СПОСОБ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ Российский патент 1999 года по МПК G01R31/28 G06K9/62 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике для диагностики состояния объекта по результатам преобразования детерминированных и случайных сигналов и может быть использовано в телеметрических системах с эвакуируемыми накопителями информации ("черный ящик") и радиоканалом для передачи катастрофических отказов.

Известен по заявке N 6346611 от 16.09.88 г., Япония, способ выборки данных, заключающийся в извлечении нескольких дискретных значений входного аналогового сигнала для каждого периода выборки и выборке из этих дискретных данных в качестве данных, характеризующих в целом период выборки дискретных данных, имеющих максимальное отклонение относительных данных, извлеченных в предыдущем периоде выборки.

Недостаток данного способа заключается в необходимости дополнительных и сравнительно сложных операций для выбора экстремальных значений, что связано с временными затратами и задержкой в получении конечного результата при оптимизации результатов по критериям ШЕННОНА/КОТЕЛЬНИКОВА.

Известен способ многоканального аналого-цифрового преобразования (а.с. N 1451858, H 03 M 1/46, 1989), заключающийся в том, что уравновешивают поразрядно входные сигналы поочередно в каждом канале, начиная с первого, путем сравнения текущего входного сигнала очередного канала с уровнями эталонного сигнала, осуществляют одновременно со сравнением с ними текущих входных сигналов остальных каналов и формируют выходной код, сравнивают текущий входной сигнал остальных каналов, формируют коды результатов сравнения в каналах и в момент их первого несовпадения для очередного канала запоминают коды соответствующих остальных каналов, а в качестве начального уровня эталонного сигнала для очередного канала используют уровень, соответствующий запомненному коду данного канала.

Недостаток данного способа - вероятность пропуска результатов для передачи однократных отклонений в контролируемом сигнале.

Прототипом по технической сущности предполагаемого изобретения является способ по патенту N 2072563 G 06 C 19/28, 1997, "Способ преобразования сигнала случайного процесса", заключающийся в том, что выделяют моменты sgn du/dt изменения знака первой производной функции, описывающей входной сигнал случайного процесса для отсчета данных в цифровой форме, для чего формируют эталонные уровни, сравнивают эталонные уровни с текущим входным сигналом, определяют момент начала изменения скорости входного сигнала, по которому формируют сигнал об изменении знака первой производной, изменяют частоту формирования эталонных значений напряжения в зависимости от длительности определенного отклонения.

Недостаток данного способа - необходимость дополнительной обработки для определения характера процесса, например поведение огибающей или воабуляция частоты, что ограничивает область применения из-за избыточности данных.

Технический результат предполагаемого изобретения - повышение информационной ценности ОТСЧЕТА каждого сигнала за счет построения операции АНАЛИЗИРУЮТ во временной области.

Технический результат достигается тем, что в способе многоканальной экспресс-диагностики, заключающемся в том, что выделяют моменты sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса, для чего формируют эталонные уровни сигнала с заданной частотой, последовательно сравнивают значения эталонных уровней сигнала с текущим значением входного сигнала, определяют по результатам сравнения момент начала, длительности отклонения значений входного сигнала и величину скорости его изменения от заданной последовательности эталонных значений изменения скорости входного сигнала, по которому формируют сигнал о моменте sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса и изменяют частоту формирования эталонных значений сигнала в зависимости от длительности определенного отклонения ВВЕДЕНЫ операции ОПТИМИЗИРУЮТ объединение сигналов в группы по характерным признакам, последовательно ПОДКЛЮЧАЮТ в группах входные сигналы на время формирования эталонных уровней с заданной частотой для выделения моментов sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса, ЗАПОМИНАЮТ в цифровом коде координаты входных сигналов и эталонный уровень каждого сигнала, с которых ПРОДОЛЖАЮТ очередной цикл и выделяют момент sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса, причем ОПРЕДЕЛЯЮТ моменты sgn du⁰/dt изменения знака первой производной огибающей сигнала случайного процесса по выделенным моментам sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса, кроме того, СЕЛЕКТИРУЮТ моменты sgn du^t/dt изменения знака первой производной модулирующего сигнала во временной координате, а также СОГЛАСУЮТ поток данных с выводом в канал связи.

