Основы построения радиолокационных станций радиотехнических войск, страница 94

Для положительных чисел Ьк = 0, а для отрицательных Ьп = = 1. Представление одного и того же положительного числа в прямом и обратном кодах совпадает. Отрицательные числа при представлении в обратном коде имеют в знаковом разряде едини­цу, а в цифровых   - значения, обратные прямому коду.

Достоинством этого кода является возможность замены опера­ции вычитания двух положительных чисел в прямом коде их сло­жением в обратных кодах. Числа в обратный код также переводят­ся достаточно просто. Если отрицательное число хранится в ре­гистре, предетавлящем собой цепочку триггеров, то на одних вы­ходах триггеров фиксируется прямой код, а на других ■—обрат­ный. Недостаток обратного кода состоит в необходимости осущест­вления циклического перенося единицы из старшего разряда в младший, если она возникает при сложении двух чисел. Пуль в обратном коде также имеет двойное представление: положитель­ный нуль 0.00... 00 и отрицательный нуль 1.11 ... 11.

Дополнительный код также позволяет заменить операцию вы­читания двух положительных чисел операцией их сложения. Он имеет старший (знаковый) разряд Ьп с отрицательным весом, рав­ным —2п.

Для положительных чисел Ьп = 0, и их представление в пря­мом и дополнительном кодах совпадает. Для отрицательных чи­сел Ьп = 1. Для получения дополнительного кода необходимо к обратному коду прибавить единицу младшего разряда. При сло­жении двух чисел в дополнительном коде не требуется произво­дить операцию циклического переноса единицы в младший раз­ряд, что повышает быстродействие устройств, работающих в этом коде. Кроме того, нуль в дополнительном коде имеет единственное представление 0.00 ... 00. Указанные достоинства дополнительного кода предопределяют его преимущественное использование в уст­ройствах цифровой обработки.

325

Рассмотренные представления отрицательных чисел лежат в основе построения биполярных АЦП (рис. 16.8). В параллельном биполярном АЦП, работающем а прямот коде (рис. 16.8а), в зна­ковом компараторе КО положительным сигналам ставится и соот­ветствие пуль, отрицательным -единица.

Рис.  16 8. Биполярный АЦП:   о — без ин­вертирования входного сигнал;!: б — с ин­вертированием входного сигнала

В создании значений цифровых разрядов принимают участке компараторы, помеченные для положительных чисел знаком + (плюс), для отрицательных — знаком — (минус).

Другой способ построения биполярных АЦП состоит в ис­пользовании униполярного АЦП совместно с инвертирующим усилителем (рис. 16.86). 15 таком ЛЦП знаковый компаратор управляет коммутатором, через который на вход АЦП проходи! либо прямой, либо инвертированный сигнал, имеющий одну поляр­ность. Униполярный преобразователь можно использовать для работы с биполярными входными сигналами, если к последним предварительно добавить постоянное положительное напряжение Но = Отаэх + Л. Тогда максимальный отрицательный сигнал будет соответствовать единице младшего разряда АЦП, т. е. представ­ляться в виде 00... 01. Тот же результат можно получить при ра­боте АЦП в так называемом смещенном двоичном коде, который образуется прибавлением числа 2" к прямому коду.

Не останавливаясь подробно па этом коде, отметим, что он ме­нее удобен для выполнения арифметических операций. Так, на­пример, сложение двух одинаковых по значению, но противопо­ложных по знаку величин в смещенных кодах приводит не к нуле­вому,- а к максимальному (по абсолютной величине)  результату.

Между всеми кодовыми представлениями существуют взаимно однозначные соответствия. Это позволяет достаточно легко реалн-

32а

зовывать биполярные АЦП, работающие в любим из кодов: пря­мом, обратном, дополнительном и смещенном.

tfi-4. ОСОЬЕННОСГИ ПОСТРОЕНИЯ ЦИФРОВЫХ ОБНАРУЖИТЕЛЕЙ НЕКОГЕРЕНТНЫХ СИГНАЛОВ ПРИ БИНАРНОМ КВАНТОВАНИИ

16.4.1. Обнаружитель типа движущегося окна

Алгоритм оптимального обнаружения пачки бинарно-кванто­ванных сигпалов представляется в виде

            (16.8)

где Xi    значение сигнала (0 или 1) на 1-й позиции пачки; щ   -весовой коэффициент, зависящий от значений веро­ятностей получения нулей и единиц на 1-й позиции пачки; М— число импульсов га пачке (число позиций). Последовательность   коэффициентов   {п$  называют   весовой функцией обнаружения.

Рис. 16.9. Обнаружитель типа движущегося

И:? (16.8) видно, что обнаружение пачки сводится к суммиро­ванию значений весовой функции па тех позициях, где Х{ = 1, и сравнению результата суммирования с порогом С, при превыше­нии которого выдается решение об обнаружении. В связи с этим устройство, реализующее алгоритм (16.8), называют весовым би­нарным обнаружителем.

327

При бинарном квантовании весовой функции обнаружения в интервале, соответствующем ширине диаграммы направленности РЛС, она будет тождественно равна единице, накопление в этом интервале становится равновесным, а алгоритм (16.8) сводятся к счету единиц и сравнению результата с цифровым порогом. Из-за отсутствия весового суммирования возникают дополнительные по­тери порядка 1,5 дБ, однако техническая реализация алгоритма обнаружения значительно упрощается.

Следует отметить, что в РЛС указанную процедуру необходимо осуществлять в каждом дальномерном канале. Такой канал назы­вают обнаружителем движущегося окна [5 (], поскольку обра­ботка осуществляется синхронно с перемещением луча по азиму­ту, а размер движущегося окна соответствует ширине диаграммы направленности антенны в азимутальной плоскости.

Обнаружитель может быть реализован на базе счетчикоз (рис. 16.9). Одноразрядный АЦП (квантизатор) осуществляет дискретизацию и квантование выходных сигналов амплитудного детектора. Нос седоват ел ьноетъ нулей и единиц через ключ соот­ветствующего канала дальности поступает на сдвигающий ре­гистр и суммирующий вход реверсивного счетчика. Число разря­дов сдвигающего регистра выбирается равным числу импульсов в пачке. С каждым очередным зондированием осуществляется сдвиг содержимого регистра на один разряд вправо. При этом из последнего разряда регистра выталкивается 0 или 1. Поступая