Адаптивный временной дискретизатор

,1401500 С 0.8 С 19/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и др.стеергоОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(7 1) Научно-производственное обнение по радиоэлектронной медицкой аппаратуре(57) Изобретение относится к электро- измерительной технике и может использоваться для адаптивной временной дискре тиз ации в телеме триче ских системах. Изобретение позволяет повысить информативность дискретиэатора. Дискретиэатор реализует апертурный метод сжатия данных с использованием интерполяции первого порядка. Дискретизатор содержит блок 1 памяти, вычитатели 2-4, функциональный генератор 5, цифроаналоговые преобразователи 6-8, пиковые детекторы 9, 10, компараторы 1 1, 12, элемент ИЛИ 13, Я элемент И 14 и триггер 15. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.Пусть в момент времени с на выходе элемента ИЛИ 13 формируется им пульс, устанавливающий триггер 15 в единичное состояние. Этим же импульсом генератор 5 устанавливается в исходное состояние, в блоке 1 запоминается мгновенное значение входно го сигнала Ц(г., ). Начиная с этого момента времени на выходах вычита - телей 2-4 формируются сигналы ц (с)=ц(с)-ц(г.;)+Е;ц,( )=ц( )-ц(с,); 50 цИ) =ц(с)-ц(с; )- е,где б " напряжение, поступающее натретьи входы вычитателей 2-4,5 равное предельно допустимому значению погрешности линейной интерполяции исходного сигнала по сжатым отсчетам. Изобретение относится к электро- измерительной технике и может исполь,лваться в телеметрических системах, где требуется сжатие передаваемой ин 5 формации.Цель изобретения - повьппение информативности дискретизатора.На фиг. 1 представлена структурная схема адаптивного временного дискретизатора, на фиг.2 - функциональная схема функционального генератора, на фиг.3 - функциональная схема пикового детектора на фиг.4 - график, поясняющий метод сжатия. 15Адаптивный временной дискретизатор содержит (фиг,1) блок 1 памяти, первый 2, третий 3 и второй 4 вычитатели, функциональный генератор 5, первый 6, третий 7 и второй 8 цифроана логовые преобразователи, первый 9 и второй 10 пиковые детекторы, первый 11 и второй 12 компараторы, элемент ИЛИ 13, элемент И 14 и триггер 15.Функциональный генератор содержит 25 (фиг. 2) генератор 16 импульсов, делитель 17 частоты, первый 18, второй 19 и третий 20 счетчики импульсов, блок . 21 сравнения и регистр 22 сдвига. 30Пиковый детектор содержит первый 23 и второй 24 операционные усилители, выпрямитель (диод) 25, ключ 26, накопитель (конденсатор) 27 и шину 28 нулевого потенциала. 35Дискретизатор работает следующим образом. Эти сигналы поступают на аналоговые входы (входы опорного напряжения) цифроаналоговых преобразователей 6-8, на цифровые входы которых поступает сигнал с выхода функционального генератора 5.функциональный генератор 5 работает следующим образом (фиг.2). Импульсом с выхода элемента ИЛИ 13 в счетчике 18 устанавливается значение единицы, импульсы с выхода генератора 16 с частотой следования 2 поступают на делитель 17 частоты с коэффициентом деления К и на счетчик 19. В блоке 2 1 сравниваются кодовые значения М, первого 18 и И второго 19 счетчиков. В момент их равенства импульс с выхода блока 21 устанавливает счетчик 19 в нулевое состояние. Эти импульсы подсчитываются в счетчике 20 (В ), их частота следования Е = Е/И,. Через интервал времени Т - " К /Г в счетчике 20 устанавливается значение Из(Т)=Тфй=К/Н. Отерицательным фронтом импульса с выхода делителя 17 это значение записывается в регистр 22 (Ир, ), счетчик 20 обнуляется. При поступлении очередного положительного импульса с выхода делителя 17 состояние счетчика 18 увеличивается на единицу, частота К уменьшается, следовательно, уменьшается И,(2 Т). Поскольку кодовое значение И(с) со временем линейно возрастает, то с точностью до младшего разряда можно записать Н, (й) =/2 Т; отсюда получаем:йм,И) =К 2 Ку1 . оТаким образом, в регистре 22 через каждый временной интервал, равный 2 Т, фиксируется кодовое значение, обратно пропорциональное времени.В цифроаналоговых преобразователях 6-8 происходит умножение аналоговых сигналов ц,(С), ц (С), ц 1(1) на кодовые значения И с (С) .Выходные сигналы преобразователей 6-8 равны:ц(е) -ц(с; )Й 4 П0 (с ) =Б (г) =КгСгде К=. 1,2 КоПусть в момент времени С, +Ьс (фиг.4) на втором выходе функционального генератора 5 формируется положительный импульс, который, проходя через элемент И 14, устанавливает триггер 15 в нулевое состояние, До этого момента высокий потенциал, поступающий с выхода триггера 15, удерживал ключи 26 пиковых детекторов 9 и 1 О в замкнутом состоянии, конденсаторы 27 были заряжены до уровня входных сигналов, т,е.