ОПРЕДЕЛЯЮТ моменты sgn du⁰/dt изменения знака первой производной огибающей сигнала по выделенным моментам sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса, для чего ЗАПОМИНАЮТ значение амплитуды в момент sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала и СРАВНИВАЮТ его с последующим значением, по результатам сравнения ПРИНИМАЮТ решение о моменте sgn du⁰/dt изменения знака первой производной огибающей сигнала, по принятому решению ФИКСИРУЮТ данные об амплитуде, знаке моментов sgn du⁰/dt изменения знака первой производной огибающей сигнала и ФОРМИРУЮТ сигнал считывания информации, выделяют сигнал для считывания текущих значений координат сигнала в данный момент sgn du⁰/dt изменения знака первой производной огибающей.

СЕЛЕКТИРУЮТ моменты sgn du^t/dt изменения знака первой производной модулирующего сигнала по временной координате, для чего ЗАДАЮТ алгоритм выделения информации о частотной модуляции сигнала по величине информационного временного интервала выделенных моментов sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса, ДИФФЕРЕНЦИРОВАНО выделяют информационные временные интервалы в цифровом коде между моментами sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса и моментами sgn du^t/dt изменения знака первой производной модулирующего сигнала АНАЛИЗИРУЮТ информационный временной интервал сигнала в каждый момент изменения знака первой производной сигнала случайного процесса путем ЗАПОМИНАНИЯ значения информационного временного интервала и сравнения с последующим значением, ВЫДЕЛЯЮТ сигнал отсчета в момент sgn du^t/dt изменения знака первой производной модулирующего сигнала по временной координате переход знака приращения информационного временного интервала модулирующего сигнала, СЧИТЫВАЮТ информационные временные интервалы между соседними моментами sgn du/dt изменения знака первой производной огибающей сигнала случайного процесса и sgn du^t/dt перехода знака приращения информационного временного интервала, КОРРЕКТИРУЮТ данные о величине информационного временного интервала и амплитуды модулирующего сигнала.

Введение операций ОПРЕДЕЛЯЮТ моменты sgn du⁰/dt изменения знака первой производной огибающей сигнала по выделенным моментам sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала и СЕЛЕКТИРУЮТ моменты sgn du^t/dt изменения знака первой производной модулирующего сигнала по временной координате необходимо и достаточно для повышения информационной ценности и исключения избыточности данных. Известно, что ценность количества информации (Р.Л. Стратонович, Теория информации, "Сов. радио", М., 1975, стр. 325 - 333), исходной мерой которой является хартлиевское количество информации, непосредственно связана с количеством реализаций (отсчетов) и "определяется как МАКСИМАЛЬНАЯ ВЫГОДА, которую можно получить от хартлиевского количества информации" (стр. 304).

Введение операции СОГЛАСУЮТ поток данных с выводом в канал связи необходимо и достаточно для организации алгоритма с буферным запоминанием, снижением объема служебной информации при сохранении высокой достоверности. Известно согласование потока сжатых отсчетов (А.Н. Дядюнов и др. "Адаптивные системы сбора и передачи аналоговой информации", М., Машиностроение", 1988, стр. 93), при котором "сообщения ВЫВОДЯТСЯ ... с постоянной частотой, устанавливаемой блоком считывания сжатых данных.". Операция НЕОБХОДИМА для случайного асинхронного потока данных с высокой информационной ценностью и ДОСТАТОЧНА для оптимального алгоритма построения на базе совокупности простых действий с важным качеством адаптивность.

Введение операции ОПРЕДЕЛЯЮТ моменты sgn du⁰/dt изменения знака первой производной огибающей сигнала по выделенным моментам sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала НЕОБХОДИМО для построения алгоритма отсчета текущего значения (амплитуда, время) сигнала в момент sgn du⁰/dt изменения знака первой производной огибающей, как одной из информативных характеристик сигнала и ДОСТАТОЧНО для исключения избыточности данных представлением описания ее характерными точками с максимальной информационной ценностью, которые определяются моментами sgn du⁰/dt изменения знака первой производной огибающей сигнала случайного процесса. Информация представляется в виде координат - амплитуда и разновременность между соседними моментами sgn du/dt. Известно, что низшие моменты имеют более важное значение, чем высшие. Из разложения в ряд Тейлора следует - матожидание достаточно плавной функции от случайной величины приближенно определяется матожиданием и дисперсией, роль высших моментов убывает с увеличением их порядка.

