Устройство для цифровой обработки аналогового сигнала

Номер патента: 1332335

Автор: Файнзильберг

Есть еще 3 страницы.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив.

Текст

(504 С 06 Р ИЯ ЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМ схем НЕ 9 во СССР 1977СССР 1977. ОЙ ОБРАнала к счетчи положе хода И 12 к Вычис 1 ть испольпределени ческих па пающим отелять вельного ель лияние троиств ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОБОТКИ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относитсялительной технике, можетзовано при решении задачв цифровой форме технологираметров по сигналам, посдатчиков, и позйоляет опрличину наибольшего положиотклонения сигнала относистационарного участка подслучайных помех, В состав входит аналого-цифровой преобразователь 1, генератор 2 импульсов, реверсивный счетчик 3, счетчики 4 и 5, реверсивный счетчик б, регистр 7,а сравнения с нулем, элементэлементы И 10 - 12, блоки 13 и 14 цифровой индикации. Перед началом очередного цикла обработки сигнопкой начальной установки к 5 устанавливается в нулевое ние, при этом сигнал с его выснимает блокировку с элементаВходной аналоговый сигнал преобразуется в число-импульсный код, причем импульсы положительного приращения сигнала поступают на суммирующий вход счетчика 3, а импульсы отрицательного приращения - на его вход вычитания. Импульсы переполнения, образуемые на выходах счетчика 3, поступают на вход установки в нол счетчика 5 и на управляющие входы регистра 7, занося в последний из1332335 ЙЯ Редактор И ор М Демчик ака одпис а СС рыти 1130 4 5 Составитель А. Миша . Техред Л.Сердюкова 834/45 Тираж 672 НИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и о 35, Москва, Ж, Раушская н Производственно-полиграфическое предприя Ужгород, ул, Проектная,1332335ков 13 и 14, в которых отображаются результаты цикла обработки: наибольс- шее положительное отклонение сигнасчетчика 4 код, соответствующийвременному интервалу до момента очередного переполнения счетчика 3, Покольку в интервале, когда наблюдается стационарный участок изменениясигнала, не происходит переполнениясчетчика 3, то на выходе признакапереполнения счетчика 5 появляетсясигнал, который блокирует элементИ 12 и поступает на входы опроса блола относительно его стационарногоучастка и код, пропорциональный интервалу времени между моментом, когдаобрабатываемый сигнал принял своенаибольшее значение, и моментом выхода сигнала на стационарный участок. 7 ил.1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при решении различных задач,связанных а определением в цифровойФорме технологических параметров посигналам, поступающим с датников, вчастности, в металлургическом и литейном производстве для определениятехнологических параметров жидкогометалла по сигналу датчика его температуры.Целью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства за счет определения величины наибольшего положительногоотклонения сигнала относительно егостационарного уровня под влияниемслучайных помех,На фиг, 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства с аналого-цифровым преобразователем, построенным в виде последовательно соединенных блоков преобразования и синхронизации; на фиг, 2 -блок преобразования на Фиг. 3 - временные диаграммы, иллюстрирующиепринцип действия блока преобразования; на фиг, 4 в . блок синхронизации; на фиг. 5 - временные диаграммы,иллюстрирующие принцип действия блокасинхронизации, на фиг, 6 - аналого-.