Устройство для определения экстремумов электрического сигнала Советский патент 1986 года по МПК G01R19/04 G06G7/02 

О5

ND

СО (50

Изобретение относится к измерительной и вычиcлитeл JHoй технике и может быть использовано в измерительно-информационных системах для анализа параметров случайных электрических сигналов. Цель изобретения - упрощение и повышение быстродействия. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит аналого- -цифровой преобразователь (АЦП) 1, регистр 2 экспериментальных значений, за поминающий регистр 3, вычитатель 4, блок 5 и1-щикации, селектор. 6, элемент ШШ 7. Блок индикации содержит D-триггер 8, формирователи 9,10 импульсов. Селектор содержит элементы И 11,12, D-триггер 13, формирователь 14 импульса и элемент ИЛИ 15 Устройство определяет момент появ ления экстремума по принципу численного дифференцирования исследуемого сигнала, преобразованного в цифрово двоичный код. Результат дифференцирования (момент появления экстремум и вывод экстремального значения сиг пала в цифровом виде производится з один такт. При этом анализируется текущее кодированное значение иссле дуеМого сигнала с предьщущим, запом ненным в запоминающем регистре 3 зн чением, выборка которого с цапью. обеспечения требуемой помехозащищен ности осуществляется при адаптивной дискретизации по уровню. Устройство работает еледуюа нм образом. Исследуемый электрический сигнал поступает на аналоговый вход АДП 1 и преобразуется в моменты времени, задаваемые управляющими импульсами. Одновременно с появлением на информа Щ-10ННОМ выходе АЦП 1 значения входно го сигнала на его тактовом выходе по является короткий импульс .Конец измерения (КИ) . Первый иьшульс КИ пропускается .. формирователем 14 (последующие им блокируются) на выход и через элемен ИЛИ 15. воздействуют на управляющий вход запоминающего регистра 3, в результате чего в этот регистр вводится значение кода выхода А.ЦП 1 , Это относится к первому-циклу преобра- зования АЦП, 1. В последующих циклах преобразования ввод информации в запоминающий регистр 3 и регистр 2 162 экстремальных значений производится следующим образом. По срезу импульсов КИ селектор 6 анализирует код, установившийся на информационном выходе вычитателй 4. Предварительно вычитатель 4 за время действия импульса КИ производит вычитание кода, поступающего с выходов АДП 1, из кода, установивше-. гося на информационных выходах запоминающего регистра 3, а также определяет знак разности этих кодов. В результате вычитания на информационном выходе вычитателя 4 устанавливается модуль разности, а на знаковом выходе - знак разности этих кодов. При этом к входам элемента И 11 подключены не все разряды выходного кода вычитателя 4, а только те, для которых выполняется условие Л NJuN,, где uNfiQ - цифровой код помехи, присутствуюиц й на информационном выходе АЦП 1. Этот код и анализируется селектором,6, которьм является управляющим узлом, реализующим адаптивную дискретизацию кодированных значенир N(t) входного сигнала. При этом после первого и второго циклов преобразования, если исследуемьш селектором 6 код. на выходе вычитателя 4 имеет значение Д N,,, , т.о на выходах элементов И 11,12, D-триггера 13 и элемента ИЛИ 15 сохраняется потенциал логического нуля. После третьего цикла преобразования (когда .|oM-) все разряды исследуемого кода на выходах вычитателя 4 усТанавливаются в состояние l, в результате чего по срезу импульса КИ на выходе D-триггера 13 формируется сигнал логической единицы. В этом случае после 4-го цикла преобразования АЦП 1 на выход элемента ШШ 15 проходит импульс 1СИ, по которому осуществляется ввод текущего кодированного значения N(t) исследуемого сигнала в запоминающий регистр 3. Таким образом осуществляется адаптивная дискретизация по условию кодированных значений N(t). По срезу 4-го импульса КИ на выходе D-триггера 13 устанавливается сигнал логического нуля. В последующие моменты времени селектор 6. работает аналогично. Выборка значений N(t) в запоминающий регистр 3 производится с помощью селектора 6 не в каждом щнсле, а только тогда, когда вьшолняется условие. N. (t)3uN. N i.n (t Формирование моментов экстремума max и min производится с помощью блока 5 индикации при изменении знака разности между текущим и предьщущим кодированными значения ми исследуемого сигнала. и min на выхоИмпульсы max дах формирователей 9 и 10 формируют ся по срезу сигнала КИ за один тахт чем и достигается практически максимальное быстродействие устройства Эти импульсы через элемент ИЛИ 7 по тупают на управляющий вход регистра 2 экстремальных значений, обеспечивая прием экстремального кодированн го значения выходного сигнала АЦП 1 Формула изобретения 1. Устройство для определения . экстремумов электрического сигнала, содержащее аналого-цифровой преобраз-ователь, вход которого является входом устройства, а информационный выход соединен с входами регистра экстремальньк значений и зaпo fflнaющего регистра, выход которого соединен с первым входом вычитателя, селектор, первый выход которого соединен с синхронизирующим входом блока индикации, первый и второй выходы которого через элемент ИЛИ соединены с входом управл1ения записью регистра экстремальных значений, отличающееся тем, что, с целью упрощения и-повышения быстродействия информационный выход аналого-цифрово го преобразователя соединен с вторым входом вычитателя, знаковьй выход ко .Tqporo соединен с информационным вхо дом блока индикации, информационный выход вычитателя соединен с информационным входом селектора, синхронизирующий вход которого соединен с тактовым вькодом аналого-цифрового преобразователя, а второй выход селектоi ра - с входом управления записью запоминающего регистра. 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что селектор содержит два элемента И, D-триггер, элемент ИЛИ и формирователь импульса, при этом информационный вход селектора образован группой входов первого элемента И, число которых равно числу разрядов вычитателя, синxpoнизиpyющ iй вход селектора соединен с тактовым входом D-триггера, с первым входом второго элемента И и с входом формирователя импульса, выход первого элемента И соединен с информационным входом D-триггера, выход которого, являющийся первым выходом селектора, соединен с вторым входом второго элемента И, выходы второго элемента И и формирователя импульса соединены с входами элемента И.1Ш, выход которого является вторым выходом селектора, 3.Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что блок индикацииСодержит D-триггер и два формирователя импульсов, при этом информационный вход D-триггера является информационным входом блока индикации, а тактовый вход D-триггера - синхронизирующим входом блока индикации, прямой и инверсный выходы D Tpnrrepa соединены с входами соответственно первого и второго формирователей импульсов, выходы которых являются, первьм и вторым выхода -ш блока индикации.

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в измерительно-информационных системах для анализа параметров случайных электрических сигналов. Цель изобретенияупрощение и повьшение быстродействия. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, регистр экстремальных значений 2, запоминающий регистр 3, вычитатель 4, блок индикации. 5, селектор 6, элемент ИЛИ 7. Устройство определяет момент появления с экстремума по принципу численного дифференцирования исследуемого сиг- (Л нала. 2 а.п. ф-лы 1 ил.