Кроме того, данная операция необходима и достаточна для получения нового положительного качества - адаптивность. Алгоритм преобразования при контроле случайных сигналов дееспособен в широком диапазоне частот и не зависимо от частоты входного сигнала обеспечивает регистрацию координат 2 - 3 точек, что в соответствии с теоремами Шеннона/Котельникова необходимо и достаточно для восстановления сигнала.

Введение операции АНАЛИЗИРУЮТ значения соответствующего сигнала в каждый момент sgn du/dt необходимо и достаточно для определения момента sgn du⁰/dt изменения знака первой производной огибающей сигнала.

Введение операции ЗАПОМИНАЮТ координаты соответствующего сигнала необходимо и достаточно для сохранения данных о сигнале при выполнении операции ПРИНИМАЮТ решение по результатам сравнения, т.к. сигнал имеет чередующееся изменение знака du/dt.

Введение операции СРАВНИВАЮТ текущее значение с предыдущим значением соответствующего сигнала необходимо и достаточно для получения результата об изменении в моменты du/dt для операции ПРИНИМАЮТ решение.

Введение операции ПРИНИМАЮТ решение о знаке sgn du⁰/dt первой производной огибающей соответствующего сигнала по принятому решению необходимо и достаточно для отсчета и формирования сигнала считывания данных с наибольшей информационной ценностью (по Больцману или Хартли).

Известны по патенту США N 4752897, кл. G 06 F 15/20, 1988, операции формирования сигналов, которые преобразуют непрерывный процесс в цифровую форму путем дискретных выборок. Эти первые цифровые сигналы преобразуют во вторые, характеризующие меньшую частоту первых цифровых сигналов, при этом вторые цифровые сигналы определяют заданные значения в непрерывном процессе. Большой объем промежуточных операций снижает оперативность принятия решения об изменениях в контролируемом процессе, т.е. обладает худшими показателями технологичности, что и ограничивает область его применения.

Введение операции ФИКСИРУЮТ данные об амплитуде и знаке sgn du⁰/dt соответствующего сигнала необходимо и достаточно для согласования последующих операций со скоростью поступления информации о контролируемом сигнале.

Введение операции ФОРМИРУЮТ сигнал считывания информации необходимо и достаточно для идентификации факта поступления данных в последующих сопрягаемых операциях.

Введение операции ЗАДАЮТ алгоритм выделения равномерности между соседними моментами du/dt в операции СЕЛЕКТИРУЮТ моменты sgn du^t/dt изменения знака первой производной модулирующего сигнала по временной координате необходимо для снижения избыточности объема данных с малой информационной ценностью. В состав данной операции, оптимизирующей способ в целом, могут включаться, в частности, критерии:
выбор моментов изменения первой производной (sgn du/dt) с определенным знаком,
селекция несущей частоты по предельно-допустимым max/min значениям разновременностей между соседними моментами sgn du/dt,
определение величины разновременности относительно предыдущего sgn du/dt для получения информации о характере изменения частоты сигнала,
задание значения временного интервала, адекватного нулевому уровню модулирующего сигнала, т.е. выделение знакопеременного сигнала...

Введение операции ДИФФЕРЕНЦИРОВАНО ВЫДЕЛЯЮТ временные интервалы необходимо и достаточно для:
- достоверного определения момента (sgn du/dt) перехода знака приращения разновременности, т. е. момента изменения (sgn du^t/dt) знака первой производной модулирующего сигнала по частоте модулированного сигнала, представляемой величиной временного интервала,
- идентификации амплитуды модулирующего сигнала в цифровом двоичном коде в виде величины временного интервала,
- определения величины разновременности между характерными точками модулирующего сигнала в цифровом двоичном коде, что упрощает хранение информации сигнала в цифровом ОЗУ с последующим восстановлением.

ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОЕ ВЫДЕЛЕНИЕ заключается в раздельном преобразовании в цифровой код разновременностей между моментами sgn du^t/dt модулирующего сигнала и sgn du/dt модулируемого сигнала с последующим сопоставлением каждого последующего с предыдущим. Данный алгоритм упрощает получение информации с наибольшей ценностью об амплитуде модулирующего сигнала и его частотных свойствах в виде временного интервала.