цифровой преобразователь, вариант;на фиг. 7 - временная диаграмма, иллюстрирующая принцип действия предлагаемого устройства,В состав устройства входит аналого-цифровой преобразователь 1, генератор 2 импульсов, первый реверсивный счетчик 3, второй счетчик 4, первый счетчик 5 времени, второй ревер 2сивный счетчик б, регистр 7, схема8 сравнения с нулем, элемент НЕ 9,элементы И 10 - 12, блоки 13 и 14цифровой индикации5 В тех случаях когда предполагается осуществлять регистрацию обрабатываемого сигнала, а сам сигналимеет низкий уровень (например, вслучаях обработки сигнала от термо 10парных датчиков), целесообразностроить аналого-цифровой преобразователь 1 в вице двух последовательно включенных блоков - блока 15 преобразования и блока 1 б синхронизации (фиг, 1),При этом блок 15 преобразования(фиг, 2) строится по принципу преобразования аналогового сигнала вчисло-импульсный код и содержит ре 2 О гистрирующий прибор 17, вход которого является входом аналого-цифровогопреобразователя, задающую систему18, расположенную параллельно осиперемещения каретки регистрирующегоприбора, и подвижный фотосчитыватель19, механически связанный с кареткой, Задающая система 18 представляет собой основу с двумя счетнымидорожками, на каждой из которых расположены чередующиеся прозрачные инепрозрачные элементы, причем элементы одной счетной дорожки сдвинутыпо оси задающей системы на 1/4 шагаотносительно элементов другой счетнойЗ 5 дорожки.Фотосчитыватель 19 содержит двафотоприемника 20 и 21 и два излучателя (не показаны). Фотоприемники иизлучатели располагаются по разные40. стороны счетных дорожек на прямой,3 1 ЗЗперпендикулярной направлению перемещения фотосчитывателя,В качестве регистрирующего прибора 17 может быть использован, например, автоматический потенциометртипа КСП 4, в качестве излучателяинфракрасный светодиод типа АЛ 107 Б,а в качестве фотоприемника - фотодиод типа ФД ЗА,Кроме того, блок 15 преобразования содержит два триггера 22 и 23Шмитта, формирователи 24 - 27 импульсов, элементы И 28 - 35 и дваэлемента ИЛИ 36 и 37. Триггеры 22 и23 предназначены для преобразования сигналов от фотоприемников 20 и2.1 в сигналы прямоугольной формы.Каждый из формирователей 24 - 27предназначен для формирования импульсов Ч , Ч , Ч , Ч на положительном фронте соответственно сигналовс,единичных и нулевых выходов триггеров 22 и 23, Выходы триггеров 22 и 23 и формирователей 24 - 27 подключены к входамэлементов И 28 - 35. Выходы элементов 28 - 31 связаны с входами элемента ИЛИ 36, а выходы элементов32 - 35 - с входами элемента ИЛИ 37.При этом на выходе элемента ИЛИ 36осуществляется формирование кодовыхимпульсов К в соответствии с логической функцией- (Ч, 0 )Ч(Ч лс)ч(Ч лЯ) ч(ЧфлЯ 1) р 2335 1 О 15 20 25 а на выходе элемента ИЛИ 37 осуществляется формирование кодовых импульсов К в соответствии с логической функцией Триггеры 22 и 23 Шмитта могут бытьсобраны, например, на микросхемахК 155 ТЛ 1, формирователи 24 - 27 импульсов - микросхемах К 155 ЛН 1, аэлементы 28-37 - на микросхемахК 155 ЛРЗ,Выходы блока преобразователя 15(фиг, 4) триггеры 38 - 42 и элементыИ 43 - 48. Единичные входы триггеров39 и 41 и счетный вход триггера 38образуют соответственно первый, второй и третий входы блока синхронизак =(члс )ч(ч пса ) ч(ч лс) ч(ч ля,)30 35 40 45 50 55 ции, а выходы элементов И 46 и 48 -соответственно первый и второй выходы блока синхронизации. При этомединичный и нулевой выходы триггера38 подключены к первым входам элементов И 44 и 43, вторые входы которыхобъединены между собой и связанысо счетным входом триггера 38. Выходэлемента И 43 образует третий выходблока синхронизации, Выход элементаИ 44 соединен с первыми входами элементов И 45 - 48, Вторые входы элементов И 45 и 47 связаны соответственно с единичными выходами триггеров 39 и 41, Третьи входы элементов И 45 и 47 связаны соответственно с нулевыми выходами триггеров 40 и 42, Единичные выходы триггеров 40 и 42 соединены Соответственно с вторыми входами элементов И 46 и 48.Триггеры 38 - 42 блока синхронизации могут быть собраны, например, на микросхемах К 155 ТМ 2, а элементы И 43 - 48 - на микросхемах К 155 ЛИ 1. В тех случаях, когда не требуется осуществлять регистрацию обрабатываемого сигнала, используют аналого-цифровой преобразователь, реализующий принцип следящего преобразования и построенный согласно схеме на фиг. 6. В этом случае аналогоцифровой преобразователь содержит элемент 49 сравнения (компаратор), первый вход которого образует аналоговый вход преобразователя, ревер" сивный счетчик 50,цифроаналоговый преобразователь 51, вход которого связан с информационным выходом реверсивного счетчика 