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
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.