Способ цифрового измерения амплитуды импульсных сигналов и устройство для его осуществления

Союз Сюеетсмик Социал истич вских Республик(61) Дополнительное к авт. свмд-ву- (22) Заявлено 06,1076(21) 2408991/18-21 с присоединением заявки йо 2408992 (23) ПрмормтатОпублмковано 25.05.79. Бюллетень Мо 19Дата опубликования описания 280579,Государствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ И УСТРОИСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к цифровой измерительной технике и технике передачи информации, оно может быть ис пользовано для измерения амплитуды Импульсных сигналов различных источников, в частности сигналов, принятых с выхода линии передачи информа- . ции при нестабильности коэффициента передачи тракта,Известен способ цифрового измерения амплитуды электрическйх импульсов, по которому используют квантованные информационные и вспомогательные импульсные сигналы многих мер и на интервале каждого импульса определяют принадлежность информационных сигналов к одной из зон по амплитуде. Приэтом используете вспомогательные сигналы усредняются, создавая так называемые средние образы, с которыми затем сравниваются принимаемйе информационные сигналы и которые со ответствуют определенным зонам по амплитуде 1.Недостатками этого способа являются необходимость передачи большого числа различных вспомогательных сигналов (сигналов разных мер) для точного измерения амплитуды сигналов,а при постоянном объеме вспомогательных сигналов - небольшое число сигналов одной меры и,следователь о,йевысокая помехоустойчивость.Наиболее близким к предложенному по технической сущнбсти является способ, по которому используют квантованные информационные и вспомогательные сигналы многих мер и на интервале каждого импульса определяют принадлежность информационных сигналов к одной.из зон по амплитуде, формируют сигнал коррекции амплитуды и добавляют его к информационному сигналу. Вспомогательные сигналы добавляют на приемной стороне (усреднение этих сигналов отсутствует), по определенной зоне принадлежности информационного сигнала. выбирают определенный вспомогательный сигнал и с его помощью формируют единственный сигнал коррекции, который и добавляют к информационному сигналу 2.Недостатками этого способа являются большая величина случайной погрешности, большое число используемых при приеме вспомогательных сигналов, равное числу передаваемых информационных сигналов, а также ограниченный класс применяемых вспомогательных сигналов - видеосигналы постоянной3 б амплитуды. Отсутствие усреднения вспс могательнйх сигналов исключает воэможность использования в качестве вспомогательных сигналов шуМа и смеси шума с детерминированной постоянной составляющей 21Целью изобретения является повьв 1 ение точности измерения.Это достигается тем, что по предложенному способу цифрового измерения амплитуды импулЪсных сигналов, по, которому" используют квантованные информационные и вспомогательные сигналы, йа интервале каждого импульса определяютпринадлежность информационных сигналов к одной иэ зон по амплитуде, формируют сигнал коррек- ции амплитуды и добавляют его к ин" формационному сигналу, дополнлтельно формируют вспомогательные сигналк одной меры, передают смешанный но ток этих сигналов и информационных сигналов, усредняют вспомогательные сигналы, по усредненным вспомогатель" ным сигналам формируют сигналы коррек ции амплитуды по числу зон по амплкту де и выбирают сигнал корреяции, СО- ответствующий зоне принадлежности информационного сигнала, по амплитуде.В устройство для осуществления предложенного способа, содержащее аналого-циФровой преобразователь, вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход - с первым входом сумматора, блок памяти, первый вход которого соединен с входом вы" числителя приращений, выход которого соединен с первым входом первого блока- ключей, второй вход"которого сое" динен с выходОм вычислительного устройства, допопнительно введены блок сравнения, второй блок ключей, элемент ИЛИ и синхронизатор, вход которого соединен с шиной входного сигнала, первый выход - с первым входом вторго блока ключей, а второй выход - с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с выходом второго блока ключей, второй вход которого соединен с первыми входами сумматора и блока сравнения,. второй вход блока сравнения соединен со вторым выходом блока памяти, а выходсо входом вычислительного устройства, второй вход сумматора через элемент ИЛИ соединен с выходами первого блока ключей, выход счетчика соединен . со вторым входом вычислителя приращений.Яа чертеже представлена функциональная схема устройства для осущест- ления предложенного способа измерения амплитуды импульсных сигналов.Вход устройства соединен со входами а.1 алого-цифрового преобразователя (АЦН) 1 и синхронизатора 2, выход АЦП 1 подключен к входу сумматора 3 и через последовательно соеди 64291 4йенные блок сравнения 4 и вычислитель"ное устройство 5 - к входу первогоблока ключей б, Выход АЦП 1 соединентакже через второй блок 7 ключей ссигнальным входом счетчика 8, ус;та"новочный вход которого подключен к 5 выходу синхронизатора 2, а выход соединен с вычислителем приращений 9.