Устройство для оценки амплитуды узкополосного случайного процесса Советский патент 1985 года по МПК G06F17/18 

с информационным входом анаЛого- интегратора, вход которого соедицифрового преобразователя и выходом нен с выходом коммутатора.

1179370

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ АМПЛИТУДЫ УЗКОПОЛОСНОГО СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащее двоичный счетчик, выходы которого являются выходом кода периода устройства, аналого-цифровой преобразователь, выходы которого являются выходами кода амплитуды устройства и компаратор, первый вход которого является информационным входом устройства, а второй вход компаратора соединен с шиной нулевого потенциала, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения контроля за допустимыми изменениями периода, в него введены ключ, коммутатор, первый и второй элементы И, генератор тактовых импульсов, интегратор, дополнительный компаратор, элемент И-ИЛИ-НЕ и делитель кодов, информационный вход которого соединен с выходом клю, информационный вход которого объединен с первом входом компаратора, а управляющий вход объединен с первыми входами первой и второй групп входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ, и подключен к первому выходу компаратора, выход элемента И-ИЛИ-НЕ является выходом контрольного сигнала превьпнения частоты устройства .и подключен к стробирующему входу компаратора, второй выход которого соединен с первыми в :одами первого и второго элементов И и импульсным входом запуска аналого-цифрового преобразователя, выход сигнала готовности которого подключен к второму входу первой группы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ и второму входу второго элемента И, выход которого соединен со стробирующим входом дополнительного компаратора, выход которого подключен к второму входу второй группы входов по и элемента И-ИЛИ-НЕ и управляющему входу коммутатора, первый и второй информационные входы которого соединены KJ соответственно с шиной отрицатель(Р ного потенциала устройства и выхоСО дом делителя кодов, управляющие входы которого Соединены соответсто венно с разрядными выходами счетчи ка, выход переноса которого является выходом контрольного сигнала превышения периода устройства, а счетный вход счетчика соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй вход второго элемента И соединен с импульсным входом сброса счетчика, а выход коммутатора соединен с первым входом дополнительного компаратора, второй вход которого соединен

1

Изобретение относится к устройствам преобразования данных и может использоваться в специализированных вычислительных устройствах и системах автоматического управления для предварительной обработки узкополосного случайного сигнала, обеспечивая получение оценок мгновенного значения амплитуды.

Целью изобретения является расширение.функциональных возможностей за счет обеспечения контроля за допустимыми изменениями периода исследуемого процесса.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство для оценки а 1плитуды узкополосного случайного процесса содержит счетчик 1, аналого-цифровой преобразователь 2, выходы 3 которого являются выходами кода амплитуды, компарчтор 4, первый вход которого является информационным входом 5 устройства, ключ 6, коммутатор 7 первый 8 и второй 9 злементы И, гене ратор 10 тактовых импульсов, интегратор 11, дополнительный компаратор 12, выход 13 контрольного сигнала превышения допустимой частоты, элемент И-ИЛИ-ЙЕ 14, делитель 15 кодов, шину 16 нулевого потенциала, шину

17отрицательного потенциала и выход

18контрольного сигнала превышения периода.

Первый вход компаратора 4 является информационным входом 5 устройства, а второй вход компаратора 4 соединен с шиной 16 нулевого потенциала. Информационный вход делителя 15 кодов соединен с выходом ключа 6, информационный и управляющий входы которого соединены соответственно с информационным входом 5 устройства и первым выходом компаратора 4, который подключен к первым входам первой и второй групп входов по И злемента И-ИЛИ-НЕ 14, выход которого является выходом 13 контрольного

сигнала превьпиения частоты и подключен к стробирующему входу компаратора 4, второй выход которого соединен с первыми входами первого 8 и второго 9 элементов И и с импульсным входом запуска аналого-цифрового преобразователя 2, выход сигнала готовности которого подключен к второму входу первой группы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ 14 и второму входу второго элемента И выход которого соединен со стробирующим входом дополнительного компаратора 12, выход которого подключен к второму входу второй группы входов по и элемента И-ИЛИ-НЕ 14 и управляющему входу коммутатора 7, первый и второй информационных вход которого соединены с шиной 17 отрицательного потенциала и выходом делителя 15 кодов, управляющие входы которого соединены с выходами счетчика 1, выход переноса которого является выходом 18 контрольного сигнала превышения периода, а счетный вход счетчика 1 соединен с выходом первого элемента И 8, второй вход которого соединен с выходом генератора 10 тактовых импульсов, второй вход второго элемента И соединен с импульсным входом сброса счетчика 1, а выход коммутатора 7 соединен с первым входом дополнительного компаратора 12, второй вход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя 2 и выходом интегратора 11, вход которого соединен с выходом коммутатора 7.