Пцдд 1 (1 +ЬС) ф 0 цдп ф (Т +1При переходе триггера 15 в нулевое состояние ключи 2 б размыкаются и блоки 9 и 10 начинают работать как обычные пиковые детекторы, причем детектор 9 определяет минимальное значение напряжения П(С ), а детектор 10 - максимальное значение напряжения Ц(С) на временном интервале с;+де, с;+,Таким образом, начиная с момента времени г,+ ЬС, на выходах преобразователей 6-8 формируются сигналы,мгновенные значения которых пропорциональны наклонам Б+(С), Б(С), Б (С) отрезков прямых, проведенных через последний. существенный отсчет П(С, ), и текущие значения сигналов Ц+Е; ПИ); П(С)- Я (фиг.4). Предположим, что в момент времени С в пиковом%детекторе 10 зафиксировалось максимальное значение Б (г. )=Б , ВыФходные сигналы пиковых детекторов 9 и 10 сравниваются с текущим значением П(г)=Б(е). Условия срабатывания компараторов 11 и 12 следующие; Б(Е)Бмин Б 6 Б максВ момент времени с; (фиг, 4), когда Б(с;+, )=Б макс на выходе компаратора 12 формируется импульс, который поступает через элемент ИЛИ 13 на выход дискретизатора. С этого момента работа устройства повторяется,При восстановлении исходного сигнала по существенным отсчетам 0(; ), ЦИ ) погрешность аппроксимации не превышает Е и достигает максимального значения в момент времениТаким образом, дискретизатор реализует апертурный метод сжатия дан" ных с использованием интерполяции первого порядка, за счет чего обеспечивается повышение информативностидискретизатораформула и з о б р е т е н и я 51. Адаптивный временной дискретизатор, содержащий вычитатели, первыевходы которых объединены и являются информационными входами дискретизато О ра, элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом триггера, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения информативности дискретизатора, в него введены блок па мяти, цифроаналоговые преобразователи, пиковые детекторы, компараторы,элемент И и функциональный генератор, информационный вход блока памяти подключен к информационному входу дис кретизатора, выход блока памяти соединен с вторыми входами вычитателей, третьи входы первого и второго вычитателей объединены и являются установочным входом дискретизатора, выходы вычитателей соединены с первымивходами одноименных цифроаналоговых преобразователей, выходы первого и второго цифроаналоговых преобразователей соединены с информационнымиЗОвходами соответственно первого и второго пиковых детекторов, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго компараторов, выход третьего цифроаналогового преобразователя соединен с вторыми входами первого и второго компараторов, выходы которых соединенысоответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, управляющий вход4 О бло ка памяти и вход функцион ально го генератора объединены и подключенык выходу элемента ИЛИ, первые выходы функционального генератора подключены к одноименным вторым входом пер вого, второго и третьего цифроаналоговых преобразователей, второй выходфункционального генератора соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход триггера соединен с управляющими входами первого, второго пиковых детекторов и вторым входом элемента И, выход элемента ИЛИ является выходом дискретизатора.2, Дискретизатор по п, 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что функциональный генератор содержит генератор импульсов, делитель. частоты, счетчики, блок сравнения и регистр, выходгенератора импульсов соединен с входом делителя частоты и счетным входом первого счетчика, выходы первого и второго счетчиков соединенысоответственно с одноименными первыки и вторыми входами блока сравнения, выход которого соединен с установочным входом первого счетчикаи счетным входом третьего счетчика,выход третьего счетчика соединен синформационным входом регистра, установочный вход второго счетчика является входом функционального генератора, выходы регистра являются пер.вымя выходами функционального гене,ратора, выход делителя частоты соединен со счетным входом второгосчетчика, установочным входом третьего счетчика, управляющим входом регистра и является вторым выходом фун.кционального генератора. 3. Дискретизатор по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что пиковый детектор содержит операционные усилители, выпрямитель, ключ, накопитель и шину нулевого потенциала, выход первого операционного усилителя соединен с информационным входом ключа и входом выпрямителя, выходы 1 О ключа и выпрямителя объединены и подключены непосредственно к первому входу второго операционного усилителя и через накопитель к шине нулевого потенциала, первый вход первого 15 операционного усилителя и управляющий вход ключа являются соответственно информационным и управляющим входами пикового детектора, выход второго операционного усилителя сое динен с вторыми входами операционныхусилителей и является выходом пикового детектора.1401500 оставитель М.Никуленковехред М,Дидык рректор М. Поко едактор Н.Туп каз 2788 аб д Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород Проектная 49 Тираж 558ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушская Подписное ета СССР тий