50, а выход -с вторым входом элемента 49 сравнения, триггер 52 и элементы И 53 - 56, Элемент 49 сравнения может быть построен, например, на микросхеме К 140 УД 3, реверсивный счетчик 50 - на микросхемах К 155 ИЕ 7, цифроаналоговый преобразователь 51 - на микросхемах К 572 ПА 1, триггер 52 на микросхеме К 155 ТМ 2, а элементы И 53 - 56 - на микросхемах К 155 ЛИ 1. Счетный вход триггера 52 служит импульсным входом аналого-цифрового преобразователя. Выходы триггера 52 подключены к первым входам элементов И 55 и 56, вторые входы которых объединены между собой и связаны со счетным входом триггера,52. Выход элемента 55 подключен к первым вхо32335 5 13дам элементов И 53 и 54, другие вхо"ды которых соединены соответственнос первым и вторым выходом элемента49 сравнения, Выходы элементов И 53и 54 подключены к входам сложения ивычитания реверсивного счетчика 50и образуют соответственно первый ивторой информационные выходы аналого-цифрового преобразователя 1. Выход элемента И 56 образует выходимпульсов синхронизации аналого-цифрового преобразователя 1.Реверсивный счетчик 3 (фиг. 1)построен таким образом, что на еговыходах переполнения образуется импульс, если число импульсов, поступивших на его суммирующий или вычитающий вход, превысит некоторый порог фСчетчик 3 может быть собран,например, на микросхемах К 155 ИЕ 7.Счетчики 4 и 5 представляют собойнереверсивные счетчики импульсов,работающие на сложение, и могут бытьсобраны, например, на микросхемахтипа К 155 ИЕ 5.Реверсивный счетчик 6 представляет собой реверсивный двоично-десятичный счетчик импульсов, собранный,например, на микросхемах К 155 ИЕ 6,Регистр 7 может быть собран, например, на микросхемах К 155 ТМ 7, причем информационный вход регистра образуют П-входы указанных микросхем,управляющий вход образуют С-входы,а выходом служат А-входы.Схема 8 сравнения с нулем представляет. собоймноговходовой элементИ, подключенный своими вхоцами к нулевым выходам счетчика 6,Блоки 13 и 14 цифровой индикациисодержат индикаторные лампы, например, лампы типа ИН, к катодам которых подключены преобразователидвоично"десятичного кода в десятичный, собранные, например, на микросхемах типа К 155 ИД 1.Устройство работает следующим образом. Перед началом очередного цикла обработки сигнала кнопкой начальной установки (не показана) счетчик 5 устанавливается в начальное (нулевое) состояние. При этом сигнал с выхода счетчика 5 времени снимает блокиров;ку с входа элемента И 12 и одновременно выключает блоки 13 и 14 цифровой индикации,. Посредством аналого-цифрового преобразователя 1 обрабатываемый аналоговый сигнал преобразуется в числоимпульсный код - последовательность 5кодовых импульсов К, и К , которыеФсобразуются на первом или втором информационном выходе преобразователя(в зависимости от знака приращениясигнала) каждый раз, когда происходит элементарное приращение этогосигнала.Принцип формирования кодовыхимпульсов с помощью блока преобразования 15 (фиг, 2) иллюстрируетсявременными диаграммами (фиг, 3), накоторых приняты следующие обозначения: Е , Е - соответственно сигналыфна выходах фотоприемников 20 и 21;2 О О 1 0Я, Ч- соответственно сигналы на единичном н нулевом выходахтриггеров 22 и 23 Шмитта; с 1 с 1соответственно сигналы назединичном и нулевом выходах формиро вателей 24 - 27; К , К - кодовыеимпульсы, которые образуются соответственно на выходах элементовИЛИ 36 и 37.При поступлении обрабатываемогосигнала Х(С) на вход регистрирующего прибора 17 (фиг, 2) фотосчитыватель 19, механически связанный с кареткой прибора 17, перемещается относительно задающей системы 18, повторяя все движения каретки, В результате световой поток, попадающий отизлучателя на фотоприемники 20 и 21,модулируется непрозрачными элементами соответствующей счетной дорожки.