Введение операции АНАЛИЗИРУЮТ разновременность сигнала в каждый момент sgn du/dt_i+1 изменения знака первой производной сигнала относительно предыдущего sgn du/dt_i необходимо для определения характера приращения (положительное/отрицательное) каждого последующего значения интервала относительно предыдущего и достаточна для определения последующими операциями момента перехода приращения, как идентификатора факта изменения наклона моделирующего сигнала: положительное-отрицательное (+/-) или отрицательное-положительное (-/+). Последнее позволяет исключить данные с малой информационной ценностью. При наличии марковской цепочки в виде результатов разновременности упрощается АНАЛИЗ по определению амплитуды модулирующего сигнала и представлению информации в цифровом двоичном коде, т.к. факт изменения момента sgn^tdu/dt модулирующего сигнала выявляется с задержкой относительно истинного. Величина задержки в виде разновременности получается при выявлении характера момента sgn du/dt изменения по частоте и используется для компенсации при представлении значения амплитуды сигнала модуляции.

Введение операции ЗАПОМИНАНИЯ значения разновременности между моментами sgn du/dt необходимо и достаточно для выявления характера изменения разновременности с последующим определением момента перехода знака ее приращения. Например, величина разновременности последовательно увеличивается до определенного момента времени t_j, после которого - уменьшается. Выделение момента времени t_j, идентифицирующих факт изменения наклона модулирующего сигнала и представляющих наиболее ценную информацию, исключает избыточность в конечном результате выполнения совокупностью всех операций. Наличие в момент sgn du/dt_j результата с величиной задержки принятия данного решения исключает погрешность представления величины амплитуды модулирующего сигнала, т.к. ее отсчет был выполнен в предыдущий момент sgn du/dt_j-1, а записанная величина учитывается соответствующей совокупностью операций в последующем отсчете.

Введение операции СРАВНИВАЮТ запомненное значение разновременностей в момент sgn du/dt_j-1 с текущим соответствующего сигнала необходимо и достаточно для принятия решения о характере поведения модулирующего сигнала по увеличению/уменьшению величины временного модулируемого интервала, т.е. частоты. Факт изменения знака модуляции интервала адекватен факту смена знака первой производной модулирующего сигнала. Последнее идентифицируется операцией в виде изменения знака "больше/меньше" на "меньше/больше" или "больше/равно". Данная операция предусматривает постоянное наличие знака в процессе изменения данных.

Введение операции ВЫДЕЛЯЮТ сигнал отсчета в момент sgn du^t/dt перехода знака приращения разновременности модулирующего сигнала необходимо для исключения данных с малой информационной ценностью и достаточно для последующей операции считывают информацию, ценность которой достаточна для восстановления модулирующего сигнала. Это обеспечивает получение значения координат: время - момент отсчета, амплитуда модулирующего сигнала - величина временного интервала.

Введение операции СЧИТЫВАЮТ разновременность между соседними моментами (sgn du/dt) перехода знака приращения разновременности необходимо для определения монотонности изменения (знака первой производной изменения частоты) и достаточно для определения смены знака первой производной изменения, как критерия характерного признака модулирующего сигнала.

Введение операции КОРРЕКТИРУЮТ величину разновременности в момент sgn du^t/dt необходимо и достаточно для повышения точности идентификации амплитуды модулирующего сигнала в цифровом коде за счет восстановления в момент принятия решения о модулирующем сигнале величины интервала, который несет в себе информацию о факте изменения знака первой производной модулирующего сигнала, т.е. его наклона.

Следовательно, совокупность введенных действий и последовательность их выполнения обеспечивают повышение информационной ценности ОТСЧЕТА каждого сигнала за счет построения операции АНАЛИЗИРУЮТ во временной области. Это исключило достаточно сложные операции по выявлению характера поведения процессов, определяемых:
- изменением уровня сигнала, т.е. амплитудной модуляцией,
- частотной воабуляцией, т.е. частотной модуляцией при информационной ценности каждого отсчета порядка 95%.

Малая информационная избыточность при оптимальном объеме служебной повышает использование канала связи без повышения скорости передачи и определяется характеристиками самого сигнала процесса.

