Устройство для определения экстремумов

( 06 3 1/00 Государственный комитет СССР по"делан иэооретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 08,02.79 М; В, Чхеидзе, Г. В. Датиашвили, Х. Р. Сордия, М. Г. Келаурадзе и 3. А. Кордзадэе(72) Авторы изобретения Тбилисский филиал Всесоюзного научно- исследовательского института Метрологии им, Д. И. Менделеева.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЛ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМОВ1Предлагаемое изобретение относится к области специализированных вычислительных машин и может быть применено для экспресс-анализа случайных процессов низкого и инфраниэкочастотного диапазонов.Известно цифровое устройство определения екстремумов 1 11, которое содержит преобразователь, реверсивный счетчик илогические элементы. Укаэанное устройство непригодно для обработки процесса в цптроком диапазоне частот без подстройки частоты квайтования преобразователя,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устрой ство, содержащее преобразователь аналог-код, блок управления, приемный регистр, генератор импульсов, два счетчика и три элемента И, причем вход. устройства соединен с первым входом преобразователя аналог-код, второй вход которого подключен к первому выходу бра управления и первым входам счетчиков и приемного регистра, второй выход блока управления подключен к первому входу генератора импульсов, выход которого соединен со счетными входами первого и второго счетчиков, выход 5 преобразователя аналоть-код подключенко вторым входам приемного регистраи второго счетчика, выходы счетчиковподключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И, та выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами третьегомемента И 21.Недостатком известного устройстваявляется узкий частотный диапазон обрабатываемого сигнала.Белью изобретения является расширение частотного диапазона. обрабатьтваьмого сигнала.:Поставленная цель достигается тем,что в устройство введены четвертый,пятый и щестой элемент И, третий счетчик, регистр памяти и элемент ИЛИ, причем выход приемного регистра соединен6353 10 15 20 ва ется,Э 64с. первым входом регистра памяти, второйвход которогоподключен к первому выходу блока управления; а выход регистрапамяти соединен со вторым. входом первого счетчика, выход которого соединенс первыми входами четвертого и пятогоэлементов И, вторые входы которых подключены к выходу второго счетчика, вы- .ход четвертого элемента И соединен спервым входом шестого элемента И,второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов; а выход щеотого элемента И соединен со счетнымвходоМ третьего счетчика, вход которого соединен с третьим выходом блокаупрмлейия, -вйход третьего счетчикаподключен к третьему входу приемного :регйстра, вторым" входам первбго-и второго элементов И и первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединенс выходом пятого элемента И, а вйходэлемента ИЛИ соединен со вторым входомгенератора импульсов.Блоксхема устройства приведейа йачертеже, где первый выход блока управления 1 подключен на запуск преобразо-вателя аналог-код 2, установку нулиприемного регистра 3, первого и второго счетчиков 4, 5 и опрос регистра.памяти 6, Второй выход устройствауправления подключен на запуск генератора импульсов 7. Выход преобразователя 2 подсоединен на счетный вхойсчетчика 5 и приемного регистра 3. Случай К = 3, 4, 5выбирается в зависимости от предполагаемого уров ня шума,Процесс сравнении двух ординат начинается с момента запуска генератора импульсов 7. Последний одновременно заполняет счетчики 4 и 5. В прс.цессе .сравнения двух ординат возникают три случая:О2. 1 Уя - Уп К3. 1 У- У,.;1 КЕсли результат сравнения соответсч- вует первому и второму случаям то содержимое 1.регистра памяти 6 не меняется, так как до переполнения счетчика 9, в котором в начале каждогб цикла сравнения с третьего выхода устройства управления 1 записывается дополнительный код числа К, успевакт переполниться оба счетчика 4, 5 и через элемент И 1 О и элемент ИЛИ 14 остановится генератор импульса 7. Тем самим 11 роцесс сравнения заканчиВ случае, когда УпУцъ К после перейолнения одного из счетчиков 4 или 5, через элемент И 12 оч. кроется элемент И 8 и импульсы генератора 7 начинают поступать на входсчетчика 9 и поскольку, результат сравнения больше выбранного числа К, тодо переполнения другого счетчика успеетпереполниться счетчик 9. Импульс пере40 Выход генератора импульсов 7 черезпервый элемент И 8 подан на счетныйвход третьего счетчика 9, на другойвход которого соединен третий. выходблока управления. Выходы счетчиков 4,5 через второй, третий, четвертый ипятый элементы И 10, 11, 12, 13 иэлемент ИЛИ 14 йодключены на бстановгенератора 7, элемент И 8 и раздельные входы шестого элемента И 15, Выход счетчика 9 с нодбираемой емкостьючерез схему сборки 14 подан на останов генератора 7,В устройстве выбор емкости К счетчика 9 производится оператором с третьего выхода блока управления 1. Случай К " 1 соответствует режиму работы известных аналогичных устройств иприменяется только для анализа процесса в узком диапазоне частот.