Устройство для отображения однократных процессов

Сотов Соеетскнк Социалистических Реслублнк(22) Заявлено 21.1 279 (21) 2859836/24с присоединением заявки йо - .(51)М, Кл,С". ОЧ С 1/16С 06 К 15/00 Государственный комитет СССР яо делам итобретений н открытий(72) Авторизобретения В.П. Штырков Ряэанский радиотехнический институт(54 ) УСТРО 3 СТВО ДЛЯ ОТОБРАНИЕИЯ ОДОКРАТ(ЫХПРОЦГССОВ Изобретение относится к информационно-иэмерительной технике и может быть использовано ллл ис ледования однократных электрических сигналов.известно устройство регистрации однократных сигналов, содержащее последовательно соединенные усилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), коммутатор, блок памяти и видеоконтрольный блок и блок управления 1).Недостатком этого устройства является большая ем:ость памяти, необходимая для регистрации исследуемого сигнала с высокой точностью.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство регистрации однократных сигналов, содержащее усилитель, АЦП, три блока памяти, блок выделения границ сообщения, коммутаторы, блок управления, видеоконтрольный блок, блок горизонтальной развертки и генератор тактовых импульсов. Это устройство позволяет автоматически выбирать длительность развертки, т.е. адаптироваться к длительности сигнала 121.Недостатком устройства является большая погрешность регистрации Эа счет потери высокочастотных составляющих между сосед пдми отсчетами,взятыми через равные интервалы дискретизации,Цель устройства - повышение точности регистрации сигналов.Указанная цель достигас ся тем,что в ус-ройство, содержащее усилитель, соединенный с блоком ньдделедОния границ сообщения и аналого-цифровым преобразователем, подключенным к блоку управления и к генератору, первый блок памяти, подключенный к одному из входов блока отображения, к другому входу которогоподключен первый счетчик, связанныйс генератором, второй и третий блокипамяти и коммутатор, введены компаратор кодов, второй, третий и чет 2 О вертый счетчики, схема сравнения,элемент ИЛИ и формирователь кода,причем вход компаратора кодов подключен к выходу аналого-цифровогопреобразователя, а выходы подключенык одним из входов первого блока памяти, второго и третьего счетчикови элемента ИЛИ, другие входы которого подключены к одним выходам первого и второго счетчика и схемы сравЗО нения, входы которой подключена кдругим выходам парного и второго счетчиков и к первому выходу второго блОка памяти, второй выход которого подключен к одному из входов коммутатора, а входы снязаны с другим выходом второго счетчика и с од ним иэ выходов элемента ИЛИ, другие выходы которого подключены к первому и к третьему блоку памяти, другие выходы схемы сравнения подключены ко второму и третьему счетчикам, связанным между собой и с блоком управления, третий счетчик связан с третьим блоком памяти, с генератором и с формирователем кода, который связан с коммутатором, подключенным к блоку управления и ко второму счетчику, генератор связан с блоком управления и с четвертым счетчиком, который связан с блоком ныделения границ сообщения и с третьим блоком памяти, 20На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы работы устройства; на фиг. 3 - вид отображаемых сигналов на экране блока отображения. 25Устройство содержит усилитель 1, АЦП 2, первый блок 4 памяти, компаратор кодов 3, блок 5 отображения, генератор 6, второй счетчик 7, второй блок 8 памяти, схему сравнения 9, счетчик 10 развертки, четвертый счетчик 11, третий счетчик 12, третий блок .13 памяти, элемент ИЛИ 14, блок 15 выделения границ сообщения, блок 16 управления, формирователь 17 кода, коммутатор 18.Устройс.тно работает следующим образомВходной сигнал х(1), усиленныйусилителем 1, преобразуется н код 40АЦП 2 с частотой йЗ и поступает накомпаратор кодов н котором с каждымтактом работы АЦП 2 происходит сравнение предыдущего К 1 и последующегоК 2 кодон сигнала х (фиг. 2 б), 45(на Фиг, 2 а изображена часть сигналах(1.), где у - пороговый уровеньАЦП 2),Счетчик 7 считает число импульсовй в промежутке времени от 1.