На выходе фотоприемников 20 и 21образуются переменные электрическиесигналы Е, и Е, которые вследствиепространственного сдвига элементовпервой и второй счетных дорожек 45сдвинуты один относительно другогопо фазе на 1/4 периода, При движениикаретки слева направо, соответствующем положительному приращению обрабатываемого сигнала Х(с), сигнал Е,с выхода фотоприемника 20 на 1/4периода отстает по фазе от сигналаЕ с выхода фотоприемника 21(фиг, За), При таком направлениидвижения каретки в соответствии слогической функцией (1) формируютсятолько кодовые импульсы Кф,. При движении каретки справа налево, соответствующем отрицательному приращению обрабатываемого сигнала Х, 71 ЗЗ сигнал Е с выхода фотоприемника 20 на 1/4 периода опережает сигнал Е 2 с выхода фотоприемника 21 (фиг. Зб), Поэтому при таком направлении движения в соответствии с логической функцией (2) Формируют только кодовые импульсы К.Кодовые импульсы К и К с выходов блока 15 преобразования (фиг. 1) поступают на первый и второй входы блока 16 синхронизации. Серия тактовых импульсов с выхода генератора 2 через открытый элемент И 12 поступает на вход синхронизации аналого-цифрового преобразователя 1, Блок 16 синхронизации осуществляет распределение во времени кодовых и тактовых импульсов, что исключает возможность сбоев в работе устройства.Принцип синхронизации кодовых и тактовых импульсов с помощью блока 16 синхронизации (Фиг. 4) иллюстрируется временными диаграммами (Фиг, 5), на которых приняты следующие обозначения: С - тактовые импульсы от генератора 2; Т, Т, - соответственно сигналы на единичном и нулевом выходах триггера 38 (фиг, 4); С, С - соответственно импульсы на выходах элементов И 43 и 44; Кф кодовый импульс, соответствующий положительному приращению обрабатываемого сигнала; Т 2 - сигнал на единичном выходе триггера 39; 7 - сигнал на выходе элемента И 45; Т, Т - соответственно сигналы на единичном и нулевом выходах триггера 40; К, - синхронизированный кодовый импульс, образуемый на выходе элемента И 46.При поступлении тактовых импульсов С от генератора на счетный вход триггера 38 последний последовательно изменяет свое состояние, Сигналыс единичного и нулевого выходов триггера 38 поступают соответственно навходы элементов И 43 и 44, На вторыевходы этих же элементов поступаюттактовые импульсы С 2 от генератора,В результате на выходах указанныхэлементов образуются две серии импульсов С и С , сдвинутые друг относительно друга на половину периода, Частота Й следования импульсов серии С, равна частоте Г следования импульсов серии С, прйчемЕ 1 =2 = 0,5 Е, где Г - частота следования импульсов, поступающих отгенератора, 2335 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Импульсы серии Г поступают натретий выход блока 16 синхронизациив виде рабочей серии тактовыхимпульсов,Импульсы серии Г (синхронизиру 2ющие импульсы) поступают на входыэлементов И 43 - 48, В исходном состоянии триггера 39 - 42 находятсяв нулевом состоянии, При поступленииочередного кодового импульса с первого информационного выхода аналогоцифрового преобразователя, напримеркодового импульса К, соответствующего положительному приращению аналогового сигнала, этот импульс поступает на единичный вход триггера 39.В результате на единичномвыходе этого триггера образуетсяуправляющий сигнал Т который по 2 Фступает на второй вход элементаИ 45, После изменения состояния триггера 39 в момент поступления напервый вход элемента И 45 очередногосинхронизирующего импульса С на выходе этого элемента образуется импульс Ч, Этот импульс устанавливаетбуферный триггер 40 в единичное состояние, Сигнал с нулевого выходаТ триггера 40 закрывает элементИ 45, а сигнал с единичного выходаТ триггера 40 поступает на второйвход элемента И 46,В момент поступления следующегопо счету синхронизирующего импульсаС на выходе элемента И 46 формируется синхронизированный кодовый импульс К который поступает на выход блока синхронизации и одновременно устанавливает в исходное (нулевое) состояние триггеры 39 и 40,подготавливая их к приему очередногокодового импульса,При работе блока синхронизациивозможен случай частичного совпадения во времени кодового импульса Ки синхронизирующего импульса С 2,Это может привести к возникновениюна выходе элемента И 45 "неполноценного" импульса Ч, (фиг, 5), напримеримпульса недостаточной