Устройство для дискретного преобразования фурье
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 12/3 06 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИ У СВИДЕТЕЛЬСТ АВТОР сленные мето в и инженеро ровые фильтры, с. 25 КРЕТН тся к устройго Фурье-преть испольэоваительной обснове дискрет 1ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ (57) Изобретение атно ствам аналого-дискрет образования и может б но в аппаратуре предв работки информации на ного Фурье-преобразования в измерительных системах многоцелевого назначения. Цель изобретения - расшире-. ние области применения эа счет расширения анализируемого диапазона спектра частот исследуемых сигналов при неизменной частоте их спектретизации. Устройство содержит элементы задержки, аналоговые фильтры, генератор тактовых импульсов, счетчик,ключ, цифровой фильтр, цифроаналоговый полосовой фильтр, блок упорядочения кодов гармоник, блок обработки и элементы И. 3 данном устройстве реализована возможность разделения, промимикрированных частот и определе-, ние истинных значений и номеров полу- Е чаемых гармоник, что позволяет достигнуть цели изобретения, 7 ил.С:мента задержки и четвертому адресномувходу узла постоянной памяти, пятыйадресный вход которого подключен квыходу четвертого элемента задержки,второй управляющий нход блока подключен к второму устаноночному нходутриггера и счетному входу счетчика,выход переполнения которого подключенк нторому входу второго элемента И ивходу элемента НЕ, выход которогоподключен к второму входу пятого эле 0348 8мента И, выход которого является управляющим выходом блока, 1-м информационным входом которого является -й информационный вход коммутатора, второй выход которого подключен к второму входу четвертого элемента И и третьему входу второго элемента И, выход. второго элемента задержки подключен к второму нходу третьего эле мента И, а информационный выход узлапамяти является информационным выходом блока.1290348 Составитель А. Баранредактор Ю, Петрушко Техред Л.СердюковаЧЩ ректор М. Пожо аз 7904/4 13035,/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул Тираж б 73 Государственногоделам изобретений осква, 3-35, Рауш Подписноеомитета ССоткрытийая наб., д+Е: Ъ +Е:Ъи. гф г аг ВЪ. 1,Изобретение относится к устройствам аналого-дискретного Фурье-преобразования и может быть использовано в аппаратуре предварительной обработки информации на основе дискретного Фурье-преобразования в измерительных системах многоцелевого назначения.Цель изобретения - расширение области применения за счет расширения анализируемого диапазона спектра частот исследуемых сигналов при неизменной частоте их спектретизации.Выражения для коэффициентов ряда Фурье, построенного по 2 Н дискретным значениям входного сигнала у(С), при соблюдении условия Г2 Еь и случая Г 2 Гь, имеют различный вид; для случая Г2 Гь к к а",ф 2 агг-ю яй,г+к ) 14 где Х = 1 Б,Второе слагаемое в выражении (2)показывает наличие частотных искажений коэффициентов ряда фурье, вызванных мимикрией частот. Выражение .(2) однозначно определяет истинныеМзначения и номера гармоник (для 1Б), лежащих в полосах частот Б,Ж,, (2-1)1 г 1 ХЯ, которые про мимикрировали с Х-й гармоникой,Ь Б), лежащей в полосе частот10, ы.Рассмотрим, какие условия являются достаточными для разделения наложенных частот..Используя выражение (2).определимсоставляющие Х-й гармоники ряда Фурье с учетом мимикрии частот,Сигнал у(С) не содержит гармоникс номерами, превышающими значение Б,т.е. сигнал лежит в частотном диапазоне О,Й и выполняется условиег 2 ГьА;а;йгА =а + а . +7 а1 ггг - к х- - . агггкзо г:г а.