Устройство для регистрации однократных сигналов

(23) Приоритет ео делаи изобретений и открытий.11088.8) Дата опубликования описания 27,12.82 А,М. Беркутов, И,П, Гиривенко, Е,М. Прошини В,Н, Штырков(71) Заявитель Рязанский радиотехнический институт 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ОДНОКРАТНЫХ СИГНАЛОВ 1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для исследованияоднократных сигналов.Известно устройство для регистрации однократных сигналов, содержащееусилитель, аналого-цифровой преобразователь АЦП), коммутатор, блок памяти, индикатор и блок управления11,Недостатком этого устройства является большая емкость памяти, необходимая для регистрации сигнала с высокой точностью,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройство для регистрации однократных сигналов, содержащее усилитель АЦП, двесхемы сравнения, индикатор, генератор импульсов, два блока памяти, пятьсчетчиков, элемент ИЛИ, блок выделения границ сообщения, формирователькода коммутатор и блок управления 21. Недостатком известного устройстваявляется низкая точность регистрации,вызванная увеличением интервала дискретизации.Цель изобретения - повышение точности регистрации однократных сигналов.Указанная цель достигается тем,что в устройство, содержащее аналогоцифровой преобразователь, вход кото Орого является входом устройства, авыход подключен к первому входу первой схемы сравнения, выходы которойсоединены с первыми входами блокауправления и первого блока памяти, 15второй вход первого блока памятисоединен с первыми входами второгои третьего блоков памяти и первымвыходом блока управления, второй , выход которого подключен к входу обнуления первого счетчика, выход которого соединен с вторым входом третьего блока памяти, а счетный входс первым выходом генератора импуль сов, второй, третий и четвертый выходы генератора импульсов подключены к второму входу блока управления и счетным входам второго и третьего счетциков соответственно, выход третьего счетчика соединен с первым входом индикатора, а выход второго сцетчика - с первым входом второй схемы сравнения, второй вход которой подключен к входу обнуления второго О счетчика и выходу третьего блока памяти, а выход - к третьему входу блока управления, введены два регистра, информационные входы которых подключены к выходу аналого-цифрового преобразователя, а управляющие входы - к второму и третьему выходам блока управления соответственно, вычитатель, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а второй вход - с вторым входом первой схемы сравнения и выходом первого реГистра, накапливающий сумматор, информационный вход которого подключен к выходу вычитате ля, выход - к второму входу второго блока памяти, а управляющий вход к второму выходу блока управления, и блок восстановления сигнала, первый, второй и третий информационные, управляющий и синхронизирующий входы которого соединены с выходом второго регистра, выходом первого блока памяти, выходом второго блока памяти, четвертым выходом блока управления и пятым выходом генератора импульсов сооответственно, а выход соединен с вторым входом индикатора.Причем блок управления содержит первый коммутатор, первый вход кото 4 а рого соединен с первым входом элемента ИЛИ и является первым входом блока, второй вход является третьим входом блока, а выход является первым выходом блока, третий вход первого коммутатора подключен к выходу триг 45 гера и является четвертым выходом блока, а нулевой вход триггера соединен с выходом четвертого счетчика, счетный вход которого является вторым входом блока, вход обнуления чет О вертого счетчика соединен с единицным входом триггера, вторым входом элемента ИЛИ, выходом переключателя и является вторым выходом блока, а выход элемента ИЛИ является третьим выходом блока.Кроме того, блок восстановления сигнала содержит второй коммутатор,1 4первый вход которого является синхронизирующим входом блока, второй вход подключен к выходу третьей схемы сравнения, а выход - к первому входу пятого и шестого счетчиков, второй и третий входы пятого счетчика являются соответственно первым и вторым информационными входами блока, а выход - выходом блока, второй вход шестого счетчика является управляющим входом блока, а выход подключен к первому входу третьей схемы сравнения, второй вход которой является третьим информационным входом блока.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - исследуемый и преобразованный сигналы; на фиг. 3 таблица преобразования приращений сигнала.Устройство содержит ЛЦП 1, первый регистр 2, второй регистр 3, вычитатель , накапливающий сумматор 5, первый блок 6 памяти, второй блокпамяти, блок 8 восстановления сигнала, индикатор 9, первую схему 10 сравнения, генератор 11 импульсов, первый счетчик 12, третий блок 13 памяти, второй счетчик 1, вторую схему 15 сравнения, блок 16 управления, третий счетчик 17, переключатель 18, элемент ИЛИ 19, первый коммутатор 20, триггер 21, четвертый счетчик 22, пятый счетчик 23, третью схему 21 сравнения, второй коммутатор 25, шестой счетчик 26.Перед началом работы устройства блоком 16 управления обнуляется первый сцетчик 12 и накапливающий сумматор 5.