Случай К = 2 соответствует режимуобработки щирокополосного случайногопроцесса и без шума. 35 45 50 55 полнения счетчика 9 переносит содер- жимоеУ, приемного регистра 3 в регистр памяти 6, взамен 1 и 4, пройдя соответ- ствукаций элемент И 11 или 12 попадает на вход выходного элемента И 15 и через элемент ИЛИ 14 остановит генератор импульса 7.Если устройство анализирует участок подъема кривой, то первым всегда переполнится счетчик 5 и его импульс переполнения пройдет именно через элемент 12 и попадет на один и тот же вход элемента И 15. Аналогично при анализе спадающего участка кривойимпульс переполнения счетчика 4,пройдя через элемент И 12, попадет на другой вход элемента И 15.Положение выходного элемента И меняется лищь при переходе с подъема кривой на спад или наоборот. Тем са- . мым на выходе триггера улавливаются экстремальные точки кривой.В предлагаемом устройстве расширение частотного диапазона и обработка5646353 сигналов с шумами не приводит к увеличению обьема и усложнению связей,поскольку дополнительно вводится лишьзапоминаюший регистр и третий счетчик9, но зато реверсивный счетчик замененна два простых счетчика с таким жеколичеством разрядов6выход преобразователя аналог-код подкллючен ко вторым входам приемного ретистра и второго счетчика, выходы счетчиков подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым вхсЭффективность применения предлагаемого устройства была подтверждена на,макетном устройстве. Например, припОстоянной частоте квантования 1 у =1000 Гц, емкости К = 1 счетчика Ъи подаче на вход процесса с частотойниже 3 0 Гц вообще не удавалось фиксировать экстремальные точки интересующегося процесса, При соотношении уровня сигнала к помехе 3 с 3/2, где 3 - динамический диапазон сигнала по амплитуде в цифровых единицах, не удавалосьтакже зафиксировать экстремумы сигнала.При выборе емкости К 3 2 счетчика 9 получились удовлетворительныерезультаты,Габариты устройства выполненное наферротранзисторных элементах не превышало 20 х 20 х 25 см,формула изобретенияУстройство для оцределения экстремумов, содержащее преобразовательаналог-код, блок управления, приемныйрегистр генератор импульсов, два счет- чика и три элемента И,.причем вход устройства соединен с первым входом преобразователя аналог-код, второй входаа которого подключен к первому выходу блока управления, к первым входам . счетчиков и приемного регистра, второй выход блока управления подключен к.первому входу генератора импульсов,45 выход которого соединен со счетными входами первого и второго счетчиков,дами третьего элемента И, о т л ича.юше ес я тем, что, с целью расширения частотного. диапазона обрабатываемого сигнала, в него введены четвертый, пятый и шестой элементы И, третий счетчик, регистр памяти иэлемент ИЛИ, причем выход приемногорегистра соединен с первым входомрегистра памяти, второй вход которогоподключен к первому выходу блокауправления, а выход регистра памятисоединен со вторым входом первогосчетчика, выход которого соединен спервыми входами четвертого и пятогоэлемента И, вторые входы которыхподключены к выходу второго счетчика,выход четвертого элемента И соединенс первым входом шестого элемента И,второй вход которого подключен к выходу генератора иМпульсов,а выход шестого элемента И соединен со счетнымвходом третьего счетчика, вход которого соединен с третьим выходом блокауправления, выход третьего счетчикаподключен к третьему входу приемногорегистра, вторым входам первого ивторого элементов И и первому входуэлемента ИЛИ, второй вход которогосоединен с выходом пягого элемента И,а выход элемента ИЛИ соединен совторым входом генератора импульсов.Источники информации, принятые вовнимание приэкспертизе,1. Авторское свидетельство СССРМ 32 Р 443, кл, Я 06 Р 7/38,06. 04. 71.2, Авторское свидетельство СССРМ 312276, кл, ( 06 Р 7/38,21,01.71.646353:,;,ф о орректор Е. Папи Тираж 779Госуд арственного комитетденам изобретений и отОЗБ, Москва, Й;35,й; фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектн Составитеиь В., ТарГубнипкаа Техред С, Мигай . йодписноеа СССРрытнйушскаа наб., д. 4/8