-г аВ=Ъ+ -Ъ; + Ъа=а Сигнал у(С) в общем случае содер 35 жит гармоники, лежащие в частотном диапазонеО, 21 Б, случай Г с 2 Г Ьа 21 - четное числон а-г А а +Га +Г а40 к к г як к г багга +к 45 Сигнал у(С) в общем случае содержит гармоники, лежащие в частотномдиапазонеО, (2111)Б , случай Г с 2 й(8)В =- Ъ+-Ъ, + -Ъ55 При совместном рассмотрении выражений (8) - (3) очевидно, что разностьвыражений (8) и (7) однозначно определяет все значения гармоник сигнала,принадлежащих только интервацу час(9) определимномера козффициВ соответствии систинные значения иентов Фурье:(О, . ь - з,(12)50 3 12903 тот Г 21 Б, (2 Т+1)И), и распространяя последовательно эту операцию на выражения (7) -(3) можно получить все значения гармоник сигнала, однозначно лежащих в интервалах частот 5 (21-1)Б, 21 И , , О, ИДля произвольного 1 имеем е ф к к Ям,1(е 2)+(-1) ке е еф(- ) э,и 1(ег,).-,)-к,где 2 М хпС(е /2) + (-1) К однозначноопределяет истинный номер выделяемых 15гармоник (из числа промимикрированных) в ряду Фурье.Рассмотрим ситуацию, когда сигналу(С) представлен выборкой мгновенныхзначений объемом 2 Б = 8. Учитывая 20наличие мимикрии частот, в соответствии с (2) распишем составляющие Х-йгармоники Фурье-преобразования, на"пример для К=З, при 1=3, где 1 - количество выборок объемом 2 Б, соответствующих частотным диапазонам(2 Б, ЗБ 1: В - В =Ъ,. В результате получаем однозначноеразделение промимикрированных частот. 5Таким образом обеспечивается получение ряда Фурье в полосе частотО,1 Б без повышения частоты временнойдискретизации в 1 раз. 48 4На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг, 2 - схема цифроаналогового полосового фильтра; на фиг. 3 - схема блока упорядочения кодов гармоник; на фиг, 4 - схема узла постоянной памяти, фиг. 5 - схема первого дозатора числа импульсов; на фиг, 6 - схема второго доза- тора числа импульсов; на фиг. 7 блок-схема алгоритма определения номера гармоники.На фиг, 1 обозначено: информационный вход 1, элемент 2 задержки, аналоговые фильтры 3, 4 и 5 (с полосами частот от нулевой до Гь 2 Г ,1 Г соответственно), генераьфтор 6 тактовых импульсов (с частотой следования 2 Г ), счетчик 7, ключ 8,ьцифровой фильтр 9, цифроаналоговый 10 полосовой фильтр (ЦАПФ) с входами 11-16 сигналов-эквивалентов составляющих гармоник, выходом 17 сигналов гармоник, блок 18 упорядочения кодов гармоник с входами 19, выходами 20, 21 сигналов управления, выходом 22, входами 23, 24 и 25 управления, блок 26 обработки, элементы И 27 и 28, элемент 29 задержки, вход 30 сигнала запуска.На фиг, 2 обозначено: цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 31, 32, разностные элементы 33, 34, квадраторы 35, 36, аналоговый сумматор 37.На фиг, 3 обозначено: коммутатор 38, аналого-цифровой преобразователь 39, узел 40 памяти, узел 41 постоянной памяти с входами 42-46 и выходами 47, 48, элемент И 49, формирователь импульсов 50, элемент задержки 51, элементы ИЛИ 52 и 53, элементы И 54, 55, элементы 56-58 задержки, элементы И 59-60, формирователи импульсов 61 и 62, элемент ИЛИ 63, триггер 64, счетчик 65, элемент НЕ 66.На фиг. 4 обозначено: элемент задержки 67, генератор 68 тактовых импульсов, триггер 69, элементы И 70- 73, элементы ИЛИ 74-76, счетчик 77, триггеры 78 и 79, блок 80 регистров, реверсивный счетчик 81 адреса, элементы И 82, 83, триггер 84, элементы ИЛИ 86-88, триггеры 89, 90, первый дозатор 91 числа импульсов с входами 92-96 и выходами 97 и 98, второй дозатор 99 числа импульсов с входами 100-102 и выходами 103 и 104, элементы НЕ 105-107, формирователь импульсов 108, элемент 109 задержки,0348 50 5 . 129На фиг. 5 обозначено: элемент 110задержки, триггер 11, элементИ 12, элемент ИЛИ 113, формирователь 114 импульсов (двухразрядный)счетчик 115, суммирующий счетчик116, блок 117 регистров, нычитающийсчетчик 1 18, элемент ИЛИ 119, элементы 120 и 121 задержки, формирователь импульсов 122, элемент И 123,триггер 124, элемент РПИ 125,На фиг. 6 обозначено: элементы126-128 задержки, суммирующий счетчик 129, блок 130 регистров, вычитающий счетчик 131, элементы ИЛИ 132,и 133, элемент 134, формирователь135 импульсов, триггер 136,Устройство работает следующим образом.