Способ аналого-цифрового преобразования с коррекцией результатов и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 714809 1 12 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТ(71) Житомирский филиал Научно-исследовательского института комплексной автоматизации(54) СПОСОБ АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ С КОРРЕКЦИЕЙ РЕЗУЛЬТАТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к вычислительной и контрольно-измерительной технике иможет быть использовано в информационно-вычислительных системах, использующих цифровую обработку сигналов, Цель изобретения - повышение точности аналого-цифрового преобразования. Цель достигается тем, что в предлагаемом способе используются промежуточные преобразования параметров процесса дискретизации, Для этого дискретизация сигналов производится с частотой в К раз выше требуемой, после чего цифровые отсчеты обрабатываются по алгоритму цифровой фильтрации, а получаемая последовательность отсчетов подвергается К-кратной децимации, Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит первую 1 и вторую 2 входные шины, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, первый 9 и второй 4 делители частоты следования импульсов ., перестраиваем ый цифровой фильтр 6, блок масштабирования 7, регистр 8 и выходную, шину 10. 2 с.п. ф-лы, 2 ил,1714809 10 5 10 Ед - Е 2/Кд 1,15 20 25 Ко = дацп / дпр("7) Хаих(Тдо) = Хкф( КТд),которая поступает на выходную шину 10.Требуемые коэффициенты деления Кд 1 и Кд 2 соответственно первого 9 и второго 4 делителей частоты следования импульсов, а также набор коэффициентов передаточной функции цифрового фильтра б устанавливаются по соответствующим управля 1 ощим кодам с блока 7 масштабирования в зависимости от ширины спектра ЬЕз преобразуемого сигнала и требуемого коэффи-. циента Ко относительной точности аналого-цифрового преобразования,Значения ширины спектра ЛЕэ преобразуемого сигнала и требуемого коэффициента Ко относительной точности преобразования поступают на блок 7 масштабирования по второй входной шине 2. Коэффициент Ко относительной точности преобразования показывает, во сколько раз требуемая погрешность аналого-цифрового преобразования дпр меньше погрешности преобразования дацп используемого АЦП 3: где дацп - погрешность аналого-цифрового преобразования АЦП 3, определяемая его основными параметрами - шагом квантования Ь и апертурной неопределенностью дискретизации та;дпр - требуемое значение погрешности аналого-цифрового преобразования сигнала х(т).На основании поступивших по шине 2 значений ЬЕз и Ко блок 7 масштабирования по наперед табулированной зависимости формирует на своих выходах соответствующие управляющие коды для первого 9 и второго 4 делителей частоты следования импульсов, а также перестраиваемого цифрового фильтра б.КоэффиЦиенты ДелениЯ Кд 1 и Кд 2 опРеделяются по следующим соотношениям: К,1 = К. К,2, (18) Кд 2 = Е 2/Едо = Е 2/МЬ ЕЯ, (19) где Е 2-частота следования импульсов, формируемых опорным генератором импульсов 5;М - коэффициент пропорциональности, определяемый по теореме Котельникова: Едо -- М ЬЕэ,Значение передаточной функции по частоте ОЯ перестраиваемого цифрового фильтра б определяется набором соответствующих весовых коэффициентов, описывающих полином передаточной функции или 30 35 40 45 50 55 импульсную характеристику цифрового фильтра, Уетоды расчета весовых коэффи. циентов цифрового фильтра в зависимости от Ед, ЬЕБ, 1 я мин и 1 з макс хорошо иэвест. ны, Также известны и методы построения и реализации перестраиваемых цифровых фильтров.На выходе первого делителя 4 частоты формируется последовательность импульсов запуска АЦП 3, поступающая на его второй вход с частотой следования Ед, путем деления частоты Е 2 следования импульсов опорного генератора 5 в Кд 1 раз: Аналогично, путем деления в Кд 2 раза частоты следования импульсов опорного генератора 5, на выходе первого делителя 9 частоты формируется последовательность импульсов с частотой следования Едо, покоторым в регистре 8 производится децимация в Кдец раэ последовательности отсчетов, поступающих с выхода цифрового фильтра б: Кдец = Евдо = Кд 1 / Кд 2 (20) В цифровом фильтре б отсчеты преобразуемого сигнала хка(Тд) обрабатываются втемпе их поступления с АЦП 3 и в соответствующем темпе выдаются на регистр 8.При изменении параметров спектрасигнала х(т) или требований по точности егоаналого-цифрового преобразования на блок7 масштабирования поступают новые значения А=э и Ко, по которым изменяютсясоответствующие параметры процесса аналого-цифРового пРеобРаэованиЯ - Кд 1. Кд 2,ОЩ, реализуемого предлагаемым устройством,Формула изобретения1. Способ аналого-цифрового преобразования с коррекцией результатов, заключающийся в формировании всоответствующие моменты времени, равные. периоду дискретизации, последовательности основных кодов,пропорциональных входному аналоговомусигналу, и одновременном формировании втечение каждого периода дискретизациипоследовательности дополнительных кодов, пропорциональных соответствующимзначениям входного сигнала, формировании из последовательности основных и дополнительных кодов выходного кода, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности, после формирования последовательности основных и дополнительных ко1714809 Составитель И, РоманоТехред М, Моргентал Реда кт Осаулен оррект орна Тираж Подписное осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5ьский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Г а,1 роизводственно-и дов осуществляют фильтрацию полученной последовательности и формирование выходного кода осуществляют путем выделения К-го кода отфильтрованной последовательности, при этом формирование дополнительных кодов осуществляют равномерно в течение каждого периода дискретизации путем повышения в К раз частоты дискретизации, а фильтрацию осуществляют в полосе частот, соответствующей полосе частот, занимаемой спектром входного аналогового сигнала. 2. Устройство аналого-цифрового преобразования с коррекцией результатов, содержащее аналого-цифровой преобразователь и последовательно соединенные генератор импульсов, первый делитель частоты и регистр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок масштабирования, цифровой фильтр, второй делитель частоты, ин формационный вход которого соединен свыходом генератора импульсов, а выход - с тактовым входом аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого является входной шиной, а выходы через 10 цифровой фильтр соединены с соответствующими информационными входами регистра, выходы которого являются выходной шиной, управляющие входы цифрового фильтра, первого и второго делителей час таты соединены с соответствующими первыми, вторыми и третьими выходами блока масштабирования, вход которого является шиной "Пуск".