Входной сигнал х(т) преобразуется в цифровой код ЛЦП 1 через равные интервалы времениЬй. Первое закодированное значение сигнала х 1 С ) зао поминается в первый 2 и во второй 3 регистры. Первая схема 10 сравнения сравнивает ранее запомненное значение сигнала хт, ) первым регистром 2 с последующими дискретными знацениями сигнала, поступающими с выхода АЦП 1. При различии сравниваемых значений сигнала й=С 4) модуль приращения Ь, =х 1,о) х(1) с выхода вычитателя ч поступает на накапливающий сумматор 5, где суммируется с нулем.На блок управления 16 при этом поступает управляющий сигнал с первой схемы 10 сравнения, под действием кото1 6суммирования модулей приращений Дх,Ьх , Ь хв распределительном коде(001000) путем наложения его напредшествующие значения приращенийЬх (001), Ьх(0010). Одновременно с этим в первый регистр 2 записывается дискретное кодированноезначение сигнала хЩ , которое затем сравнивается с последующими дискретными кодированными значениями сигнала и т.д.При окончании регистрации сигнала х(Ц по первому дискретному значению сигнала, по знакам приращейи результатам суммирования приращений Ь х блок восстановления сигнала 8 восстанавливает дискретные значения сигнала х( ),Далее по дискретным значениямсигнала х(й ) и соответствующим отсчетам времени й происходит восстановление и отображение формы сигнала х(т).Восстановленное дискретное значе"ние сигнала х(с ) определяет положение светящейся точки на индикаторе 9по вертикали а код третьего счетчи"ка 17 - по горизонтали.С появлением на выходе блока 8восстановления сигнала нового дискретного значения сигнала х(С) совторого счетчика 14 на первый входвторой схемы 15 сравнения поступаетпредшествующий отсчет времениа на второй вход второй схемы 15сравнения - последующий отсчет времени С; с выхода третьего блока 13памяти. С каждым тактом воспроизведения Е происходит смещение светящейся тоцки х(т,) на индикаторе 9 по горизонтали. После высвечиванияточек с амплитудой хЯ;)Ь1вторая схема 15 сравнения выдает управляющий сигнал на блок 16 управления, при этом из блоков 6, 7 и 13памяти сцитывается последующая информация, С появлением на выходе блока 8восстановления сигнала нового дискретного значения сигнала х(т+) совторого. счетчика 14 на первый входвторой схемы 15 сравнения поступаетпредшествующий отсчет времени С , ана второй вход второй схемы 15 сравнения - последующий отсчет временис выхода третьего блока 13 паА+:мяти. Следующие ) точек 5 98374 рого на первый 6, второй 7 и третий 13 блоки памяти поступают сигналы, необходимые для записи информации. В первый блок 6 памяти запоминается знакприращения Ьх, поступающий с выхода первой схемы 10 сравнения, во второй блок 7 памяти - в распределительном коде модуль приращения Дх(001), поступающий с выхода накапливающего сумматора 5, в третий 10 блок памяти 13 - отсчет времени 1, поступающий с выхода первого счетчика 12. Одновременно с этим в первый регистр 2 записывается дискретное кодированное значение сигнала х(С ), 15 которое затем сравнивается с последующими дискретными кодированными знацениями сигнала, поступающими с АЦП 1.при различии сравниваемых эначе ний сигнала (с=1. ) модуль приращения Ьх = х(1, ) - х(1;,2) ) с выхода вычитателя 4 поступает на накапливающий сумматор 5, где суммируется с предшествующим модулем приращения 25 Ах. На блок 16 управления при этом поступает управляющий сигнал с первой схемы 10 сравнения, под действием которого на первый 6, второй 7 и третий 13 блоки памяти поступают сигна- З 0 лы, необходимые для записи информации. В первый блок 6 памяти запоминается знак Ч,2 приращения Л х 2, во второй блок 7 памяти - результат суммирования модулей приращений дх, Ьх врасйределительном коде(0010) путем наложения его на предшествующее значение приращения Ь х (001). Одновременно с этим в первый регистр 2 записывается дискретное кодирован ное значение сигнала х(Й 2), которое затем сравйивается с последующими дискретными кодированными значениями сигнала.При разлиции сравниваемых значений сигнала (1=1.,) модуль приращения Ь х =х(г ) - х (1)с выхода вычитателя 4 поступает на накапливающий сумматор 5; где суммируется с предшествующими модулями приращений50 Ьх,ЬХ. На блок 16 управления при этом поступает управляющий сигнал с первой схемы 10 сравнения, под действием которого на первый 6, второй 7 и третий 13 блоки памяти посту 55 пают сигналы, необходимые для записи информации, В первый блок 6 памятизапоминается знак Ч прирзщенияЬх, во второй блок 7 памяти - результат- 1и т,д,Восстановление дискретных значений сигнала происходит следующим образом. При окончании регистрации шестой счетцик 26 обнуляется. Первоедискретное значение сигнала х(1 ) свыхода второго регистра 3 устанавливается в пятый счетчик 23, Результатсуммирования модулей приращений свыхода второго блока 7 памяти поступает на один из входов третьей схемы 2 ч сравнения. Если код шестогосчетчика 26 меньше, цем результатсуммирования модулей приращений, тотретья схема 2 Й сравнения пропускаетимпульсы частотой 1 сЕ Дср)1) с выхода генератора 11 импульсов черезвторой коммутатор 25 до тех пор, пока коды, сравниваемые третьей схемой2 сравнения, не будут равны. Шестойсчетчик 26 работает все время на суммирование, а пятый сцетцик 23 - либона суммирование, либо на вычитаниев зависимости от считанного знакаприращения . Таким образом на выходе пятого счетчика 23 получаем восстановленные дискретные значения сигнала х,Блок 16 управления управляет работой устройства.