Устройство для оценки амплитуды узкополосного случайного процесса работает следующим образом.

Перед началом цикла счетчик 1 сбрасывается в нулевое состояние и во время отрицательной полуволны входного сигнала, подаваемого на вход 5 заполнения тактовыми импульсами от генератора 10 тактовых им3пульсов через элемент И 8, на его вход с инверсного выхода компаратора 4 поступает единичный логический сигнал. Таким образом, код в счетчике 1 к моменту окончания отрицательной полуволны будет пропорционален полупериоду входного сигнала. Этот код подается на упра ляюпще входы делителя 15. При пост лении полоясительной полуволны пере ключается компаратор 4, выходным сигналом с прямого выхода которого обеспечивается отпирание ключа 5, выходной сигнал которого, равный входному, поступает на вход делени делителя 15 кодов, на выходе котор го формируется аналоговый сигнал. 2U..ai) lJBb.xW где К - масштабный коэффициент, определяемый частотой тактовых импульсов генератора 10. Поскольку в этот момент аналого цифровой преобразователь 2 не рабо тает, на его выходах готовности единичный логический сигнал, поско ку на инверсном выходе компаратора 4 нулевой логический сигнал, на вы ходе элемента И 9 также нулевой логический сигнал, блокирующий работу компаратора 12, выходной ну левой логический сигнал которого разрешает прохождение сигнала Ugbi), на вход интегратора 11 через комму татор 7. На выходе интегратора 11 в течение положительной полуволны формируется оценка амплитуды jbexitia. На выходе элемента И-ИЛИ-НЕ 14 при этом поддерживается единичный логический сигнал. После окончания положительной полуволны входного сигнала на инверсном выходе компаратора 4 появляется единичный логический сигнал, по переднему фрон ту которого происходит запуск аналого-цифрового преобразователя 2, сигнал на выходе готовности ко704торого становится нулевым, что обеспечивает сохранение компаратора 12 в заблокированном состоянии и сброс счетчика 1. В это время интегратор 11 выполняет функции элемента хранения аналогового сигнала. Во время положительной полуволны с выходов счетчика 1 может быть считан код оценки периода. После окончания преобразования на выходе готовности аналого-цифрового преобразователя 2 появляется единичны логический сигнал, разрешающий работу компаратора, который срабатывает и подключает на вход интегратора через коммутатор 7 источник отрицательного потенциала, что обеспечивает формированный сброс интегратора-до нулевого потенциала, при котором переключается компаратор 12, блокируя дальнейший сброс. Если за время отрицательной полуволны интегратор 11 не успеет сброситься, единич-iные сигналы с прямого выхода компаратора 4 и выхода компаратора 12 вызовут формирование нулевого импульса на выходе элемента И-ИЛИ-НЕ 14, который блокируя переключение компаратора 4, вызовет появление серии импульсов на-выходе 13 контроля, что свидетельствует о превьпиении входным сигналом допустимой частоты. Аналогично нулевой логический сигнал формируется на этом выходе, если аналого-цифровой преобразователь 2 не успел закончить преобразование до нас7-упления положительной полуволны. Если частота входного сигнала станет недопустимо низкой, что может привести к выходу из режима нормального функционирования интегратора 11, появляется импульс на выходе 18. Таким образом, устройство обеспечивает оценку периода и амплитуды входного сигнала, причем за счет того, что амплитуда оценивается в интегральной форме, снижается погрешность, связанная с импульсными помехами. При выходе периода входного процесса за допустимые пределы в устройстве формируются сигналы ошибки.

н

16

6

8

JO

W

-ts

15

}sre