продолжительности или недостаточной амплитуды,При возникновении неполноценногоимпульса буферный триггер 40(фиг, 4) может оставаться в нулевомсостоянии до тех пор, пока на входэлемента И 45 не поступит очереднойсинхрониэирующии импульс С . Поскольку в момент поступления очередно 1 о9 133233синхронизирующего импульса С состояние триггера 40 уже не может изменяться, то на выходе элемента И 45в укаэанный момент времени образуется второй ("полноценный") импульсЧ . Этот импульс устанавливает триггер 40 (фиг. 4) в единичное состояние. В момент поступления следующегопо счету синхронизирующего импульсаС на выходе элемента И 46 формируется синхронизированный кодовый импульс К который поступает навыход блока синхронизации и одновременно устанавливает триггеры 39 и40 в исходное (нулевое) состояние,Аналогичным образом на триггерах41 и 42 и элементах И 47 и 48 осуществляется синхронизация кодовыхимпульсов К , соответствующих отрицательному приращению аналоговогосигнала,Для обеспечения надежной работыузла синхронизации необходимо, чтобы частота следования синхронизирующих импульсов С была не менее чем2в три раза вьппе, чем максимальновозможная частота следования кодовыхимпульсов К или К от блока преобразования. 30Принцип действия следящего аналого-цифрового преобразователя, выполненного согласно схемы на фиг. 6,состоит в следующем.Обрабатываемый аналоговый сигналХ(й) поступает на первый вход зле 35мента 49 сравнения. На второй входэтого элемента поступает сигналХобратной связи с выхода цифроаналогового преобразователя 5о 8 р1 Взависимости от того, какой из сигналов Х(С) или Х,больше, на одном;1из выходов элемента 49 сравнения формируется управляющий сигнал, которыйоткрывает элемент И 53 либо элемент 4И 54.Серия тактовых импульсов С 2 гене-,ратора 2 (фиг. 1) поступает на счетный вход триггера 52 (фиг. 2 в) и элементы И 55 и 56, управляемые единич 50ным и нулевым выходами триггера 52.При этом на выходах элементов И 56.и 55 образуются две серии импульсовС, и С , сдвинутые друг, относительнодруга на половину периода.Серия С с выхода элемента И 5655в виде рабочей серии тактовых импульсов поступает на выход импульсов синхронизации аналого-цифрового преобра 510зователя 1, Серия С с выхода эле 2мента И 55 через открытый элемент И 53 или 54 поступает на вход сложения или вход вычитания реверсивного счетчика 50, В счетчике 50 образуется параллельный код текущего значения сигнала Х(г), Этот код с помощью цифроаналогового преобразователя 51 преобразуется в аналоговый сигнал Х, (г.) обратной связи.Одновременно импульсы, образуемые на выходах элементов И 53 и 54, в виде синхронизированных кодовых импульсов К и К поступают соответственно на первый и второй информационные выпады аналого-цифрового преобразователя ,Принцип действия предлагаемого устройства рассмотрим на примере обработки аналогового сигнала Х(С) (фиг, 7). В процессе обработки сигнала Х(Г) кодовые импульсы К+ и К; с первого и второго информационных выходов аналого-цифрового преобразователя 1 поступают на суммирующий и вычитающнй входы счетчика 3 (фнг. 1). Как только локальные изменения сигнала в ту или иную сторону преньппают заданный порог + 1 на соответствующем выходе переполнения счетчика 3 образуется импульс,Поскольку в интервале между моментами времени т, и с (фиг, 7) сигнал Х(С) имеет положительное приращение, то счетчик 3 переполняется только на сложение, т,е. импульсы образуются только на выходе признака положительного переполнения, Указанные импульсы через элемент И 11 поступают на вычитающий вход счетчика 6. Как только в счетчике 6 образуется число нуль, на выходе схемы 8 формируется сигнал логической единицы, который открывает элемент И 1 О и через элемент НЕ 9 блокирует элемент И 11. При этом дальнейший счет на вычитание счетчика 6 прекращается и в нем сохраняется число нуль,В момент времени С (фиг, 7) на сигнале Х(й) наблюдается отрицательный выброс, Если амплитуда этого выброса превышает порог -то пороговый счетчик 3 (фиг, 1) переполняется уже по вычитанию, Импульсы отрицательного переполнения