Устройство для адаптивной временной дискретизации

Лз 6 ляотвий тяМт ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 767804 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(088,8) ОпУбликовано 30,09,80, Бюллетень Ж 36 ло делам изобретений н открытийДата опубликования описания 30,09,80 Ш, Барки (ВНР), Л. Г. Журавин, М. А, Мариненко,Я. Сабо (ВНР) и Е. И. Семенов(7) Заявитель Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт имени В. И, Ульянова (Ленина)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОЙ ВРЕМЕННОЙ ДИСКРЕТИЗАЦИИ 10 Изобретение относится к информационно.измерительной технике н может найти применение в телеизмерительных системах со сжатием1данных,Известно устройство для адаптивной временной дискретизаций, содержащее блок разности, ключевой элемент, вход которого подключен к входу устройства, первый выход ключевого элемента соединен с выходом устрой.ства 11,Недостаток устройства - низкая эффективность его работы,Наиболее близким по технической сущностиявляется устройство для адаптивной временной1дискретизации, содержащее аналоговый ключевой элемент, выходы которого соединены соответственно с выходом устройства и с входомперестраиваемого фильтра нвкних частот, выход которого подключен к первому входублока разности, выход блока разности соеди.нен с входом управляемого генератора импуль-,сов, выход которого соединен с управляющимивходами перестраиваемого фильтра нижних час 2тот и аналогового ключевого элемента, линию задержки 21.Недостатком устройства является невысокая точность, обусловленная погрешностью от 3-. держки, вношмой перестранваемым фильтром нижних частот.Цель изобретения - повьппение точности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен блок предсказания, вход которого и второй вход блока разности соеди. ноны с входом устройства, выход управляемоГо генератора импульсов подключен к управляющему входу блока предсказания, выход которого соединен с входом аналогового ключевого элемента.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит блок 1 предсказания, анзлоговый ключевой элемент 2, перестраиваемый фильтр 3 нижних частот, блок 4 разности, управляемый генератор 5 импульсов.Блок 1 предсказания предназначен для полу чения на выходе сигнала, опережающего сигнал на егопри Ях( ) = и 0,1(Ю 1 1,3 7 входе на время С, которое зависит от частоты импульсов на управляющем входе блока 1. Блок предсказания может быть построен, например на основе экстраполяционной формулы. Тейлора, В частности, для линейной экстраполяции сигнал на выходе определяется следующим образом х(гЦх(С)+Ф К с), (1)Этот алгоритм может быть реализован,например, с помощью последовательно соединенных блока, дифференцирования множительного устройства и сумматора, а также преобра.зователя частоты в напряжение, причем входблока дифференцирования соединен с другимвходом сумматора и со входом предсказателя,выход сумматора подключен к выходу пред.сказателя, а управляющий вход предсказателясоединен через преобразователь частоты в напряжение с другим входом множительного устройства,Аналоговый ключевой элемент 2 служит дляпередачи входного напряжения на его выходпри появлении импульса на его управляющемвходе.Перестраиваемый фильтр 3 (ПФНЧ) нижнихчастот предназначен дня получения на выходевосстановленного сигнала по поступающим наего вход дискретам восстанавливаемого сигнала.Ширина полосы пропускания ПФНЧ 3 пропорниональна частоте импульсов на управляющемвходе,Блок 4 разности предназначен для получения на выходе напряжения, пропорциональногоразности напряжений на его первом и второмвходах.Управляемый генератор 5 импульсов, служитдля преобразования напряжения на его входев пропорциональную ему частоту импульсов,на его выходе.Устройство работает следующим образом,Сигнал х(т) поступает на блок 1 предска.зания. Экстраполированный на время предсказа.ния Ф сигнал х(т 4 Ь) поступает на вход анало.гового ключевого элемента 2 и после дискретизации с частотой импульсов управляемого генератора 5 импульсов поступает на входПФНЧ 3. Восстановленный цо дискретным значениям сигнал с выхода ПФНЧ 3 постут 1 аетна первый вход блока 4 разности, на второйвход которого подается входной сигнал х(т),Напряжение на выходе блока разности пропорционально ошибке восстановления сигнала, ионо поступает на вход управляемого генератора 5 импульсов, частота выходных импульсовкоторого пропорциональна ошибке восстанов.ления (частота может определяться усредненным модулем, среднеквадратическим значениямили максимальным значением ошибки). Шири.на полосы пропускания ПФНЧ 3 меняется в б 7804 фсоответствии с изменением мгновенного спектра и определяется частотой импульсов управ.ляемого генератора 5 импульсов,Таким образом, благодаря тому, что времяпредсказания равно времени задержки ПФНЧ 3,в устройстве устраняется погрешность от задержки, Но, в свою очередь, возникает погрешность предсказания (зкстраполирования). Выигрыш, который обеспечивает предлагаемоеустройство, например при линейном предсказа.нии на основе (1), можно оценить следующимобразом,ПФНЧ 3 вносит задержку1152 ьЯгде Ьй - полоса пропускания ПФНЧ 3,Дисперсия погрешности чистой задержкина время Ть э определяется соотношениемьк ИсМ .где Ъ - дисперсия входного сигнала;йу - нормированная корреляционнаяфункция входного сигнала.Погрешность линейного предсказания на25 время Ъимеет виде ъ 1,5.2 р( - ") о,врс 11Тогда выигрыш по точности в предлагаемомЯустройстве можно оценить как отношение Я /630при 1 - 1 - ь (при этом погрешЪность1, обусловленную ограничением спектраэа счет ПФНЧ 3, нерассматриваем, так какона одинакова и в предлагаемом устройстве,и в прототице).35Для случая линейного предсказания и нор- .мальных случайных входных сигналов имеемпРи Р)=Ь (1.ФОЩ) и 0,1 СД,ф(Я-Аь)выигрь ш от 1, 2 до 120; выигрыш будет от 1,5 до 900.Величина 9 ограничена из условия малости погрешности Яд Я) Я ( 1Таким образом, предлагаемое устройствоможет использоваться для телеизмерений втех случаях, когда недопустимо запаздывание 50(например, при телеуправлении). Формула изобретения Устройство для адаптивной временной дискретизации, содержащее аналоговый ключевой элемент, выходы которого соединены соответственно с выходом устройства и с входом перестраиваемого фильтра нижних частот,Составитель В, Кузнецовдактор И, Ковальчук ТехредК Барадулина рректор М, Пожо 1 одписное аз 7007/17ВНИ Тираж 682И Государственного комитета СССРделам. изобретений и открытийМосква, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 11303 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5 767804 6 выход которого подключен к первому входу ход управляемого генератора импульсов под. блока разности, выход блОка разности соеди- ключен к управляннцему входу блока предскаэанен с.входом управляемого генератора импуль- ния, выход которого соединен с входом анасов, выход которого соединен с управляюшими логового ключевого элемента.входами перестраиваемого фильтра нижних час. Источники информации, тот и аналогового ключевого элемента, о т л и- принятые во внимание при экспертизе ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения 1. Авторское свидетельство СССР Н" 211878, точности, в устройство введен блок предскаэа- кл. 6 06 6 7/02, 1966.ния, вход которого и второй вход блока 2, Авторское свидетельство СССР Яф 579646, разности соединены с входом устройства, вы в кл. 6 08 С 15/06, 1976.