На фиг. 1 представлены временные диаграммы, поясняющие алгоритм работы способа: a) выделение локальных экстремумов, b) аналого-цифровое выделение огибающей сигнала, c) аналого-цифровое выделение модулирующего сигнала по частоте, на фиг. 2 - вариант структурной схемы, на фиг. 3 - фрагмент варианта схемы аналого-цифрового выделения огибающей, на фиг. 4 - фрагмент варианта выделения модулирующего сигнала по частоте. Схема на фиг. 2 содержит генератор 1 тактовых импульсов, делитель 2 частоты, датчик 3, усилители 4, модуль f^a 5 выделения информации, модуль f^o 6 выделения огибающей, модуль f^t 7 выделения сигнала модуляции по частоте, шины Nⁱ, N^a, N^t, блок 8 согласования, передатчик 9, эвакуируемый накопитель 10 информации (ЭНИ) и запоминающее устройство 11 (ПЗУ). Модуль f^o 6 выделения огибающей сигнала случайного процесса фиг. 3 содержит модуль 5^o, регистр 6₁, оперативную память 6₂ (ОП⁰), триггер 6₃, мультиплексор 6₄, демультиплексор 6₅, схему сравнения 6₆, формирователь импульсов 6₇, оперативное запоминающего устройства 6₈ (ОЗУ⁰). Модуль f^t 7 выделения сигнала модуляции по частоте фиг. 4 содержит регистр 7₁, триггер 7₂, демультиплексор 7₃, схему сравнения 7₄, второй мультиплексор 7₅, преобразователь время-цифра 7₆ (ПВЦ^t), третий мультиплексор 7₇, оперативное запоминающее устройство 7₈,
Способ осуществляется следующим образом.

В исходном состоянии входные сигналы сгруппированы фиг. 2 по характерным признакам, например по предельной частоте, и поочередно в группе подаются для выделения момента изменения знака первой производной. Продолжительность подключения определяется временем определения текущего значения амплитуды сигнала, т.е. частотой смены уровней БОЛЬШЕ-МЕНЬШЕ в блоке 5₂ (фиг. 2 модуль f^a 5 выделения сигнала).

Работу способа аналого-цифрового выделения огибающей рассмотрим на примере сигнала фиг. 1b (фиг. 2 модуль f^o 6) и фрагменте варианта реализации фиг. 3. Диаграммы промежуточных действий поочередного подключения сигналов операциями ПОДКЛЮЧАЮТ, ЗАПОМИНАЮТ на графике не показаны. В исходном состоянии в алгоритме выделения задают, например, критерий:
выделяется верхняя огибающая фиг. 1b (формирование импульса по спаду сигнала блока 5₂ фиг. 2), т.е. моменты изменения du^o/dt с плюса на минус точки 2, 3, 4 фиг. 1b'.

По заданному критерию АНАЛИЗИРУЮТ получаемые результаты и в результате операции ВЫДЕЛЯЮТ момент du^o/dt изменения знака первой производной сигнала фиг. 1b' (аналог фиг. 1a'). Анализ осуществляется путем постоянного сравнения (блок 6₅ фиг. 3) (во время подключения соответствующего сигнала) текущих данных с блока 6₁ с запомненными данными (блок 6₄ предыдущего момента) в исходном состоянии - точка t_o - координаты (u_ot) и знак du^o/dt. В каждый последующий момент t_i до точки t_j подтверждается знак (элемент 6₃) и запоминается соответствующая координата. В момент времени t_j+1 при изменении знака du/dt и величины, ФИКСИРУЮТ знак (элемент 6₃), координату точки и ФОРМИРУЮТ сигнал считывания информации фиг. 1b'. После чего ЗАПОМИНАЮТ данные точки t_j+1 - координата и знак (элементы считывания данных в последующие блоки не показаны). Алгоритм преобразования позволяет выделять в сигнале трапецеидальные составляющие.

Способ аналого-цифровой частотной модуляции сигнала случайного процесса осуществляется следующим образом на примере сигнала фиг. 1c (диаграммы поочередного подключения сигналов группы, запоминания с последующей подачей не показаны), модуль f^t 7 фиг. 2 и фрагменте варианта реализации фиг. 4.

В исходном состоянии алгоритмом выделения задают, например, критерии (технические решения ввода в блок 7.2 с блока согласования 8, как не определяющие, не показаны):
выделяется момент sgn du^t/dt изменения du^t/dt с плюса на минус (+/-) (фиг. 1c' точки 1, 2, 3, 4) определением величины разновременности t_i относительно предыдущего выделенного момента времени t_i-1, как наиболее полно несущей информацию о значении частоты в данный момент времени, задается максимальная величина временного интервала t_i.