По внешнему сигналу запуска (вход30) блоки устройства переключаются висходное состояние и с задержкой вэлементе 2 деблокируется ключ 8, Импульсы дискретизации генератора 6начинают поступать в цифровые фильтры (ЦФ). При этом выполняется 2 Иотсчетов измеряемой величины. Количество отсчетов задают емкостью счетчика 7После начала последнего отсчета выходной сигнал счетчика 7блокирует ключ 8 и начинается обра-.ботка полученных данных во всех Цф9. В результате обработки получаюткоды А, В составляющих гармоник -дискретного фурье-преобразователи всоответствии с выражением (3), которые хранятся в памяти ЦФ. Количество ЦФ равно И в соответствии сизложенным вьппе алгоритмом.После завершения обработки и за"поминания кодов Цф на выходе элемента И 27 формируется соответствующийединичный сигнал, который передаетсяв блок 18 упорядочения кодов гармоник. По этому сигналу блок 18 переключается в исходное состояние, после чего формируется на выходе 20 сигнал управления, которым из памятивсех ЦФ считываются в выходные ре 1гистры ЦФ коды гармоник А В,А В где верхние индексыехарактеризуют номер канала полосычастот анализа, заданных аналоговымифильтрами 3, 4 и 5. Гармоники В соответствуют синусным, А - косинусным составляющим ряда разложения,5 20 25 30 35 40 45 бния сигналов управления (считывания)с выхода 20 блока 18 появляются по 1.следовательно коды гармоник от А и11В, до А , и 1, . Соответственноравные истинные гармоники а, и Ьв соответствии с выражением (3) ивьппеприведенным примером разложения,На выходах остальных ЦФ, начинаясо второго, по сигналу считыванияблока 18 устанавливаются коды наложенных гармоникА иВ, где= 2, 1. По первому сигналу считывания появляются коды А, и " В,.Для разделения наложенных гармоникв каждом из частотных каналов анализа использованы цифроаналоговые полосовые фильтры 10, схема которогопредставлена на фиг. 2. Коды, соответствующие смесям синусных и косинус иных составляющих гармоник, поступаютпо двум различным входам ЦАПФ на соответствующие ЦАП 31 и 32 в каждомполосовом фильтре, где преобразуютсяв эквивалентные напряжения. Далее,операции разделения сигналов напряжения на сигналы, которые эквивалентны отдельным гармоническим составляющим спектра, выполняются в соответствии с выражением (4) и рассмотреннымпримером. Для этого используются разностные элементы 33 и 34 в каждом полосовом фильтре и далее квадрированием и суммированием известным образомопределяются квадраты коэффициента(далее коэффициенты) гармоник. Этигармоники в аналоговом виде представляются на выходах 17 всех полосовыхфильтров,По каждому сигналу конца установления кодов на выходах ЦФ, формируемому элементом И 28, с задержкой повремени в элементе 29, необходимойдля обработки сигналов в полосовыхфильтрах, выполняются последователь-:.ный опрос и обработка блоком 18 выходных сигналов полосовых фильтров. Блок 18 работает следующим образоме0 н переключается в исходное состояние с появлением на входе 23 блока,18 сигнала конца обработки данныхцифровыми фильтрами. По этому сигналу элементом 62 блока формируется сигнал для сброса в нулевое состоя В первом канале очсутствует эффектналожения частот и на выходе ЦФ свходным фильтром 3 по мере поступление АЦП 39, блока памяти 40, элементов блока формирования номера гармоники, триггера 64 и счетчика 65.