Последовательно-параллельный многоканальный интегрирующий преобразователь

(19) И 1) 51)5 С 06 С 7/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АЛЛЕЛЬНЫ 11 1 ИЙ ПРЕОБ Р 19очный машинострои к измер сти к ойДягел аметровсов малойь использ ые фильт ано при регистраци нтроле ин Автомпульс ат,к( ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный зательный институт(56) Куля В,И. Ортогональнры. - Киев: Техника, 1967.Рыжевский А,Г Шабаловматизация контроля формы моных сигналов, - М,: Энергои1986, с. 40, рис, 8. 2 (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-ПАР МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИНТЕГРИРУЗ РАЭОВАТЕЛЬ(57) Изобретение относит тельной технике, в частн ствам для определения па редкоповторяюдхся проце длительности, и может бы тегральных параметров сигналов.Целью изобретения является повышениеточности преобразования за счет увеличения числа инАормативных парамет(3) ров и расширения динамического диапазона совместным преобразованием исследуемого и приближающего сигналов. Устройство содержит первую группу блоков 1 умножения, интеграторы 2,5 генератор 3 линейно независимых функций, блок 4 синхронизации, вход 5 устройства, коммутаторы 6, блоки 7 выборки-хранения, группу сумматоров 8, первый 9, второй 10 и третий 11 сумматоры, вторую группу блоков умножения, блок 13 умножения, внешнюю входную шину 14 информативных параметров, Полученные в первом цикле преоб раэования информативные параметры с выходов интеграторов 2 в сумматорах 9 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к уст, ройствам для определения параметровредкоповторяющихся процессов малой 25длительности, и может быть использовано при регистрации и контроле интегральных параметров сигналов.Целью изобретения является повышение точностипреобразования за счет ЗОувеличения числа информативных параметров и расширения динамическогодиапазона совместным преобразованиемисследуемого и приближающего сигнала.На чертеже приведена структурнаясхема преобразователя.Преобразователь содержит первуюгруппу блоков 1-1 - 1-и умножения,интеграторы 2-2 - 2-п, генератор 3линейно независимых Функций, блок4 синхронизации, вход 5 устройства,коммутаторы 6-1 - 6-п, бпоки 7-12-и вь;борки-хранения, группу сумматс.ров 8-1 в 8-п, первый 9, второй 10 итр .тий 11 сумматоры, вторую группублоков 12-1 - 12-и умножения, блок 13умножения и внешнюю входную шину 14инд)ормативных параметров.Математическое обоснование работыустройства заключается в следующем,В преобразовании относительно прямого преобразователя параллельноготипа участвует произведение суммысигналов: исследуемого х(с) и смещения х И), получаемого с инвертирующего выхода первого сумматора 9,на сигнал модулирующий х (С), которыйФормируется на выходе второго сумматора 10,и 10 Формируют сигналы соответственно смещения и модулирующий; х (С)ии и а,1;(1); х = 1 +а1:о )=о , . Во втором цикле выполняется1преобразование сигналах(г) - х 3 хА,(1), и дополнительные информативные параметры позволяют получить значения весовых коэффициентов 1 Г,(С)системы приближающих функций из условия минимума выражения лиИх(с) - Х ае,(й)-Е а е,(сЦ1:О )=о2кЕа;, Е; ИН йе, 1 ил,;:о Если в первом цикле преобразования участвует только исследуемый сигнал х, при Ео(г) = 1, хО,х (С) = 1, то аппроксимирующий сигнал иа, Е.(С) по критерию минимумал и х(с) -а. е.(с)1 Йт 11) оои из требования обращения в нуль частных производных выражения (1) по параметрама;, определяется из системы уравнений ии.11 х(с) - ,. а, я. ( Е,(с)6=01,о1 со 1еО, пхИ) ,(Ойс=ДЕ; Е (С) с 1 Е, .,=О,п,о что позволяет задать веса сумматоров 8-1 - 8-п (Ь ).Если к началу второго цикла преобразования, во время действия сигнала выборки к блокам 7 выборки-хранения подключаются выходы интеграторов 2 и значения информативных параметров, полученных в первом цикле преоб)дО 5 15663разования, переписываются в блоки 7выборки-хранения,то х (Т) = -а Е. (С);х (Т)1 дОи 1+, а; Тогда общий преобразуемый сигнал 76 6Л11-1 =х(С) - а, Я.(Е)хо 1 дО а., Е,(С) Е;(С) с 1 Е =1 дОЛ+ 7 а, Я. 1:О и соответственно информативными интегральными параметрами во второмцикле преобразования являются л(7)40 из условия обращения в нуль частныхпроизводных по параметрам а;достигается приЛ1 хд) - е а;, Е (до 1 а О;Е а, Е.(с) Е.,(г.) с 1 с, = О, п, дО 55 Левая часть данной системы уравнений образует вектор 1 а интегральных параметров Причем первый член равен нулю, исходя из (2),Заметим, что минимум выражения35 полученных во втором цикле преобразования.