( до +(, 0когда на выходе АЦП 2 код не меняется (1 сп где и - емкость счетчика 7),В момент с смены кода сигнала1+х (с) с компаратором кодов 3 поступает импульс И 1 через элемент ИЛИ 14 наблоки 4,8 и 13 памяти, работающие синх ронно, В блок 4 памяти запишется кодсигнала К =К==К, в блок 8 памяти - соответствующий код числа тактов повторения, а в блок 13 памяти -код веса такта повторения, в данном случае код нуля. Импульс И 1 также обнуляет счетчики 7 и 12,.В момент времени С + происходитсравнение кода К + с К 4+ . Счетчик7 считает импульс й и т.д. Код счетчика 12 управляет частотой генератора б.В момент 1 и переполнения счет 1 фи .чика 7 счетчик 12 считает импульс переполнения И 2, при этом происходит уменьшение частоты генератора б в раз, где 3 т 1, Импульс И 2 также устанавливается в счетчик 7 с формирователя кода 17 код и)7, проходящий через коммутатор 18. Эта операция равносильна тому, что счетчик 7, начиная с момента времени , считал импУльсы частотой 1 з/1 (фиг 2 в).При последующем переполнении счетчика 7 н момент нремени 1 не происходит смены кода, счетчик 12 считает еще один импульс И 2, при этом происходит уменьшение частоты 1)( генератора б в у раз, где 9 )1, частный случай у = 3, Импульс И 2 также устанавливает в счетчик 7 с формирователя кода 17 код И 1, проходящий через коммутатор 8. Эта огерация равносильна тому, что счетчик 7, начиная с момента времени,считал импульсы1+ 1частотой3 ЯВ момент времени 1 происходит смена кода сигнала х и с компаратора кодов 3 поступает импульс И 1 через схему ИЛИ 14 на блоки 4,8 а 13 памяти. Вследствие этого блок 4 памяти запишется код сигнала К==44 =К, н блок памяти 8 соответствующий код числа 3 тактов повторения, а н блок 13 памяти код веса такта пов торения, в данном случае код двойки, Импульс И 1 также обнуляет счетчики 7, 12 и т.д.Входной сигнал х(1) также поступает на блок 15 выделения границ сообщения, которая разрешает счетчику 11 считать импульсы частотой Р ЙЗ, где р 1. При окончании сигнала х(1) или переполнении блок 13 памяти на счетчик 11 приходит запрет на считывание импульсов р Г,При отображении неравномерно зарегистрированный сигнал х(т.) может быть восстановлен полиномом любого порядка. Рассмотрим восстанонление сигнала х ) полиномом нулевого порядка.Код сигнала К=К ==К 1, хранящийся в блоке 4 йамяти выводится на блок 5 отображения, определяя положение светящейся точки по вертикали. Одновременно с этим с блока 8 памяти код числа 1 повторений кода К, проходя коммутатор 18, устанавливается в счетчик 7, а с блока 13 памяти код веса одного повторения, в данном случае код нуля, соответствующий минимальному весу, устанавливается в счетчик 12. Счетчик 7 работает на вычитание. На счетчик развертки 10 в режиме отображения с генератора б все время поступают импульсы частотой й.)ъ. Вследствие подачи. нулевогокода со счетчика 12 на генератор б ка вычитающий вход счетчика 7 посту" пают импульсы частотой ЙЬ. В тече" ние 1 тактов код сигнала К сместит" ся по горизонтальной оси на 1 дискретных значений, на блоке отображе ния 5 высветится 1 точек с равными амплитудами.При обнулении счетчика 7 вырабаты,вается импульс ИЗ,который проходит через схему ИЛИ 14 на блоки 4,8 и 13 па-( мяти. Вследствие этого на блоке 5 отображения с блока 4 памяти выводится код сигнала К , н счетчик 7 с блока 8 памяти, проходя через коммутатор 18, устанавливается код числа 3 тактов повторения, а н счетчик12 с блока памяти 13 устанавливается код веса такта повторения, н данном случае код ндвойки,что соответствует подаче импульсов частотой Е 1,ф с генератора 6 на счетчик 7,формула изобретечня Устройство для отображения однократных процессон, содержащее уси" литель, соединенный с блоком выделения границ сообщения и аналогоцифровым преобразователем, подключенным к блоку управления и к генератору, первый блок памяти, подключенный к одному иэ входов блока отображения, к другому входу которого подключен первый счетчик, связанный с генератором, второй и третий блоки памяти и коммутатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности устройства, оно содержит компаратор кодов, второй, третий и четвертый счетчики, схему сравнения, элемент ИЛИ к формирователь кода, причем вход компаратора кодов подключен к выходу аналогоциФрового преобразователя, а выходы подключены к одним иэ входов первого блока памяти, второго и третьего При обнуленин счетчика 7 вырабатывается импульс ИЗ, который проходит через элемент ИЛИ 14 на блоки 4,8 н 13 памяти. Вследствие этого на отображающее устройство 5 с блока 4 памяти выводится код сигнала К , а в счетчики 7 и 12 устанавливается соответственно код числа тактов повторения и код веса такта повторения.