Сброс перечисленных элементов и уз 12903лов выполняется только один раз по упомянутому сигналу с началом выделения отдельных гармоник. Сигналом формирователя 61, переданным на выход 20 блока, переключаются также в исходное состояние сканатор и ряд элементов блока 41, В последующем формирование сигнала сброса сканатора и элементов блока 41 производится перед каждым новым циклом опроса Ю цифровых фильтров 9, В исходном состоянии сканатора открыт его первый канал; а сигнал на его выходе, к которому подсоединен элемент И 54, равен нулю. Единичное значение этого сигнала является признаком включения последнего канала сканатора. Сигнал на выходе 20 блока 18 передается в цифровые фильтры в качестве сигнала считывания. После установления сигналов на выходе цифроаналоговых полосовых фильтров, с появлением сигнала на входе 24 блока 18 переключается триггер 64 и деблокирует элемент И 59. Одновременно по изменению выходного сигнала триггера формирователем 62 формируется сигнал запуска А 13 Ч. После конца цикла аналогоцифрового преобразования и формирования номера гармоники блоком 41 на элемент З 0 И 49 поступают соответствующие единичные сигналы. С поступлением последнего из этих сигналов элементом 50 формируется сигнал записи (передается на вход 46 блока 41) кода номе ра гармоник, по которому в регистр адреса блока 40 памяти из счетчика адреса блока 41 считывается номер гармоники. Этот номер является адресом ячейки памяти, в которую с за держкой в элементе 51 считывается из АЦГ 1 код соответствующей гармоники.Сигнал записи, формируемый элементом 50, с задержкой в элементе. 58 передается через деблокированный 45 элемент И 59 и переключает выход коммутатора на второй вход (канал). Одновременно этот сигнал поступает в блок 41 (вход 45) для начала Формирования номера следующей гармоники, а 50 ,с задержкой по времени в элементе 57, необходимой для переключения сканатора, передается через элементИЛИ 52 на запуск АЦП.55Далее кодирование, формированиеномеров гармоник, запись данных вблок памяти и переключение сканатораповторяются циклически вплоть до 48 Явключения последнего 1-го канала сканатора. С включением последнего канала сканатора на его соответствующем выходе появляется единичный .сигнал, которым деблокируется элемент И 54. Сигнал записи данных последнего канала в блок памяти с выхода элемента временной задержки 51 через деблокированный элемент И 54 и элемент ИЛИ 53 передается на выход 20 блока 18, Этим сигналом в блоке 18 соответствующие элементы блока 41 переключаются в состояние, необходимое для начала текущего цикла определения номеров гармоник, сканатор переключается на первый и одновременно, по сигналу с выхода элемента И 54, переданному через элемент ИЛИ 63, переключается в нулевое состояние триггер 64. блокируя элемент И 59 для передачи сигнала переключения сканатора и запуска АЦП, Для этого сформированный элементом 50 импульсный сигнал задерживается в элементе 58 до момента блокирования элемента И 59.Сигнал с выхода 20 блока 18 в качестве сигнала считывания передается в цифровые фильтры 9 и начинается очередной цикл выделения гармоник описанным способом. Сигнал началакаждого из этих циклов, поступающих на вход 24 блока 18, подсчитывает в этом блоке счетчик 65, емкость которого равна И - количеству кодированных значений смесей гармоник, хранящихся в памяти каждого цифрового фильтра. С переполнением счетчика в И-м цикле с его завершением по сигналу, сформированному элементом 50, переданному через предварительно деблокированный единичными сигналами на выходах счетчика 65 и сканатора элемент И 60 и элемент ИЛИ 63 триггер 64 переключается в исходное нулевое состояние. В этом же цикле с появлением единичного сигнала переУполнения счетчика 65 инвертированным значением этого сигнала блокируется элемент И 55, что исключает появление в последующем на выходе 20 сигнала обращения в памяти цифровых фильтров до начала очередного цикла работы всего обнаружителя в целом (по сигналу запуска на входе 30).