Перед началом регистрации переключателем 18 обнуляется накапливаю-щий сумматор 5, первый 12 и цетвертый 22 счетчики, во второй регистр3 устанавливается первое дискретноезначение сигнала х(Со) триггер21 устанавливается в режим, соответствующий записи информации в блоки6, 7 и 13 памяти.При различии кодов, сравниваемыхпервой схемой 10 сравнения, вырабатывается управляющий сигнал, который,во-первых, проходит через элементИЛИ 19 и устанавливает в первый регистр 2 текущее кодированное значение сигнала х(1), во-вторых, проходит через коммутатор 20 на блоки памяти 6, 7 и 13, при этом в них записывается соответствующая информация,Четвертый счетчик 22 считает тактовые импульсы. При его переполнениитриггер 21 устанавливается в состояние, соответствующее считыванию инФормации из блоков 6, 7 и 13 памяти,Затем обнуляется шестой сцетчик 26,При равенстве кодов, поступающихна вторую схему 15 сравнения, выра 15 20 25 ЗО 35 4 О 45 50 55 Ьатывается управляющий сигнал который проходит через коммутатор 20 наблоки 6, 7 и 13 памяти,при этом изних считывается соответствующая информация,Устройство повышает точность регистрации за счет более эффективногоиспользования емкости блоков памяти,1. Устройство для регистрации однократных сигналов, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом устройства, а выход подкпючен к первому входу первой схемы сравнения, выходы которой сосдинены с первыми входами блока управления и первого блока памяти, второй вход первого блока памяти соединен с первыми входами второго и третьего блоков памяти и первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к входу обнуления первого счетчика, выход которого соединен с вторым входом третьего блока памяти, а счетный вход - с первым выходом генератора импульсов, второй, третий и четвертый выходы генератора импульсов подключены к второму входу блока управления и счетным входам второго и третьего сцетчиков соответственно, выход третьего счетчика соединен с первым входом индикатора, а выход второго счетчика - с первым входом второй схемы сравнения второй вход которой подключен к входу обнуления второго счетчика и выходу третьего блока памяти, а выход - к третьему входу блока управления, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит два регистра, информационные входы которых подключены к выходу аналого-цифрового преобразователя, а управляющие входы - к второму и третьему выходам блока управления соответственно, вычитатель, первый вход которого соединен с выходом аналогоцифрового преобразователя, а второй вход - с вторым входом первой схемы сравнения и выходом первого регистра, накапливающий сумматор, информационный вход которого подключен к выходу вычитателя, выход - к второму входу второго блока памяти, а управляющий вход - к второму выходу бло98ка управления, и блок восстановлениясигнала, первый, второй и третий информационные, управляющий и синхронизирующий входы которого соединеныс выходом второго регистра, выходом .первого блока памяти, выходом второго блока памяти, четвертым выходом блока управления и пятым выходомгенератора импульсов соответственно,а выход соединен с вторым входом.индикатора,2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управ-.ления содержит первый коммутатор,первый вход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и являетсяпервым входом блока, второй вход является третьим входом блока, а выходявляется. первым выходом блока, третийвход первого коммутатора подключен квыходу триггера и является четвертымвыходом блока, а нулевой вход триггера соединен с выходом четвертогосчетчика, счетный вход которого является вторым входом блока, вход обнуления четвертого счетчика соединенс единичным входом триггера, вторымвходом элемента ИЛИ, выходом переключателя и является вторым выходомблока, а выход элемента ИЛИ являетсятретьим выходом блока. 3741 103, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок восстановления сигнала содержит второйкоммутатор, первый вход которого является синхронизирующим входом блока,второй вход подключен к выходу третьей схемы сравнения, а выход - кпервому входу пятого и шестого счетчиков, второй и третий входы пятого 1 о счетчика являются соответственно первым и вторым информационными входамиблока, а выход - выходом блока, второй вход шестого счетчика являетсяуправляющим входом блока, а выход 1 ь подключен к первому входу третьейсхемы сравнения, второй вход которой являетея третьим информационнымвходом блока.го Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Гормон Коннели. Простая система для цифровой регистрации данных2 импульсного эксперимента по изучениюкинетики химических реакций, - "При"боры для научных исследований", 1972,у 8.2. Авторское свидетельство СССРУ 858075, кл. С 06 Е 15/00, 1981