Устройство выделения экстремумов сигнала

,ъфс уТк-, 1 Г ИОАН 8 ИДЕТ ВТОРСК етельство СССРК 5/153, 1981ельство СССРК 5/153,МУ НИЯ ЭКл(54)МОВ СИ ВО ВЫДЕЛЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(57) Изобретение может быть использовано при построении анализаторов функций распределения экстремумов. Цель изобретения " повышение точности выделения экстремумов сигнала. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1,регистр памяти 2, цифровой компаратор 3, формирователи 6 и 7 импульсов и элемент ИЛИ 8.Введение 0-триггеров 4 и 5 и образование новык функциональных; связей повышает точность выделения экстремумов сигнала путем повышения быстродействия выделения экстремумов сигнала. 2 илИзобретение относится к импульсной технике и может быть использованопри построении анализаторов функцийраспределения экстремумов, при определении временного положения экстремумов и моментов синхронизации вустройствах автоматики и техники связи,Целью изобретения является повыше 1 Оние точности выделения экстремумовсигнала путем повышения быстродействия устройства вьщеления экстремумовсигнала,На фиг,1 приведена структурная 15схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы его работы,Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП 1 1, регистр памяти 2, цифровой компаратор 203, первый 0-триггер 4, второй 0-триггер 5, первый 6 и второй 7 формирователи импульсов, элемент ИЛИ 8. ВходАЦП 1 соединен с входной шиной устройства а выходы разрядов цифрового кода соединены с группой А входовсоответствующих разрядов цифровогокомпаратора 3 и соответствующими .информационными входами регистра памяти 2, выходы регистра памяти 2 соедииены с группой В входов соответствующих разрядов цифрового компаратора 3,выход А ) В которого соединен с инФормационным входом первого 0-триггера 4, выход А ( В цифрового компаратора 3 соединен с информационнымвходом второго 0-триггера .5, Выходыпервого 4 и второго 5 0-триггеров,соединены соответственно со входамипервого 6 и второго 7 формирователейимпульсов. Выходы формирователей импульсов 6,7 соединены со входами элемента ИЛИ 8, а тактовая шина устрой ства соединена со входами синхронизации АЦП 1, регистра памяти 2 и0-триггеров 4 и 5.Устройство выделения экстремумовсигнала работает следующим образом.Исследуемый сигнал поступает навход АЦП 1, с выхода которого кодисследуемого сигнала поступает навходы А соответствующих разрядов цифрового компаратора 3 и соответствующие информационные входы регистра.памяти 2, По фронту тактового сигнала (фиг.2.2) на выходе АЦП 1 устанавливается код, соответствующий текущему значению исследуемого сигнала(фиг,2.3), а на выходе регистра памяти 2 - код, соответствующий предыдущему значению (фиг.2.4), Цифровойкод с выхода регистра памяти 2 поступает на входы В соответствующихразрядов цифрового компаратора 3.Цифровой код на выходах регистрапамяти 2 и АЦП 1 сохраняет свое значение в течение тактового интервала,Если числовое значение кода с выхода АЦП 1 меньше, чем значение кодачисла, хранящегося в регистре памяти 2, то на выходе АВ цифровогокомпаратора 3 устанавливается потенциал "О" (фиг.2.5), который поступает на 0-вход первого 0-триггера 4.На выходе А ( В цифрового компаратора 3 при этом устанавливается потенциал "1" (фиг.2,6), который поступает на Э-вход второго 0-триггера 5.На выходах 0-триггеров 4 и 5 по фронту тактового сигнала устанавливают -ся потенциалы, которые были на выходах цифрового компаратора 3. Если вследующем такте работы устройстванаблюдается дальнейшее убывание сигнала, то потенциалы на выходе 0-триггеров 4 и 5 не изменяются (фиг.2.5,2,6). При наличии на кривой входногосигнала точки минимума (а, Фиг,2.1)в момент времени, соответствующий точ-.