Сигнал с выхода 21 блока 18 в качестве сигнала готовности передается19., 12в блок обработки 26, реализующйтребуемый алгоритм обнаружения. Впроцессе реализации этого алгоритмаблок 40 служит внешней памятью блокаобработки 26, обращение к которомувыполняется по сигналам считывания(вход 25 блока 18), а коды пересылаются через выход 22 блока 18,Блок формирования номера гармоники работает следующим образом.По сигналу окончания обработкиданных цифровыми фильтрами (выходэлемента И 27 на фиг. 1),переданномуна вход 23 блока 18 и далее на вход44 данного блока 41 все триггеры,счетчики 77 и 81 и дозаторы 91 и 99переключаются в исходное нулевое состояние, При этом триггеры блокируютвсе элементы И, кроме элемента .И 82,сигнал триггера 79 на входе которогоявляется единичным. Сигнал перепол"нения на выходе счетчика 77 и сигнална выходе 48 блока 41 равны при этомнулю. Далее сигнал с выхода элементаИЛИ 53 передается на вход 42 и с задержкой в элементе 56 - на вход 43блока 41. Сигнал по входу 42 блока41 в первом цикле опроса и обработкисигналов полосовых фильтров подтверждает исходное состояние триггеров исчетчиков блока, а в последующих циклах, вплоть до И-го, переключает указанные элементы в исходное состояние.Сигнал, поступивший на вход 43блока 41 с задержкой по времени в .элементе 56 относительно сигнала навходе 42, необходимой для переключения в исходное состояние триггеров исчетчиков блока, передается на вход94 дозатора 91 и вход 102 дозатора99, а также переключает в единичное, состояние триггер 89 и с задержкойв элементе 67 - триггер 69, При этомдеблокируются .элементы И 70, 83 и 85.Задержка переключения триггера 69элементом 67 необходима для предварительной передачи сигнала с входа43 блока в доваторы, в которых этотсигнал переключает ряд элементов дозаторов в исходное состояние, необходимое для выполнения каждого изциклов,Через деблокированный элемент . И 70 импульсы генератора 68 передаются в дозаторы. Номер (адрес) теку щей гармоники определяют в соответствии с блок-схемой алгоритма, приведенной на фиг. 7. Значения 1 форми 90348 10руются доватором 99, а значения 2-дозатором 91, и записываются в реверсивный счетчик 81, формирующий теку"щие адреса Р гармоник. Исходное значение Р=О устанавливается по сигналуна входе 44 один раз переключениемсоответствующих элементов дозаторов,а значения Р=О устанавливается передначалом каждого очередного цикла1 ц сбросом счетчика 81 адреса сигналомвхода 42 блока 41,В первом цикле с деблокированиемэлемента И 70 дозатор 99 по импульсам генератора 68 формирует числоимпульсов =1, которое с выхода 103дозатора через предварительно деблокированный элемент И 85 и через элемент ИЛИ 74 поступит на суммирующийвход счетчика 81. Тем самым в счетчике будет сформирован номер (адрес)первой гармоники, Окончание выдачидозы импульсов с выхода дозатора вреверсивный счетчик фиксируется появлением нулевого сигнала (перепадсигнала 1-0) на выходе 104 дозатора.Этот сигнал переключает триггер 90,выходной сигнал которого изменяетсяпри этом с нулевого на единичный ипоступает в элемент И 49 блока 1830 (фиг. 3). С появлением единичногосигнала на выходе элемента И 49(после завершения цикла преобразования в АЦП) сформированный элементом50 импульс передается обратно в блок41 на его вход 46 в качестве сигналапереписи числа из счетчика 81 блока(см. фиг. 1) через блок 80 в адресный регистр блока 40 памяти (фиг. 3).Одновременно со считыванием числа изсчетчика 81 (фиг. 4) сигнал считывания со входа 46 блока переключает внулевое состояние триггер 90 (сигнална выходе 48 блока становится приэтом нулевым)45Одновременно с переключением сканатора на второй канал сигнал переключения с выхода элемента И 59(фиг. 3) поступает на вход 45 блокау 0 41. По этому Сигналу (фиг. 4), пе- .