Анализатор активности непрерывных сигналов

(19) 111) 158 4 Н 03 М 3/02 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН вторые вхо- соответственвторого элетвертого элементов го элементвертого тветст о элеменГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)57) АНАЛИЗАТОР АКТИВНОСТИ НЕПРЕРЫВНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий компаратор, элемент НЕ, первый и второй элементы И, последовательно соединенные реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь, первый вход компаратора является первым входом анализатора, а выход подключен к первому входу первого элемента И непосредственно и первому входу второго элемента И через элемент НЕ, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму входам реверсивного счетчика, выход цифроаналогового преобразователя соединен с вторым входом компаратора,вторые входы первого и второго элементов И соединены с вторым входоманализатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей путемраздельного анализа входного сигнала на участках возрастания, убывания и постоянного значения, внего введены третий и четвертыйэлементы И, элемент ИЛИ и триггер,информационный вход которого соединен с выходом компаратора, атактовый вход подключен к. второмувходу устройства, первый.и второйвыходы триггера соединены с первымивходами соответственно третьего и ды которых подключены но к выходам первого и ментов И, выходы треть та И, элемента ИЛИ и ч элемента И являются со первым, вторым и третьим выходамианализатора, входы элемента ИЛИподключены к выходам соответственно третьего и четвертотов И.1 1Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может бытьиспользовано в системах с адаптивной дискретизацией непрерывных сигналов.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем раздельного анализа входного сигнала на участках возрастания, убывания и постоянного значе ния,На фиг. 1 представлена блок-схемаанализатора активности непрерывных,сигналов; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит компаратор 1,цифроаналоговый преобразователь 2ЦАП, первый, второй, третий и четвертый элементы И З-б, элемент НЕ 7элемент ИЛИ 8, триггер 9 и реверсивный счетчик 10, первый и второй входы 11 и 12, первый, второй и третийвыходы 13-15,Работа анализатора активности непрерывных сигналов основана на принципах дельта-модуляции. Анализ активности сигнала 5 Ц осуществляется при этом в два этапа (фиг.2) На первом этапе исходный сигнал 5 Я) 1 фиг. 2,а) преобразуется в последовательность дельта-сигналов а", (фиг, 2,6) путем его сравнения с1сигналом 5 И), предварительно вос - становленным из дельта-сигналов 6; Формирование дельта-сигналовосуществляется по правилу1 при 5 Я)51) 1 0 при бй)5),На втором этапе единичные й;1 и нулевые а; = 0 дельта-сигналы подвергаются логической обработке, В процессе обработки формируются сигналы 0, по правилу1 при Ь-Ь 1 ф. О прий;, ь;,которое обеспечивает формирование единичных сигналов 0,1 только при совпадении двух подряд следуют)их дельта-сигналов Ь, ". Это соответствует возрастанию фиг. 2 в) или убиванию фиг, 2, д) сигнала 5 Ц относительно его предыдущего значения б(1; ) . При чередовании дельта-сигналов Ь; сигнал ; не фор 206 Ы 8 2мируется 0, = 01, так, как сигнал5 Я) не изменяется (фиг, 2).Точность сравнения сигналов 5)и 5 (Ц определяется погрешностью,с которой восстанавливается сигнал 5 Й) , Темп контроля активности сигнала 5 11) осуществляется сучетом его частотных или динамических свойств,Анализатор активности непрерывных сигналов работает следующим образом.Непрерывный сигнал 5(1) , подлежащий анализу, с входа 11 устройства подается на первый вход компаратора 1, на второй инвертирующийвход которого подается восстановленный сигнал Я, отображающий исходный сигнал 5) с требуемой точностью. Компаратор 1 сравнивает сигналы 5 и 5 ф , В зависимости от результатов сравненияна выходе компаратора 1 формируются сигналы ь = 1 сигнал 5(1)превышает сигнал б(Ц 1 и сигналый; О сигнал 5(Ц превышаетсигнал 5(Ц. Сформицованные навыходе компаратора 1 сигналы поступают на триггер 9, а также на управляющие входы элемента И 3 непосредственно и на управляющий вход элемента И 4 через элемент НЕ 7. Предположим, что сигнал 5(Ч превышаетсигнал 5 Ж . Сформированный компаратором 1 сигнал Ь; = 1 открывает элемент И 3 и обеспечивает подачу поступающих тактовых импульсов на вход + 1 реверсивного счетчика 10. При этом количество импульсов в счетчике 10 увеличивается.