Выделение дополнительных информатинных параметров а; ) при аппроксимации эквивалентно расширению системы функций 1 б. Таким образом,достигается расширение диапазона входного сигнала за счет преобразованияи-разности х(С) -а Е. и увели 1 дОчение числа информативных параметров.Преобразователь работает следующимобразом,Каждый цикл преобразования включает следующую последовательность сигналов на соответствующих выходах блокасинхронизации: снятие сигнала сбросаинтеграторов, выдачу сигналов синхронизации генератора линейно независимыхфункций и разрешения интегрирования.При этом выполняется преобразование,которое заканчивается по истеченииВРЕМЕНИ ло СНятИЕМ СИГНаЛа раэрЕШЕНИяинтегрирования. На выходах интеграторов запоминаются значения информативных параметров, Затем выдается сигналразрешения выборки, что обеспечиваетзапоминание значений информативныхпараметров в устройствах выборки и хранения, По окончании сигнала разрешения выборки снова устанавливаетсясигнал сброса интеграторов, подготавливающий их к следующему циклу преобразования,Если используется простейший режим,соответствующий алгоритмическому описанию, то входы информативных параметров при подаче нулевых значенийсигналов являются входами начальнойустановки, преобразование выполняется только сигнала х(С), Если заранеепрогнозируется форма исследуемого сигнала, то априорная информация позволяет вычесть иэ сигнала х(С) сигналхо (Г) и промодулировать разностьсмсигналом х(С),которые предопределяютподачу соответствующих информативныхпараметров на шину 14,Возможен также следящий режим, когда начальная установка не выполняет.едактор Н. Бобкова Техред М.Дидык Корректор И, Муска Заказ 1223 Тираж 556 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по .изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, осква, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ся, поскольку последующие измерения 1;1, в 1-м цикле связаны только с параметрами 1 , полученными в предыдущем цикле,5 Формула изобретенияПоследовательно-параллельный многоканальный интегрирующий преобразователь, содержащий блок синхронизаО ции, вход запуска которого соединенинформационным входом устройства, Э первый выход соединен с входом гейератора линейно независимых функций, Выходы которого подключены к первым15 Входам соответствующих и блоков умножения первой группы (где и = 1, 2,), вторые входы которых объедийены между собой, а выходы и блоков умножения первой группы соединены с информационными входами соответст 2 О вующих и интеграторов, выходы которых являются выходами устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования за счет увеличения числа информативнык параметров и расширения динамического диапазона совместным преобразованием исследуемого и приближающего сигналов, в него введены иЗО коммутаторов, и блоков выборки-хранения, группа из и сумматоров, вторая группа из и блоков умножения, первый, второй и третий сумматоры и блок умножения, причем выходы и интеграторов подключены к первым инфор мационным входам соответствующих и коьщутаторов, вторые информационные входы которых подключены к входу задания информативных параметров устройства, а выходы и коммутаторов соединены с информационными входами соответствующих и блоков выборки-хранения, выход 1-го (где =1,2. ,иблока выб орки-хранения подключен к.-му входу каждого из и сумматоровгруппы, выходы которых соединеныс первыми входами соответствующихи блоков умножения второй группы,вторые входы которых подключены ксоответствующим выходам генераторалинейно независимых функций, а выходы и. блоков умножения второй группысоединены с соответствующими и входами первого сумматора и с соответствующими и входами второго сумматора,(и+1)-й вход которого подключен кпервому выходу генератора линейнонезависимых функций, инвертирующийвыхо первого сумматора соединен спервым входом третьего сумматора,второй вход которого подключен к информационному входу устройства,выход третьего сумматора соединен спервым входом блока умножения, второй вход которого подключен к выходувторого сумматора, а выход блокаумножения соединен с вторыми входамии блоков умножения первой группы,второй, третий, четвертый и пятый выходы блока синхронизации подключенысоответственно к входам разрешенияинтегрирования и интеграторов, квходам сброса и интеграторов, куправляющим входам и коммутаторов ик входам выборки и блоков выборкихранения,