реданному на вход 96 дозатора 91 начинается формирование дозы импульсов2 х=2. Одновременно сигнал на входе45 через деблокированный элементу И 83 переключает триггер 84, который,в свою очередь, деблокирует элементИ 71 (на другом входе этого элементаустановлен единичный сигнал - результат инвертирования элементом И 5 ну48 12С поступлением импульса переписи на вход 46 блока 41 одновременно со считыванием адреса гармоники триггер 90 переключается в исходное состоя- ние и на выходе 48 устанавливается нулевой сигнал. Содержимое счетчика 77, равное 2 И, остается на этом шаге цикла без изменения.С поступлением на вход 45 очередного импульсного сигнала начинается очередной (в данном случае третий) шаг цикла. По этому сигналу дозатор 91 начинает вновь формировать дозу импульсов 2 = 2, которая теперь передается через деблокированный элемент И 72 на суммирующий вход счетчика 81, В момент окончания выдачи этой дозы появляется соответствующий сигнал на выходе 98 дозатора 91, которым переключатся триггер 90 и триггер 79, Выходным сигналом триггера. 79 (перепадом 0-1) переключится на этом шаге цикла и триггер 78, изменение выходного сигнала-которого с нулевого на единичное значение деблокирует элемент И 73. Поэтому с появлением единичного сигнала на выходе 48 блока и соответствующего импульса переписи адреса (адрес на этом шаге Р=Р.+ 2 = 25+1) этим импульсом переписи, переданным через деблокированный элемент И 73, на данном шаге цикла счетчика 77 будет сброшен в нулевое состояние. Импульс сброса счетчика 77 задерживается элементом 109 на интервал времени, необходимый для передачи кода адреса из реверсивного счетчика 81 в память, Одновременно импульсом, появившимся на выходе элемента И 73, триггер 78 вновь пепереключается в состояние, при котором блокируется элемент И 73, После сброса счетчика 77 элемент И 71 деблокируется выходным сигналом этого счетчика и импульсы генератора 68 вновь начинают поступать в реверсивный счетчик 81 для формирования адреса очередной (в данном случае четвер-. той) гармоники, Далее работа блока упорядочивания кодов гармоник повторяется аиалогично описанному выше в соответствии с внутренним циклом блок-схемы алгоритма. 11 12903 ,левого сигнала на выходе счетчика 771 и подготавливает к деблокированию элемент И 72. Через открытые элеменхы И .70 и 71 импульсы генератора 68 начинают поступать на суммирующий 5 вход реверсивного счетчика 81 и счетный вход счетчика 77. После прохождения 211 импульсов выходным сигналом счетчика 77 блокируется элемент И 71. Одновременно выходным единичным сиг налом счетчика 77 деблокируется элемент И 82 и через вход 94 дозатора 91 раЗрешается выдача дозы импульсов 2=2 на вычитающий вход реверсивного счетчика (через деблокированный эле мент И 82, элемент И 72 при этом блокирован нулевым сигналом триггера 79). После вычитания из содержимого реверсивного счетчика 2=2 в этом счетчике будет сформирован номер вто рой гармоники Р=Р +2 И - 2 д = 211-1. С завершением выдачи 2 импульсов дозатором 91 на его выходе 98 появится соответствующий сигнал с перепадом 1-0, который переключает триггер 79.25 Элементы НЕ 106 и 107 обеспечивают согласование логических значений сигналов переключения триггеров 79 и 90, например по их счетным входам с периодом 0-1. Сигналом окончания выдачи дозы 2 х через элемент ИЛИ 86 (сигнал на другом входе этого элемента ИЛИ ранен нулю) переключается также триггер 90 и на выходе 48 блока появляется единичный сигнал, действие 35 которого описано выше,При упомянутом переключении триггера 79 блокируется элемент И 82 и деблокируется элемент И 72 единичным сигналом триггера 79, что позволяет 40 при обработке сигнала следующего канала (в данном случае сйгнала на тре,тьем входе коммутатора) передать дозу импульсов 2 (в данном цикле 21. =,2) на суммирующий вход счетчика 81. 