Вычислительное устройство для первичной обработки сигналов

(51) С 7/12 ГОСУДПО ВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ДЕЛАМ РЬПИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЬСТВУ) 1. Авторское свидетельство СССР В 591869, кл. С 06 6 7/12, 1976 (прототип).(54)(57) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ по авт.св. У 591869, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет ранжирования входных сигналов по величине, устройство содержит дифференцирующий элемент, счетчик, группу детекторов нуля, группу триггеров, группу блоков ключей и группу цифровых индикаторов, при этом выход операционного усилителя через дифференцирующий элемент соединен со счетным входом счетчика, выходгенератора тактовых импульсов - с входом сброса счетчика и с нулевыми входами триггеров группы, выходы сумматоров группы через соответствующие детекторы нуля группы соединены с единичными входами соответствующих триггеров группы, инверсные выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих блоков ключей группы, выход счетчика через блоки ключей группый соединен с входами соответствующих цифровых индикаторов группы.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для ранжировки сигналов в порядке возрастания или убывания ихамплитуд. 5По основному авт. св. Ф 591869известно вычислительное устройстводля первичной обработки сигналов,содержащее группу сумматоров, первыевходы которых являются входамиустройства, а вторые входы ивыходы подключены, соответственно к выходу инвертора и к входамсоответствующих релейных элементов,выходы которых подсоединены к первым 15входам дополнительной группы сумматоров, выходы которых подсоединенык входу сумматора, последовательносоединенного с операционным усилителем, выход которЬго соединен с вхо дом инвертора и одновременно является выходом устройства,.и последовательно включенные генератор тактовых импульсов и генератор пилообразного напряжения, выход которого подклю чен к вторым входам дополнительнойгруппы сумматоров 11.Недостаток данного устройства заключается в том, что оно не позволяетприсвоить каждому входному сигналу порядковый номер, соответствующий его величине, что ограничивает возможности практического применения устройства при статистической обработке сигналов и не позволяет использовать его в системах массового обслуживания с приоритетами.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет ранжирования вход,ных сигналов по величине. Цель достигается тем, что устройст. - во содержит дифференцирующий элемент, счетчик, группу детекторов нуля, группу триггеров, группу блоков ключей и группу цифровых индикаторов, при этом выход операционного усилителя через дифференцирующий элемент соединен со. счетным входом счетчика, выход генератора тактовых импульсов . 50 с входом .сброса счетчика и с нулевыми входами триггеров группы, выходы сумматоров группы через соответствующие детекторы нуля группы соединены с единичными входами соответствую щих триггеров группы, инверсные выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих блоков ключей группы, выход счетчика через блоки ключей группы соединен с входами соответствующих цифровых индикаторов группы.На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит группу сумматоров 1, группу релейных элементов 2, дополнительную группу сумматоров 3, сумматор 4, операционный усилитель 5, инвертор 6, генератор 7 тактовых импульсов, дифференцирующий элемент 8, генератор 9 пилообразного напряжения, счетчик 10, группу детекторов 11 нуля, группу триггеров 12, группу блоков 13 ключей, группу цифровых индикаторов 14.Первые входы сумматоров 1 являются входами устройства. Выход операционного усилителя 5 является выходом устройства. Выходы цифровых индикаторов 14 являются дополнительными вы - ходами устройства.Устройство работает следующим образом.Генератор 7 вырабатывает тактовые импульсы, запускающие генератор 9 и выставляющие в исходное состояние счетчик 10 и триггеры 12. По этим импульсам генератор 9 вырабатывает в каждом такте линейно возрастающее ,напряжение, поступающее на вторые входы сумматоров 3. В счетчик 10 записывается "1", Триггеры 12 устанавливаются в "0". Сигналы с инверсных. выходов триггеров 12, сОответствующие логической единице, поступают на управляющие входы блоков 13 ключей, которые открываются, и единица с выхода счетчика 10 записывается во все цифровые индикаторы 14.