Выходы блока памяти 10 подключены квходу блока сравнения 4 и через последовательно соединенные вычислитель 10 приращений 9 и первый блок ключей бсоединены с входами элемента ИЛИ 11выход которого подключен к второмувходу сумматора 3.,Устройство работает следующим об разом.Смешанный поток информационных икалибровочных сигналов постуПаетна входы АЦП 1 и синхронизатора 2,На выходе АЦП 1 на интервале переда чк каждого импульса. Ьосылки, такта)Формируется цифровая комбинация, соответствующая по числовому выражениювеличине амплитуды входного сигнала,В сйнхронкзаторе 2 произвоДится вы-деление признаков маркера кадра, атакже Формируется строб на управление блоком 7, пропускающий только калибровочные сигналы на счетчик 8.Счетчйк 8, сбрасываеьнй маркером кадра с выхода синхронизатора 2, осуществляет усреднение вспомогательныхсигналов к Формирует усредненную цифровую комбинацию сигнала калибровки, по"которой в вычислителе приращений 9вырабатываются сигналы коррекции. Зб Используетсяследующий алгоритмФормирования выходных сигналов к сигналоввкоррекции.О - входной скгная в цифровойФорме (выход АЦП)й "Сигнал коррекции для %. тойзоны амплитуды 13, - номер зоны по амплитудепрккадлежкостк данногоинформационного сигиала 3сигнал коррекции для первой зоны, завксящвй Отчисла п, амплйтуды Опринимаемых калибровоч-ных сигналов и устаков- Мленного значения амплитуды калкбрОВОчиого СКГвала иа выходе 1)отаким образом, вычислитель прира-щений 9 Формирует ряд сигналов коррек ции, отличающимся по величине к поступающих на сигнальный вход блока б,Выбор одного сигнала коррекции осуществляется путем сравнения .входнойинформационной цифровой комбинациив блоке 4 с эталонными комбинациямк664291 формула изобретения из блока 10,. соответствующими середи" не,эон по амплитуде. По результатам сравнения в вычислительном устройстве 5 производится определение эон пс амплитуде, которая соответствует принимаемому сигналу путем определения номера эталонного сигнала, менее других отличающегося от принимаемого сигнала, По сигналу с выхода блока 5 блок 6 пропускает на сумматор 3 соот- ветствующий сигнал коррекции, который добавляется к входному сигналу.Предложенное устройство для диск ретного измерения амплитуды импульсных сигналов позволяет повысить точность измерен я эа .счет усреднения принятых калибровочных сигналов. Использование калибровочных сигналов, например, одной постоянной величины а также усреднение этих сигналов позволяет сократить число передаваемых калибровочных сигнапов с числа, равного числу информационных сигналов до числа, по крайней мере на один-два порядка меньшего, т.е, передаваемого ие с полутактовой, а с кадровой частотой Имеется также воэможйость использования в качестве калибровочных сигналов различных видов: от сигнала постоянной амплитуды до аддитивных смесей сигналов постоянной амвяитуды и шумов, а также чистых шумов. 1. Способ цифрового измерения амппитуды импульсных сигналов, по которому используют квантованные информадианиые и вспомогательные сигналы, на интервале каждого импульса определяют принадлежность информационных сигналов к одной из зон по амплитуде, ,формируют; сигнал коррекции амплитуды и добавляют его к инФормационному сигналу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности чзмерения, формируют вспомогательные есигналы одной меры, передают смешан;:ный поток сформированных сигналов иинформационных сигналов, усредняютвспомогательные сигналы, формируютсигналы коррекции амплитуды по числу,зон по амплитуде и выбирают сигнал6 коррекции, соответствующий зоне принадлежности информационного сигнала,по амплиту)1 е.2. Устройство для осуществления,способа по и. 1, содержащее аналого 10 цифровой преобразователь, вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход - с первым входом сумматора, блок памяти, первый выход которого соединен с входом вычислителяприращений, выход которого соединенс первым входом первого блока ключей,второй вход оторого соединен с выходом вычислительного устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения вф него введены блок сравненйя, второйблок ключей, элемент ИЛИ и синхрони.затор, вход которого соединен с шинойвходного сигнала, первый выход - с первык входом второго блока ключей, аф 5 второй выход - с первым входом счетчика, второй вход которого соединенс выходом второго. блока ключей, второй вхбд которого соединен с первыми входами сумматора и блока сравнеЗО, ния, второй вход блока сравнения соединен со вторым выходом блока памяти,а выход - со входом вычислительногоустройства, второй вход сумматорачерез элемент ИЛИ соединен с выходом35 первого блока ключей, выход счетчикасоединен со вторым входом вычислителя приращений.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе4( 1. 1 ересад В.П. Автоматическоераспознавание обРаэов М фЭнергия, 1970, с. 9-10.2. Алиев Т.М, и Сейдель,Л.Р. Автоматическая коррекция погрешностейцифровых измерительных прйборов,М Энергия, 1975, с. 26.