Если сигнал 5 Я оказывается меньше сигнала 5 И) , на выходе компаратора 1 формируется сигнал Ь;=ОЭтот сигнал инвертируется с по-.мощью элемента НЕ 7. Единичныйсигнал на выходе элемента НЕ 7 открывает элемент И 4 и тактовые импульсы с входа 12 поступают навход - 1 реверсивного счетчика 10.Количество импульсов в счетчике 10соответственно уменьшается. Такимобразом, количество импульсов всчетчике О в каждый момент времениоказывается пропорциональным исходному сигналу 5(1)Цифроаналоговый преобразователь 2преобразует текущее двоичное число в счетчике 10 разрядностьюи в неп1206958 4на выходе элемента И 4 единичныйсигнал, соответствующий случаюЬ(1 с 5 (1), поступает на выход 15и через элемент ИЛИ 8 на выход 14.5 .Одновременно нуленым сигналом спрямого выхода триггера 9 исключается прохождение сигналов с выходаэлемента И 3 через элемент И 5. Еслив следующий момент времени на нходе1 О компаратора 1 вновь действует сигнал Ь, = О, что соответствует убыванию сигнала, то состояние триггера 9 не изменится и, следовательно,на выходе 15 вновь будет сформиро 5 нан единичный сигнал. Запись в триггер 9 текущего сигнала с выхода компаратора 1 осуществляется подачейна его тактовый вход тактовых импульсов с шины 2. При чередовании20. сигналов Ь; с выхода компаратора 1состояние триггера 9 попеременноизменяется. При этом соответствующие единичные сигналы с выходов элементов И 3 и 4 действуют на тех вхо 25 дах элементов И 5 и 6, на вторыхвходах которых. действуют сигналыпротивоположного знака. намическими. 35 3рерывный сигнал 51 , отображающий исходный сигнал 5 с требуемой погрешностью. Величина этой погрешности определяется числом разрядов двоичного числа, используемых для восстанонления сигнала б Щ , и может регулироваться в необходимых пределах количеством раз рядов двоичного кода, подаваемых с выхода счетчика 10 на цифроаналоговый преобразователь 2. При этом изменяется тоЧность сравнения исходного сигнала 51 и восстановленного сигнала 5(1) , подаваемого с вьмода цифроаналогового преобразователя 2 на второй инвертирующий вход компаратора 1.Одновременно с преобразованием сигнала 5 в последователь-.ность дельта-сигналов А; и восстановлением сигнала б 1) осуществляется логическая обработка дельта- сигналов. Она реализуется с помощью функционального узла, состоящего иэ триггера 9 и элементов И 5 и 6. На информационный вход триггера 9 подается последовательность сигналов, отображающих текущее поведение сигнала 5 ф . С помощью триггера 9 обеспечивается запоминание предыдущего значения сигнала 6,и управление логическими элементами И 3 и 4 При единичном состоянии триггера 9 элемент И 5 .открыт и действующий на выходе элемента И 3 единичный сигнал, соответствующий случаю б 3 б С) , поступает на выход 13 и через элемент ИЛИ 8 на вьмод 14, Одновременно нулевым сигналом с инверсного выхода триггера 9 исключается прохождение сигналов с выхода элемента И 4 через элемент И 6. Если в следующий момент времени на выходе компаратора 1 вновь действует сигнал Е, =1, что .соответствует возрастанию сигнала 51), то состояние триггера 9 не изменяется и, следовательно, на выходе 13 вновь будет сформирован единичный сигнал.При нулевом состоянии триггера 9 открыт элемент И 6 и действующий Для синхронной и синфазной работы анализатора активности непрерывных сигналов необходимо, чтобы входы счетчика 10 +1 и "1 и тактовый вход триггера 9 были инверсными ди" Таким образом, на выходе 13 ана-лизатора активности непрерывных сиг 1налов единичные сигналы ц11действуют только в случае возрастания входного сигнала Х(13;на выходе 15 единичные сигналы 0; 1 действуюттолько в случае убывания сигнала9(Ц ; на выходе 14 единичные сиг-налы 11, действуют при возрастании 45и убывании сигнала б(1 . Сигналына выходе 13-15 анализатора активности отсутствуют, если входнойсигнал 81) остается постояннымили изменяется в. заданных преде