Анализатор величины колебания амплитуды случайного процесса Советский патент 1985 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике и может быть использова но, в частности, при летно-прочност ных испытаниях воздушных судов. Известно устройство для измерени амплитуды напряжений, случайного процесса, содержащее элемент задержки, аналого-цифровой преобразователь цифровые дискриминаторы, блок выделе ния временного положения экстремумов, счетчик импульсов И блок задания объема выборки lj . Недостатком известного устройства являемся то, что с его помощью непьзя определить максимальный размах амплитуды процесса на заданном интер вале. Известно также устройство для вьщепения зкстремальных значений функции, содержащее сумматор текущего значения функции, регистры минимального и максимального значения функции и схему сравнения Однако данное ycтpoйctвo непригод но для анализа максимальных размахов колебаний амплитуды процесса на всех уровнях одновременно. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату I к изобретению является анализатор величины колебания амплитуды случайного процесса, содержащий счетчик, генератор тактовых импульсов, блок, дифференцирования, амплитудный селек тор, первый и второй элементы И, пер вый вход последнего из которых соеди нен с вькодом триггера з . Недостатком указанного анализатора является то, что в ОЗУ записываются все колебания процесса, признаком которых является превышение производной исследуемого сигнала некоторо го значения. Ограниченность емкости памяти ОЗУ представляет ужесточенные требования к длительности анализи-.руемой реализации, поэтому записанные в память ОЗУ значения приходится часто обнулять Дпя поиска максимального размаха величины колебания амплитуды случайного процесса на заданном интервале требуется время, что является существенным недостатко данного устройства, снижающим зффективность его использования. Цель изобретения - повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что анализатор величины колебания амплитуды случайного процесса, содержащий счетчик, генератор тактовых импульсов, блок дифференцирования, амплитудный селектор, первый и второй элементы И, первый вход последнего из которых соединен с выходом триггера, снабжен элементом НЕ, регистром, элементом задержки, таймером, дешифратором нуля, регистром сдвига, группа разрядных вькодов которого соединена соответственно с группой разрядных входов дешифратора нуля, выход которого подключен нешосредственно к первым входам триггера и первого элемента И, а через блок дифференцирования - к входу Сброс амплитудного селектора, информационный вход которого является информационным входом анализатора, а группа выходов подключена соответственно к группе разрядных входов регистра сдвига, выход старшего разряда которого через элемент НЕ подключен к второму входу триггера, а вход сдвига объединен с вторым входом второго элемента И и подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход таймера подключен непосредственно к управляющим входам регистра сдвига и регистра, а через элемент задержки - к входу Сброс счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, а группа разрядных выходов счетчика подключена соответственно к группе разрядных входов регистра. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого анализатора. Анализатор содержит амплитудный селектор 1, регистр 2 сдвига, дешифратор 3 нуЛя, элемент НЕ 4, триггер 5, блок 6 дифференцирования, таймер 7, генератор 8 тактовых импульсов, первый и второй элементы И 9 и 10, элемент 11 задержки, счетчик 12 и регистр 13. Анализатор работает следующим обазом. Напряжение реализации случайного роцесса поступает на информационный вход амплитудного.селектора 1, котоый вырабатывает короткие импульсы ри переходе исходным сигналом уровней квантования. Количество уровней вантования и соответственно количество пороговых элементов в амплитудном селекторе 1 устанавливается исходя из обеспечения заданной точности измерений. По импульсу Запись с таймера 7 (задатчика интервала гремени, которым устанавливается про должительность измерений) происходит перезапись информации с группы выходов амплитудного селектора 1 в регистр 2 сдвига. Одновременно по этом же иьтульсу происходит перезапись информации (о максимальном размахе колебания амплитуды случайного проце са на заданном предшествующем интервале времени) из счетчика 12 в регистр 13, разрядные входы которого соединены с разрядными выходами счет чика 12, и сброс через элемент 11 задержки в нулевое состояние счетчика 12. При появлении в регистре 2 сдвига информации, отличной от нуля, на выходе дешифратора 3 нуля, подключенного к разрядньм выходам регистра 2 сдвига, формируется единичный потенциал. По его переднему фрон ту через блок 6 дифференцирования происходит кратковременный сброс эле ментов амплитудного селектора 1, а по самому потенциалу через первый элемент И 9 на сдвиговый вход регистра 2 сдвига начинают проходить импульсы с генератора 8 тактовых импульсов . Записанная в регистр 2 сдвига информация начинает сдвигаться в сторону старшего п-го разряда При Появлении первого импульса на вы ходе п-го триггера старшего разряда регистра 2 сдвига через элемент НЕ 4 срабатывает фиксирующий этот момент триггер 5 типа S-R. Выходной сигнал этого триггера открывает второй элемент И 10 ri на счетный вход счетчика 12 начинают проходить импульсы с выхода первого элемента И 9, подключенного к генератору 8 тактовых импульсов. С этого момента происходит одновременно два процесса - продолжается сдвиг информации в регистре 2 сдвига и счет в счетчике 12. Серии импульсов Сдвиг и Счет продолжают формироваться до момента обнуления регистра 2 сдвига (т.е. до ухода последней младшей единицы) , что фиксируется депш атором 3 нуля, вырабатывающего соответствуювщй сигнал.По этому сигналу срабатывает триггер 5 и закрывается nepBbdi элемент И 9, т.е. прерываются серии Сдвиг и Счет. За это время в счетчике 12 накапливается код, соответствующий максимальному раэмаху колебания аьшлнтуды исследуемого процесса. По следукицему сигналу с таймера 7 этот код переписывается в регистр 13 и осуществляется описанная аналогичная операция. Изобретение позволяет сократить время размаха колебания амшштуды исследуемого случайного процесса на заданном ийтервале времени в темпе проведения испытаний объекта:

АНАЛИЗАТОР ВЕЛИЧИШ КОЛЕБАНИЯ АМПЛИТУДЫ СЛУЧАЙНОГО ЛРОЦЕССА; содержащее счетчик, генератор тактовых импульсовj блок дифференцирования, амплитудный селектор, первый и второй элементы И, первый вход последнего из которых соединен с выходом триггера, 6 т л и ч а ю щ и и с я г тем, что, с целью повышения быстро- действия, он содержит элемент НЕ, регистр, элемент задержки, таймер, дешифратор нуля, регистр сдвига, группа разрядных выходов которого соединена соответственно с группой разрядных входов дешифратора нуля, выход которого подключен непосредственно к первым входам триггера и первого элемента И, а через блок дифференцирования - к входу Сброс амплитудного селектора, информационный вход которого является информационным вхрдом анализатора, а группа выходов подключена соответственно к группе разрядных входов регистра сдвига, выход старшего разряда -которого через элемент НЕ подключен к второму входу триггера, а вход сдвига объединен с вторым входом второго элемента Ни подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходсж генератора тактовых импульсов, выход таймер подключен непосредственно к управляющим входам регистра сдвига и регистра, а через элемент задержки - к входу Сброс счетчика, счетный -«ход которого соединен с выходом второго элемента И, СО а группа разрядных выходов счетчика подключена соответственно к группе ;о разрядных входов регистра. СП