Устройство аналого-цифрового преобразования

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ949806(53) УДК 681.325 (088.8) Опубликовано 07.08.82. Бюллетень 29Дата опубликования описания 17,08.82 лв делам лзвбретений и вткрмтий1Изобретение относится к электроизмерительной и вычислительной технике и предназначено для преобразования стационарных эргодических случайных сигналов в цифровой код.Известно устройство аналого-цифрового преобразования, состоящее из аналого-цифрового преобразователя, первого и второго регистров, сумматора-вычитателя, блока сравнения и блока задатчика ошибки, причем на первый вход аналого-цифрового преобразователя подан входной сигнал, на второй вход подан сигнал Пуск, выход его соединен с входом первого регистра, выход которого соединен с первым входом сумматора-вычитателя, второй вход последнего соединен с выходом второго регистра 11.Недостатком известного устройства является отсутствие возможности аналого-цифрового преобразования с заданной средне- квадратической погрешностью восстановления.Цель изобретения - оптимизация выбора интервала временной дискретизации, обеспечивающего заданную среднеквадратическую погрешность восстановления преобразуемого сигнала,2Поставленная цель достигается тем, чтов известное устройство аналого-цифрового преобразования, содержащее блок задания ошибок, блок сравнения, преобразователь аналог - код, первый вход которого соединен 5 с входной шиной, второй - с шиной Пуск,а выход - с входом первого регистра и первым входом второго регистра, выход которого соединен с выходной шиной и первым входом блока суммирования и вычитания, введены счетчик, регулируемый делитель частоты, два блока усреднения, умножитель, два квадратора, вход первого из которых соединен с выходом первого регистра и вторым входом блока суммирования и вычитания, а выход - с входом первого блока ус реднения, выход которого соединен с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с блоком задания ошибки, а выход - с первым входом блока сравнения, при этом вход второго квадратора соединен с выходом блока суммирования и вычитания, а выход - с входом второго блока усреднения, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с первым входом регулируемого делителя частоты, второй вход - через счет 949806вычитания и, кроме того, выход регистра 4соединен с выходом устройства, а выход регистра 3 соединен с входом квадратора 6, ,выход которого соединен с входом усредни 35 40 45 ра 3 записанный код возводится в квадрат квадратором 6 и,усредняется усреднителем 7 за время Т, задаваемое счетчиком 2. Одновременно с этим из кода, записанного в регистре 3, вычитается код, записаннь 1 й в регистре 4 в блок 5 суммирования и вычитания 5, Полученная разность возводится в квадрат квадратором 12 и усредняется блоком 11 усреднения за время Т. В первоначальный период времени Т эта разность равна О, так как коды, хранящиеся в регистрах 3 и 4, одинаковы. С выхода блокаусреднения на первый вход умножителя 8 50 55 чик с шиной Пуск, а выход - со вторым входом второго регистра.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства аналого-цифрового преобразования.Устройство содержит преобразователь 1 аналог в к, счетчик 2, регистры 3 и 4, блок 5 суммирования-вычитания, квадратор 6, блок 7 усреднения, умножитель 8, блок 9 задатчика ошибки, блок 10 сравнения, блок 11 усреднения, квадратор 12, регулируемый делитель 13 частоты.На вход преобразователя 1 аналог-код подан входной сигнал, на второй вход подан сигнал Пуск, который, кроме того, подан на вход счетчика 2, выход преобразователя 1 аналог в к соединен с входом регистров 3 и 4, выходы которых соединены с первым и вторым входами блока 5 суммирования и теля 7, выход последнего соединен с первым входом умножителя 8, второй вход которого соединен с выходом блока 9 задатчика ошибки, а выход соединен с первым входом блока 10 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 11 усреднения,вход последнего соединен с выходом квадратора 12, вход которого соединен с выходом блока 5 суммирования и вычитания, выход блока 10 сравнения соединен с первым входом регулируемого делителя 13 частоты, первый вход которого соединен с выходом счетчика 2, а выход соединен с вторым входом регистра 4.Устройство работает следующим образом. В блоке 9 задания ошибки записан код заданной среднеквадратической ошибки восстановления кодируемого сигнала. При подаче на вход преобразователя 1 аналог - код запускающих импульсов, частота следования которых первоначально равна частоте 1 п 1 ах, определяемой верхней границей спектра позируемого сигнала, происходит аналого-цифровое преобразование входного сигнала и результат записывается в регистры 3 и 4, причем в регистр 4 первоначально записывается каждое значение кодируемого с частотой 1 пахсигнала. С выхода регист 5 1 О 15поступает код среднеквадратического значения напряжения. В умножителе 8 это значение умножается на код заданной относительной и среднеквадратическую ошибку восстановления 6 ,а получение значение-лкода абсоЛютной заданной среднеквадратической ошибки восстановления У подается на вход блока 10 сравнения, на другой вход которого с выхода блока 11 усреднения подается код абсолютного значения текущей среднеквадратической ошибки УЕсли Ь,ахЬ , то регулируемый делитель 13 частоты уменьшает на единицу частоту записи результатов преобразования в регистр 4 и в него записывается каждое второе значение кодируемого сигнала, после чего процесс повторяется. Уменьшение частоты записи результатов преобразования в регистр 4 продолжается до тех пор, пока Ь 21 пане станет на каком-то и-ом периоде больше Ь д. При этом по сигналу от блока 10 сравнения регулируемый делитель 13 частоты увеличивает на единицу частоту записи кода в регистр 4, при которой У(Аа и процесс изменения частоты записи кода в регистр 4 прекращается. Значение выходного кода считывается с регистра 4.Таким образом, в результате ряда измерений входного сигнала в зависимости от заданной среднеквадратической погрешности восстановления автоматически устанав ливается интервал дискретизации, при котором среднеквадратическая ошибка восстановления кодируемого сигнала не превыша. ет заданную.Формула изобретенияУстройство аналого-цифрового преобразования, содержащее блок задания ошибок, блок сравнения, преобразователь аналог - код, первый вход которого соединен с входной шиной, второй - с шиной Пуск, а выход - с входом первого регистра и первым входом второго регистра, выход которого соединен с выходной шиной и первым входом блока суммирования и вычитания, отличающееся тем, что, с целью оптимизации выбора интервала временной дискретизации, обеспечивающего заданную средне- квадратическую погрешность восстановления преобразуемого сигнала, в него введены счетчик, регулируемый делитель частоты, два блока усреднения, умножитель, два квадратора, вход первого из которых соединен с выходом первого регистра и вторым входом блока суммирования и вычитания, а выход - с входом первого блока усреднения, выход которого соединен с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с блоком задания ошибок, а выход - с первым входом блока сравнения при этом вход второго квадратора соединен949806 рез счетчик с шиной Пуск, а выход - совторым входом второго регистра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР5 471666, кл. Н 03 К 3/17, 1972. Сост а Техре Тир ПИ Государст делам изобр Москва, Ж - 3 П Патент, гзиецов Редактор Л. ГорбуиоЗаказ 5495/47ВНИ Синицка итета открыт я наб ул. П 3035,филиал ППктная с выходом блока суммирования и вычитания, а выход - с входом второго блока усреднения, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с первым входом регулируемого делителя частоты, второй вход - чеавитель А. Кд А. Бойкасаж 959венного коетеннй и5, РаушскУжгород,КорректоПодписноСССРий