По заданным критериям АНАЛИЗИРУЮТ результаты операции ДИФФЕРЕНЦИРОВАНО ВЫДЕЛЯЮТ момент sgn du^t/dt изменения знака первой производной сигнала и сигнала модуляции f^t (фиг. 1c). Анализ осуществляется сравнением (блок 7₄) текущих t_i данных (соответствующего сигнала) блока ПВЦ 5₆ ^t с результатами операции ЗАПОМИНАЮТ (блок 7₁) предыдущего момента (в исходном состоянии - точка t_o: временного интервала и sgn (du^t/dt)). С поступлением на блок 5₂ ^t входного ЧМ-сигнала начинается преобразование временных интервалов в соответствии с операцией ДИФФЕРЕНЦИРОВАНО ВЫДЕЛЯЮТ разновременность:
- t_i между соседними отсчетами ПВЦ^a (блок 7.5) которые ЗАПОМИНАЮТ (блок 7.6) до момента времени t_i+1,
- T_i между моментами изменения приращения ПВЦ^t (в большую/меньшую сторону), как идентификатор момента изменения амплитуды модулирующего сигнала, которые СЧИТЫВАЮТСЯ (элементы 7₅, 7₆, 7₇, 7₈, 7₁₀) в каждый момент времени T_i. Однако эта информация не считывается при принятии решения об изменении - sgn(du^t/dt) в момент времени t_j, т.к. эта величина превышает истинное на величину t_i и искажает информацию.

В каждый последующий момент t_i относительно точки t_i-1 подтверждается знак изменения, т.е. наклон производной модулирующего сигнала, и запоминается соответствующая величина t_j блоком 7₁. Момент времени t₄ характеризуется уменьшением величины интервала t₃₄, как идентификатор изменения sgn(du^t/dt) "<, = , >", результат операции СРАВНИВАЮТ (блок 7₄) является основанием для принятия решения и фиксации факта "-sgn(du^t/dt)" (фиг. 1c) величины интервалов в точке t₃, t₄ и, в следствие чего, операцией ВЫДЕЛЯЮТ/формируют сигнал отсчета (блоки 7₂, 7₁₀) в момент перехода знака приращения разновременности формации (фиг. 1c). Это является основанием для выполнения операции СЧИТЫВАЮТ данные точки t_j+1 - координата и знак в каждый момент времени t_i и операции КОРРЕКТИРУЮТ, которой вносят поправки в преобразование данных об амплитуде на величину задержки о принятии решения для выполнения действия СЧИТЫВАЮТ. Данная поправка получается в результате операции ЗАПОМИНАЮТ и может быть взята за начальную точку для продолжения преобразования следующего значения t_j. Алгоритм преобразования позволяет выделять в сигнале трапецеидальные составляющие.

Выделяемая информация о сигналах амплитуда/время и соответствующие служебные результаты в виде перепадов и импульсов СОГЛАСУЮТ (блок 8 фиг. 2) для последующей передачи по каналу связи. Восстановление сигнала ударного процесса подтверждено при вводе данных в ЭВМ по программе СПЕКТР 5И. Техническая реализация проведена на ИС серии 564 и проведено моделирование основных модулей на БИС БМК 1515, 1537, результаты показали работоспособность с сигналами до 1 МГц. Алгоритм блока согласования асинхронной информации при контроле 16 сигналов на основе патента N 1354947 1987 реализован в приборах МБКД-01 де2.008.041 для передачи по радиоканалу, в приборе МБОД-03 ГВАТ. 411618.003 для передачи по радиоканалу и записи в ЭНИ.

Положительная технико-экономическая целесообразность данного технического решения определяется:
- повышением информационной ценности отсчета при описании огибающей сигнала и сигнала частотной модуляции случайного процесса,
- исключением избыточности в передаваемой информации в 10 ... 100 раз при выделении огибающей и сигнала ЧМ-модуляции,
- представлением информации об огибающей сигнала в цифровом двоичном коде,
- представлением данных в цифровом двоичном коде, что упрощает его хранение, например, без лентопротяжного механизма - в ППЗУ,
- представлением информации о модулирующем сигнале в виде последовательности отсчетов, по которым соответствующим алгоритмом он может быть восстановлен с достаточно высокой достоверностью и точностью. Как описано выше, погрешность определяется составляющими высших порядков и не превышает 5 - 6%,
- уменьшением объема данных для хранения на 2 - 3 порядка,
- возможностью микроэлектронного исполнения, т.е. отсутствуют частотно зависимые компоненты,
- область применения технического исполнения не зависит от несущей частоты сигнала, что расширяет область применения.