На первые входы сумматоров 1 подаются сигналы, подлежащие ранжировке. На вторые входы сумматоров 1 поступают сигналы с инвертора 6. Суммарные сигналы с выхода сумматоров 1 поступают на входы релейных элементов 2 и на входы детекторов 11 нуля.Релейные элементы 2 преобразуют эти сигналы в равные по величине сигналы, имеющие ту же полярность, что и сигналы на их входах. На выходах сумматоров 3 получают сигналного элемента 2 на первыйвход сумматора 3;Б - начальное напряжение на вьюходе генератора 9;0 - приращение напряжения на 5выходе генератора 9 в единицу времени;- время,Если на первые входы сумматоров 3поступает с релейных элементов 21 Осигнал отрицательной полярности Бто на выходах сумматоров 3 получаютс гкал Б (г.) = Б + БО + 0(С). Сигналы У+(1) и Б (г;) эквивалентнысигналам на выходах асимметричных релейных элементов с изменяющейся асимметрией релейных характеристик, поэтому, подбирая соотношение 0 (МО,Юна выходе операционного усилителя 5можно получить любую порядковую статистику.Задавая для генератора 9 Би тем самым П+(с = О) = О,обеспечивают появление на выходе операционного усилителя 5 первой порядковой статистики, т.е. наименьшегоиз сигналов,подаваемых на вход устройства.Для того, чтобы устройство выде.ляло Б-ю порядковую статистику, т.е. ЗОнаибольший из входных сигналов, необходимо выполнение соотношенияЦ 1=71О.000,Т 1 (1)0 О (=т 1 Г Ц .О О тгде Т - период тактовых импульсов иразвертки генератора 9.Выбирая 01, удовлетворяющее данному неравенству, обеспечивают появление на выходе устройства в конце периода развертки генератора 9 Б-ой 4 Опорядковой статистики.Сигналы П+(г) и 0с выходовсумматоров 3 поступают на входы сумматора 4, где они суммируются, и суммарный сигнал поступает на вход опера . 45ционного усилителя 5, обладающегоочень высоким коэффициентом усиления.Сигнал с выхода операционного усилителя поступает на вход инвертора 6и на вход диффереицирующего элемента 8.Инвертор 6 изменяет полярностьпоступившего на его вход сигнала напротивоположную. Инвертированныйсигнал поступает на вторые входысумматоров 1. Сигнал на выходе операционногоусилителя 5 равен одному из сигналов,подаваемых на вход устройства. Изменяя соотношениЕ(в течение так ОЮ 1тового периода Т, на выходе операционного усилителя 5 получают последовательность входных сигналов, расположенных в порядке их возрастания, начиная с наименьшего сигнала и кончаянаибольшим,В момент выделения на выходе опера-,ционного усилителя очередного сигнала происходит скачкообразное изменение выходного сигнала на величинуразности между последующей и предыдущей порядковыми статистиками. Приэтом на выходе дифференцирующего элемента 8 появляется импульс. Он посту-,пает на вход счетчика 10, увеличивая находящееся в нем число на единицу. Таким образом, счетчик 10 фикси, рует ранг сигнала, вьщеленного навыходе операционного усилителя 5.Число, соответствующее рангу выделенного сигнала, в виде параллельного кода поступает с выхода счетчика 10 одновременно на все кодовыевходы блоков 13 ключей.При выделении очередного входногосигнала на выходе одного из сумматоров 1 появляется нулевой сигнал. Приэтом на выходе соответствующего детектора 11 нуля появляется импульс.Он устанавливает один из триггеров12 в единичное состояние. На инверсном выходе триггера появляется сигнал, соответствующий логическому нулю, который, поступая на управляющийвход блока 13 ключей, запирает его доконца тактового периода. Соответствующий цифровой индикатор 14 запоминает и индицирует код ранга вьщеленного в этот момент входного синала.Номер индикатора 14 равен номеру входа устройства.Таким образом, предлагаемое устройство не только позволяет сформировать из входных сигналов возрастающий или убывающий ряд, но и одновременно присваивает каждому входномусигналу порядковый номер в соответст,вии с его рангом в ряду входныхсигналов. Это определяет технико-экономический эффект от использованияизобретения.1133598 Составитель Г. ОсиповТ. Кугрышева Техред М.Пароцай Корректор И, Иуск ед Заказ 9948/40 В жгород, ул. Проект иал ППП "Патент Тираж 710 НИИПИ Государс по делам изоб 13035, Москва,енноготений и-35, Ра Подписномитета СССРткрытийская наб д