счетчика 3 свободно проходят на суммирующий вход счетчика 6. В результате в последнем образуется код, 1332335 125 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пропорциональный текущему отрицательному приращению сигнала Х относительно его значения в моментвремениКак только знак приращениясигнала Х(Т) снова изменяется напротивоположный, появляются импульсына выходе положительного переполнения счетчика 3, Поскольку в моментизменения знака приращения содержимое счетчика 6 отлично от нуля, азначит отсутствует блокировка входа элемента И 11, то импульсы с выхода положительного переполнениясчетчика 3 свободно проходят. черезоткрытый элемент И 11 на вычитающнй вход счетчика 6 приращений, Содержимое счетчика 6 приращений начинает уменьшаться до тех.пор, покав момент времени й (фиг, 7) сигналпримет такое же значение, как и в момомент времени й а значит содержимое счетчика 6 (фиг. 1) сноваокажется равным нулю,При дальнейшем изменении сигналав интервале между моментами 1,и й(фиг. 7) пороговый счетчик 3 (фиг, 1)переполняется по сложению, Ввидублокировки элемента И 11 сигналом свыхода схемы 8 сравнения с нулемимпульсы, образуемые на выходе положительного переполнения счетчика 3, не проходят на вычитающий входсчетчика 6, в результате в последнемсохраняется число нуль,В момент времени з (фиг, 7) аналоговый сигнал Х(С) принимает своенаибольшее значение, поэтому придальнейших отрицательных приращениях сигнала, превышающих порог - Гсчетчик 6 (фиг. 1) работает на сложение, а при положительных приращениях сигнала, превышающих порог фГ -на вычитание, причем содержимое этого счетчика всегда уже отлично отнуля и пропорционально текущему приращению сигнала Х(с) относительноего максимального значения в моментвремени 3В процессе обработки аналоговогосигнала Х рабочая серия импульсовС, с выхода импульсов синхронизациианалого-цифрового преобразователя 1(фиг, 1) постоянно поступает на суммирующий вход счетчика 4. Однако втех случаях, когда в счетчике 6 образуется число нуль и схема 8 открывает элемент И 10, кодовые импульсы К с первого информационного выходапреобразователя 1 поступают на установочный вход счетчика 4, сбрасываяего в начальное (нулевое) состояние,Следовательно, счетчик 4 осуществляет контроль локального времени (путем подсчета числа импульсов синхронизации С,) от момента его очередного сброса в начальное состояние, Поскольку последний раз счетчик 4 сбрасывается в начальное состояние в момент времени с (фиг, 7), то, начиная с этого момента времени, содержимое счетчика 4 пропорционально текущему времени от момента, когдасигнал Х(С) принимает. свое наибольшее значение,Рабочая серия импульсов С, поступает также на суммирующий вход счетчика 5, Как только локальные изменения сигнала Х(С) в ту или иную сторону превышают заданный порог ф , , насоответствующем выходе переполнениясчетчика 3 образуется импульс, который устанавливает счетчик 5 в начальное (нулевое) состояние,После очередного сброса в нульсчетчика 5 импульсом переполнениясчетчика 3, счетчик 5 начинает новыйотсчет временного интервала Ь 1 ( 4 ==1, 2, 3,) путем подсчета числаимпульсов синхронизации, при этом дотех пор, пока очередной временныйинтервал Юне превысит установленный порог г на выходе счетчика 5не образуется управляющий сигнал,Импульсы переполнения, образуемыена выходах счетчика 3, поступают науправляющие входы регистра 7, заносяв последний иэ счетчика 4 код, соответствующий временному интервалуот момента Т до момента очередногопереполнения счетчика 3. Таким образом, в момент времени 1+ (фиг. 7),когда обрабатываемый сигнал Х(С)достигает стационарного. участка, всчетчике 6 содержится код, пропорциональный наибольшему положительномуотклонению дХ сигнала относительностационарного участка, а в регистре7 - код, пропорциональный интервалувремени О между моментом, когдаобрабатываемый сигнал Х(г.) принимает свое наибольшее значение, и моментом 1 выхода сигнала на стационарный участок.