ке "б",числовое значение кода на вы-ходе АЦП 1 окажется больше числового значения кода, хранящегося в регистре памяти 2, й на выходе А ) Вцифрового компаратора 2 устанавливается потенцил "1" (фиг.2.5), а навыходе АВ. - потенциал "О" (фиг.2.6). Соответственно по фронту тактового импульса на выходе 0-триггера4 устанавливается потенциал- "1"(фиг.2.7), а на выходе 0-триггера 5 - потенциал "О" (фиг.2.8),По перепаду из состояния "1" в состояние "О" срабатывает второй формирователь импульсов 7 и на его выходе появляется импульс (фиг.2.10)сигнализирующий о наличии минимумав исследуемом сигнале, задержанныйна два такта работы устройстваСигнал с выхода формирователя 7 поступает далее на вход схемы ИЛИ 8 ина ее выходе появляется импульс(фиг,2.11), соответствующий точкеперегиба исследуемого сигнала. Приналичии в исследуемом сигнале точки максимума (б,фиг. 2.1), в моментвремени, соответствующий точке "в 1числовое значение кода на выходеАЦП 1 оказывается меньше числовогозначения кода хранящегося в регистре памяти 2, и на выходе А В цифрового компаратора 3 устанавливаетсяпотенциал "0" (фиг.2.5),а на выходеА (В - потенциал "1" (фиг.2.6). Соответственно по фронту тактового импульса на выходе Э-триггера 4 устанавливается потенциал "О" (фиг,2.7), Оа на выходе Э-триггера 5 - потенциал"1" фиг,2.8 . При переходе из состояния "1" в состояние "О" срабатывает первый формирователь импульсов6 и на его выходе появляется импульс, 5сигнализирующий о наличии максимумав исследуемом сигнале (фиг.2.9). Навыходе схемы ИЛИ 8 (фиг.2.1) появляется импульс, соответствующий точке перегиба исследуемого сигнала 20(фиг.2.1, точка б), задержанный надва такта работы устройства. Если далее по-прежнему наблюдается убываниесигнала, то логическое состояниеЭ-триггеров 4 и 5 в следующем так= 25те не изменяется (фиг.2.7,2.8), Вмоменты времени, когда исследуемаявеличина не изменяется ( фиг.2.1 точка 2,д), на выходах А) В, А ( В цифрового компаратора 3 устанавливаются потенциалы "0", которые поступают на Э-входы триггеров 4 и 5 (фиг.2.5,2.6), тогда на выходе Э"триггера5 устанавливается потенциал "О"(фиг.2.8 ), а состояние первого Э-триггера 4 не изменяется (фиг,2.7). Припереходе из состояния "1" в состояние"О" срабатывает второй формировательимпульсов 7 и на его выходе появляется импульс (фиг.2.10), сигнализирующий о наличии иинимума в сигнале(фиг.2.1, точка 2). На выходе логического элемента ИЛИ 8 появляетсяимпульс, соответствующий характернойточке исследуемого сигнала. При необходимости можно получить количественные значения исследуемого сигналав моменты его экстремумов, численноравные кодухранящемуся в регистрепамяти 2.Для обеспечения работоспособности устройства на высоких тактовых скоростях необходимо выполнение следующего условия: 55х"5 АЧл ЗА.к "Ри ЪА.ЛЧП 13 д,р ТС,пРи Е,АЧп-езА.Ргде Т - период тактовой частоты;г. А я - время задержки информационного сигнала в блокеАЦП относительно фронтатактового импульса;время задержки сигналацифровым компаратором;- время задержки сигналаинформации относительнофронта сигнала на входесинхронизации.Поскольку для приема и хранения данных в блоке АЦП используется выходной тактируемый регистр, то и верхняя граничная частота работыустройства определяется выражением1 1рс - -(зд р34. К Формула изобретенияУстройство выделения экстремумов сигнала, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с входной шиной устройства, регистр памяти, цифровой компаратор, первый и второй формирователи импульсов, элемент ИЛИ, причем выходы разряд дов цифрового кода аналого-цифрового преобразователя соединены с входами А соответствующих разрядов цифрового компаратора и информационными входа-. ми регистра памяти, выходы которого соединены с группой В входов соответствующих разрядов цифрового компаратора, шина тактового сигнала соединена с тактовым входом аналого-цифрового преобразователя, выходы формирователей импульсов соединены с входами элемента ИЛИ, о т л и ч а ю" щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности выделения экстремумов сигнала путем повьппения быстродействия устройства, введены два Э-триггера, при этом выход АВ цифрового компаратора соединен с информационным входом первого Э-триггера, выход А ( В цифрового компаратора соединен с информационным входом второго Э- триггера, выходы первого и в горого Э-триггеров соединены соответственно с входами первого и второго формирователей импульсов, а тактовая шина устройства соединена с входами синхронизации регистра памяти и Э-триггеров.413710 дакт ктор В.Гири аказ 3793/5 раж 9 писное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,ФВб Составитель Г.Брынскиорват Техред М,дидык ВПИИПИ Государственного ко по делам изобретений и13035, Москва, Ж, Раушска итета ССткрытийнаб., д