50 55 Изменение выходного сигнала триггера 79 на счетном входе триггера 78 с единичного на нулевое значение не приводит к переключению триггера 78 и деблокированию элемента И 73формирователь 108 сигнала обеспечивает в зависимости от типа использу, емого триггера 78 либо согласование логических значений сигнала его переключения по входу сброса, либо задержку этого сигнала относительно момента сброса триггера 79 в исходное состояние. После обработки сигнала последнего канала (Т-й шаг цикла) в блоке 41 (фиг. 3), до записи данных на этом шаге цикла в блок памяти 40, описанным выше образом формируется сигнал13 . 12903на выходе элемента И 54, переключающий триггер 64. При этом блокируетсяпередача через элемент И 59 импульсана вход 45 блока 41, а элементы этого блока по сигналам на входах 42и 43 переключаются в состояния, требуемые для организации начала следующего цикла описанным способом,Первый дозатор 91 работает следующим образом. По сигналу окончания Ообработки данных цифровыми фильтрами9 (фиг. 1), сформированному элементом И 27 на входе 23 блока 18 упорядочивания кодов гармоник и переданному через вход 44 блока 41 формирования номеров гармоник и далее навход 95 дозатора 91, в исходное состояние переключаются триггер 111,суммирующий счетчик 116 и триггер124 первого дозатора. При этом блокируются элементы И 112 и 123, С появлением сигнала начала цикла навходе 93 первого дозатора сбрасывается в нулевое состояние счетчик 115 ис задержкой (необходимой для сброса25счетчика 115) в элементе 110 переключается триггер 111, выходным единичным сигналом которого деблокируется элемент И 112. Импульсы, вырабатываемые генератором 8, черезвход 92 дозатора поступает в двухразрядный счетчик 115 (доза импульсовравна 2) и в счетчик 116. После подсчета двух импульсов сигналом переполнения счетчика 115 переключается 35триггер 111 и в элементе И 112 блокируется дальнейшая до конца цикла пе"редача импульсов на счетчики 115 и116.Таким образом в счетчике 116 сум- Омируются дозы по два импульса в каждом цикле.Формирователь 114 необходим длясогласования сигналов переключениятриггера 111, С поступлением на вход96 сигнала шага в цикле (начиная совторого шага) по этому сигналу сбрасывается нуль содержимое вычитающегосчетчика 118 и с задержкой в элементе 120 (необходимой для упомянутогосброса) в вычитающий счетчик переносится через блок 117 элементов переписи содержимое суммирующего счетчика 116. Далее, с задержкой в элементе 121, необходимой для переписи,переключается триггер 124, выходнойсигнал которого подготавливает к деблокированию элемент И 123,48 14Формула изобретенияУстройство для дискретного преобразования фурье, содержащее генератор тактовьг импульсов, выход которого подключен к первому входу ключа, выход которого подключен к входу окончания ввода информации первого блокапреобразования Фурье и счетному входу счетчика, выход переполнения которого подключен к второму входу ключа, третий вход которого подключенк выходу первого элемента задержки, 5вход которого объединен с входом,сброса счетчика и входом начальнойустановки первого блока преобразования Фурье и является входом запускаустройства, информационный вход которого подключен к входу первого аналогового фильтра, выход которого под"ключен к информационному входу первого блока преобразования Фурье, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения засчет расширения диапазона анализируемых частот, внего введены 2-1 аналоговых фильтров (1 - число канадов),1-1 блоков преобразования Фурье, Т 2 Оцифроаналоговых полосовых фильтров,второй элемент задержки, два элемента И и блок упорядочения кодов, причемвыход ключа подключен к входу окончания ввода информации х-го ( = 2, 1)25блока преобразования Фурье, информационный вход которого подключен к выходу -го аналогового фильтра, входкоторбго подключен к информационномувходу фильтра, вход запуска которогоподключен к входу начальной установки .