Поскольку в интервале времени между моментамии с(фиг. 7), когданаблюдается стационарный участоксигнала Х(Т) изменения этого сигнала не превышают порог Я,то в момент времени Т = + с, на выходепризнака переполнения счетчика 5(фиг. 1) появляется сигнал которыйблокирует элемент И 12, При этомпрекращается поступление импульсовот генератора 2 на вход синхронизации аналого-цифрового преобразователя 1, в результате прекращается формирование кодовых импульсов К+ и Ка также рабочих импульсов серии Сна соответствующих выходах преобразователя 1 до момента начала очередного цикла обработки аналогового сигнала. Одновременно управляющий сигнал,образуемый на выходе счетчика 5 времени, поступает на входы опроса блоков 13 и 14 цифровой индикации, в которых отображаются результаты циклаобработки в виде чисел 4 Х и О,Предлагаемое цифровое устройствоимеет ряд существенных преимуществпо сравнению с базовым устройством.Предлагаемое устройство позволяет нетолько зафиксировать момент выходаобрабатываемого сигнала в установившийся режим, но и с достаточной степенью надежности определить в цифровой форме наибольшее положительноеотклонение сигнала над стационарнымучастком и время, прошедшее от момента, когда сигнал принял наибольшее значение до выхода на установившийся режим. При этом допускаютсяразличного рода искажения и локальные выбросы, возникающие вследствиедействия случайных возмущений, Ука 40занные преимущества расширяют область применения устройства,Формула из обретенияУстройство для цифровой обработки45 аналогового сигнала, содержащее аналого-циФровой преобразователь, генератор импульсов, два счетчика, два реверсивных счетчика и регистр, причем информационный вход устройства подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, первый и второй информационные выходы которого подключены к суммирующему и вычитающему входам первого реверсивного счетчика соответствен но, выход признака положительного переполнения которого подключен к входу признака записи регистра и к входу установки в "О первого счетчика, а выход признака отрицательного переполнения подключен к входу признака записи регистра, входу установки в "О" первого счетчика и ксуммирующему входу второго реверсивного счетчика, выход импульсов синхронизации аналого-цифрового преобразователя подключен к суммирующим входам первого и второго счетчиков, выход второго счетчика подключен кинформационному входу регистра, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет определения величины наибольшего положительного отклонения сигнала относительно его стационарного уровня под влиянием случайных помех, в него введены три элемента И, элемент НЕ и схема сравнения с нулем, причем выход генератора импульсов подключен к первому входу первого элемента И, выход признака переполненияпервого счетчика является выходомпризнака готовности результата устройства и подключен к второму входупервого элемента И, выход которогоподключен к входу синхронизации аналого-цифрового преобразователя, выход признака положительного переполнения первого реверсивного счетчика подключен к первому входу второго элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу второго реверсивного счетчика выход которого является выходом значения наибольшего положительного отклонения устройства и подключен к входу схемы сравкения с нулем выход которой подключен к первому входу третьего элемента И и к входу элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, первый информационный выход аналого-цифрового преобразователя подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого подключен к входу установки в "О" второго счетчика. выход регистра является выходом значения интервала времени устройства.

Смотреть

Заявка

4049749, 03.04.1986

ИНСТИТУТ КИБЕРНЕТИКИ ИМ. В. М. ГЛУШКОВА

ФАЙНЗИЛЬБЕРГ ЛЕОНИД СОЛОМОНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 17/00

Метки: цифровой, аналогового, сигнала

Опубликовано: 23.08.1987

Код ссылки

<a href="http://patents.su/11-1332335-ustrojjstvo-dlya-cifrovojj-obrabotki-analogovogo-signala.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для цифровой обработки аналогового сигнала</a>

Похожие патенты