B, C) и, таким образом, получается возможным независимо коммутировать
процессора позволяет построить блок первичной обработки информации, на
любые три усиленных входных сигнала на одну из трех выходных аналоговых
выходе которого по каждому принимаемому радиоимпульсу формируются оценки
шин. Все три аналоговые шины подаются в блок предварительной обработки
таких параметров как относительное время прихода фронта радиоимпульса,
сигнала.
длительность радиоимпульса, несущая частота, амплитуда, а также параметры
В блоки коммутации поступают также сигналы с пороговых устройств
внутриимпульсной модуляции сигнала.
видеоусилителей. Здесь они, во-первых, объединяются по "И" и формируют
В работах [2-5] приведено описание различных функциональных
обобщенный сигнал превышения уровня чувствительности, по которому
устройств на базе ФПУ-14, однако прямых аналогов описываемому ниже блоку
запускается в работу блок предварительной обработки, во-вторых, их состояние
нами не обнаружено.
переписывается в регистры-защелки для дальнейшего анализа блоком


предварительной обработки в целях определения номера среднего канала в группе
Блок первичной обработки информации построен с применением ПЛИС
смежных, взведенных пороговых устройств.
фирмы ALTERA. Фотография платы блока обработки приведена на рисунке.
Счетчики времени прихода входного сигнала в блоке предварительной

обработки запускаются импульсами СЕВ и тактируются сигналом кварцевого
генератора.
В блок предварительной обработки поступают сигналы с трех аналоговых
шин (A, B, C), обобщенный сигнал превышения уровня чувствительности,
выходные сигналы регистров-защелок состояния пороговых устройств.
При
появлении
обобщенного
сигнала
превышения
уровня
чувствительности блок предварительной обработки начинает процесс фиксации
параметров сигнала.
В результате анализа состояния регистров-защелок определяется номер
среднего (по среднему арифметическому) канала в группе установленных; канал с
определенным
номером
подключается
к
входу
аналого-цифрового
преобразователя и определяется амплитуда сигнала в канале. По вычисленному
значению амплитуды сигнала в канале устанавливается значение опорного
напряжения в пороговом устройстве, формирующем сигнал остановки счета для
счетчиков времени прихода. Такое же опорное напряжение подается на пороговое
устройство, управляющее счетчиками длительности входного импульсного
сигнала.
По окончании процесса измерения результаты записываются в выходной


регистр, и далее формируется сигнал для блока управления и индикации,
1. Функциональные устройства обработки сигналов (основы теории и
говорящий о том, что процесс измерения окончен, результаты находятся в
алгоритмы): Учебное пособие для вузов. Под ред. Ю.В. Егорова.- М.:
выходном регистре и их можно забрать для отображения и передачи в ПЭВМ.
- Радио и связь, 1987.- 288 с.
Блок управления и индикации по получении из блока предварительной
2. Роздобудько В.В. Широкополосные акустооптические измерители
обработки сигнала о готовности данных читает результаты измерения параметров
частотных и фазовых параметров радиосигналов // Радиотехника.-
сигнала, отображает номер среднего канала и значения определенных оператором
1.-2001.- с.79-92.
параметров, а также инициирует передачу указанных значений в ПЭВМ по
3. Городилов В.Д. Оптоэлектронный преобразователь изображения на
последовательному каналу связи.
базе интегральной фотоматрицы МФ-14//ПТЭ. - 1987. - 1. - с. 129 -
Блок управления предоставляет оператору возможность установить
130.
режим работы каждого канала измерителя: автоматический, при котором номер
4. Кащеев Э.Л., Кругликов С.В., Наймарк С.И. Интегральные
входного канала определяется самим устройством или ручной, в этом случае
фоточувствительные матрицы МФ-16, МФ-14 и их применение. М.:
оператор сам определяет, какой входной канал подключен к соответствующему
ЦНИИ "Электроника". - 1980. - 27 с.
каналу измерителя.
5. Королев В.Н. и др. Автоматизированная система регистрации
Блок управления обеспечивает возможность выбрать значение какого
импульсных оптических изображений на основе фотодиодной
параметра будет индицироваться на встроенном индикаторе: время прихода
матрицы МФ - 14// ПТЭ. - 1989. - 5. - с.104 - 106.
сигнала, длительность импульса или амплитуда сигнала. Данная установка


действует для всех трех каналов одновременно.
Блок управления предоставляет оператору возможность подстроить порог
обнаружения для компараторов блоков видеоусилителей.