-го блока преобразования Фурье,выход окончания вычислений-го (= = 2, 2), блока преобразования Фурье подключен к -му входу первого элемента И, выход которого подключен к первому управляющему входу блока упо рядочения кода, -ый информационный вхрд которого подключен к информаци",онному выходу -го цифроаналогового полосового фильтра, информационные ;входы реальной и мнимой частей кото,рого подключены к выходам соответст.венно реальной и мнимой частей -го блока преобразования фурье, выход синхронизации которого подключен к -му входу второго элемента И, выход которого подключен к входу второго элемента задержки, выход которого подключен к второму управляющему 50 входу блока упорядочения кодов, управляющий выход которого подключен к входу синхронизации -го блока преобразования Фурье, а информационный выход блока упорядочения кодов яв" 55 ляется информационным выходом устройства, причем блок упорядочения кодов содержит коммутатор, три формирова" 15 1290348 6теля импульсов, узел памяти, узел постоянной памяти, счетчик, триггер, три элемента ИЛИ, пять элементов И, четыре элемента задержки, элемент НЕ и аналого-цифровой преобразователь, информационный выход которого подключен к информационному входу, узел памяти, адресный вход которого подключен к первому выходу узла постоянной памяти, второй выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого подключен к входу первого формирователя импульсов, выход которого подключен к входам первого и второго элементов задержки, первому адресному входу узла постоянной памяти и первому вхо ду второго элемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИПИ, выход которого подключен к первому установочному входу триггера, выход которогоподключен к входу второго формирователя импульсов и первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к второму адресному входу узла постоянной памяти, входу третье-, го элемента задержки и первому управляющему входу коммутатора, первый выход которого подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, выход окончания пре образования которого подключен к второму входу первого элемента И, первый управляющий вход блока подключен к входу третьего формирователя импульсов, выход которого подключен к входам обнуления счетчика и узла памяти, третьему адресному .входу узла постоянной памяти, второму входу первого элемента ИЛИ, дервому входу второго элемента ИЛИ и входу сброса аналого-цифрового преобразователя, вход запуска которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно третьего элемента задержки и второго формирователя импульсов, выход первого элемента задержки подключен к управляющему входу узла памяти и первому входу четвертого элемента И, выход которого подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ и второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, второму управляющему входу коммутатора, входу четвертого эле
СмотретьЗаявка
3756862, 18.06.1984
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-8584
АЛЕКСЕЕВ СЕРГЕЙ ГРИГОРЬЕВИЧ, БЕЛЯЕВ МИХАИЛ БОРИСОВИЧ, ШУТЯЕВ ВАДИМ ВАСИЛЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G06F 17/14
Метки: дискретного, преобразования, фурье
Опубликовано: 15.02.1987
Код ссылки
<a href="https://patents.su/13-1290348-ustrojjstvo-dlya-diskretnogo-preobrazovaniya-fure.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для дискретного преобразования фурье</a>
Предыдущий патент: Устройство для решения дифференциальных уравнений по неявной схеме переменных направлений
Следующий патент: Устройство для разделения смеси сигналов
Случайный патент: Регулируемая опора прибора