Действие способа и варианта устройства проверено на макетах, выполненных на ИС серии 564, 140, а также промоделировано на ПЭВМ. Результаты макетирования получены для несущей порядка 500 кГц, моделирование для несущей порядка 3 МГц. Для сравнения дееспособности способа макетирование проводилось с амплитудно-модулированным сигналом и с электрокардиосигналом, в результате чего были построены быстрые и медленные волны 1-го и 2-го вида работы сердечного ритма человека.

Результаты подтвердили работоспособность и эффективность введенных операций для применения в различных областях - технике и медицине (выделение дыхательной волны).

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике для диагностики состояния объекта по результатам преобразования детерминированных и случайных сигналов и может быть использовано в телеметрических системах с эвакуируемыми накопителями информации ("черный ящик") и радиоканалом для передачи катастрофических отказов. Техническим результатом является повышение информационной ценности ОТСЧЕТА каждого сигнала за счет построения операции АНАЛИЗИРУЮТ во временной области. Технический результат достигается за счет того, что в способе многоканальной экспресс-диагностики оптимизируют объединение сигналов в группы по характерным признакам, последовательно подключают в группах входные сигналы на время формирования эталонных уровней с заданной частотой, запоминают в цифровом коде координаты и эталонный уровень каждого сигнала, с которых продолжают очередной цикл и выделяют момент sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала, причем определяют моменты sgn du^o/dt изменения знака первой производной огибающей сигнала по выделенным моментам sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала, кроме того, селектируют моменты sgn du^t/d изменения знака первой производной модулирующего сигнала по временной координате, а также согласуют поток данных с выводом в канал связи. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ многоканальной экспресс-диагностики, заключающийся в том, что выделяют моменты sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса, для чего формируют эталонные уровни сигнала с заданной частотой, последовательно сравнивают значения эталонных уровней сигнала с текущим значением входного сигнала, определяют по результатам сравнения момент начала, длительности отклонения значений входного сигнала и величину скорости его изменения от заданной последовательности эталонных уровней изменения скорости входного сигнала, по которому формируют сигнал о моменте sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса и изменяют частоту формирования эталонных уровней сигнала в зависимости от длительности определенного отклонения, отличающийся тем, что оптимизируют объединение входных сигналов в группы по характерным признакам, последовательно подключают в группах входные сигналы на время формирования эталонных уровней сигнала с заданной частотой для выделения моментов sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса, запоминают в цифровом коде координаты входных сигналов и эталонный уровень каждого сигнала, с которых продолжают очередной цикл и выделяют момент sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса, причем определяют моменты sgn du^o/dt изменения знака первой производной огибающей сигнала случайного процесса по выделенным моментам sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса, кроме того, селектируют моменты sgn du^t/dt изменения знака первой производной модулирующего сигнала по временной координате, а также согласуют поток данных с выводом в канал связи. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют моменты sgn du^o/dt изменения знака первой производной огибающей сигнала по выделенным моментам sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса, для чего запоминают значение амплитуды в момент sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала и сравнивают его с последующим значением, по результатам сравнения принимают решение о моменте sgn du^o/dt изменения знака первой производной огибающей, по принятому решению фиксируют данные об амплитуде, знаке момента sgn du^o/dt изменения знака первой производной огибающей входного сигнала и формируют сигнал считывания информации, выделяют сигнал для считывания текущих значений координат входного сигнала в данный момент sgn du^o/dt изменения знака первой производной огибающей. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что селектируют моменты sgn du^t/dt изменения знака первой производной модулирующего сигнала по временной координате, для чего задают алгоритм выделения информации о частотной модуляции сигнала по величине информационного временного интервала выделенных моментов sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса, дифференцированно выделяют информационные временные интервалы в цифровом коде между моментами sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса и моментами sgn du^t/dt изменения знака первой производной модулирующего сигнала, анализируют информационный временной интервал сигнала в каждый момент sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса путем запоминания значения информационного временного интервала и сравнения с последующим значением, выделяют сигнал отсчета в момент sgn du^t/dt изменения знака первой производной модулирующего сигнала по временной координате, считывают информационные временные интервалы между соседними моментами sgn du/dt изменения знака первой производной сигнала случайного процесса и sgn du^t/dt изменения знака первой производной модулирующего сигнала по временной координате, корректируют данные о величине информационного временного интервала и амплитуде модулирующего сигнала.