ЗОТак как число дискретных значений кода сигнала х(1) велико, а экран блока 5 отображения имеет ограниченные размеры, то на нем видна часть сигнала х(1). Для рассмотрения всего сигнала х и отдельных его частей с различной точностью служит сдвиг и сжатие сигнала. Сдвиг иэображения осуществляется за счет рассинхронизации счетчика 10 развертки и счетчиков адреса блоков 4,8 и 13 40 памяти.Сжатие иэображения заключается в том, что с генератора б на счетчик развертки 10 поступают импульсы частоты ЙЬ, а на счетчик 7 импульсы частотой в ф раз большей, чем должна быть в соответствии с кодом, поступающим со счетчика 12, где ф)1. Таким .образом на блоке 5 отображения при восстановлении полиномом нулевого по-рядка видим каждую ф - ю точку зарегкстрировакного сигнала х(1) с частотой 3 .Изображение частей сигнала х(М с различной погрешностью осуществляет" ся сдвигом и сжатием, а сжатие осуществляется подачей кода вручную с блока 16 управления иа генератор б.Любой участок сигнала х(О после сдвига и сжатия отображается ка экране вкдеококтрольного блока 5 кепод вижко. Это обеспечивается тем, чтопри памяти 8 стоит код числа 4,(фиг, 3), а в реверсивном счетчике7 остался код числа Ь. Следовательно, для получения неподвижной карщ ны сигнала х(Ц на экране после переполнения счетчика развертки 10 ке.обходимо переключить режим работыреверсивных счетчиков адреса блоков4,8 к 13 памяти, а также счетчика 10развертки на вычитанке, а счетчика 7на суммирование. Для выполнения данной операции вырабатывается импульсИ 4 при переполнении счетчика 10 раз 1нертки. При равенстве кодов, поступающих с блока 8 памяти и со счетчика 7 на схему сравнения 9 вырабатывается импульс И 5, который переключает режим работы счетчика 7 на вычитание и поступает на блокк 4, 8 и13 памяти, проходя через элементИЛИ 14.Поэтому на блок 5 отображения подается предыдущее значение кода сигнала К, а в счетчики 7 и 12устанавливается соответственно кодчисла повторений Д и нес такта повторения. Далее нсе процессы аналогичны как и.при прямом ходе развертки,отличие лишь н том, что счетчик развертки 10 и счетчики адреса блоков 4,8 и 13памяти работают на нычитание. Приобнулении счетчика 10 развертки импульс И 4 переключает режим работысчетчика 7, счетчикон адреса блоков4,8 и 13 памяти, а также счетчика10 развертки на суммирование. Прираненстве кодов, поступающих с блокапамяти 8 с (Фнг. 3) н со счетчика 7на схему сравнения 9 импульс И 5 переключает режим работы счетчика 7на вычитание и поступает на блоки4, 8 и 13 памяти через ИЛИ 14. Врезультате этого на блоке 5 отображения поступает последующий код сигнала К;+, а н счетчики 7 и 12 устанавлива .тся соотнетстненно код числатактов повторения и нес каждого такта повторения,858075 Фигсчетчиков и элемента ИЛИ, другиевходы которого подключены к однимвыходам первого и нторого счетчикаи схемы сравнения, входы которойподключены к другим выходам первогои второго счетчиков и к первому ныхОду второго блока памяти, второйныход которого подключен к одномуиз входов коммутатора, а входы связаны с другим выходом второго счетчика и с одним из выходов элементаИЛИ, другие выходы которого подключены к первому и к третьему блокупамяти, другие выходы схемы сравнения подключены ко второму и третьему счетчикам, снязанным между собой и с блоком управления, третий счетчик снязан с третьим блоком памяти,с генератором и с формирователем кода, который связан с коммутатором,подкдючены к блоку управления и ковторому счетчику, генератор связанс блоком управления и с четвертымсчетчиком, который связан с блокамвыделения границ сообщения и с третьим блоком памяти.1 ОИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1."Приборы для научных исследований. 1972, М 8, с, 109-114,2. Авторское свидетельство СССРР 557392, кл, Г 06 К 15/18, 1975,858075 Фиг Составитель В ГречаниковТехред М, Рейвес Корректор Редактор Ь, Ша мак каэ 7253/ исноСР 4/ 30 филиал ППП 1 Патентф, г. Узгород, ул. Проектная, 4 Тираа 4 ИИПИ Государ по делам изо Москва, М Повенного комитетаетений и открытийРаушская наб.,