Устройство для адаптивной временной дискретизации сигналов Советский патент 1987 года по МПК G08C15/06 

1

и ioOpt TfiiHe ошосится к ии1()())маци()н- И1) тельной технике и может быть ис11оль:«)ваи() в телеи:(.мерите. 1ьиы системах со сжигием данных и в случаях, когда требуется сок)а1цс11ие избыточности ин1()ормаНИИ.

Цель и:1обретения новьпиение информативности путем увеличения инте)вала дис- крегизации.

На (. 1 изображена структурная схема иред.тагаемого устройства; на (})иг. 2 ст)ук1урная схема нре()б)азонате.тя временного иитерва.та в код; на ((игч 3 струк- тчрная схема преобразователя кода но в)е- MeiiHoii интервал.

ст 1ойсгво для адап гивн()11 временной дискретизации сигналов с цифровой фильт- (laiuieii ((|)иг. 1| содержит адантивньи коммутатор 1. .{ 2. iiepBijiii цифровой (|1ильт) 3, нреобразователь 4 временного инте()вала в код, второй цифровой 1})и.тьт() Г), ц)еоб)а- зоваге,1Ь ( кода во в|)еменн(П1 интерва.т, регист() 7.

11реоб)азо)ате,ц 4 в)еменного И1гге1)ва- ла в код (фи1. 2| с остоиг из геце)атора Я гактовых имну.тьсов, улеменга 9 :1адержки и счетчика 1(1.

11ре()б)аз()ваге.ть ( кода во временной ингериал (11КВИ) состоиг ((()И1. 3) из схемы 11 совнадеиия И, RS-т()иггepa 12, ревер- СИВНО11) двоичн()1() счетчика 13 с памятью.

ЛдацтивиыГ1 коммутагор I осу тест в.тяет нерегу.тярнук) дискретизацию 11ец|)ерьшцого аналогового сигнала. Зход б,тока 1 соединен с входом усгройства, а iie|)Biiiii ei о )1)1.ход соединен с входом .Л 1,11 2 и служи д.тя цередачи .(начеций огсчетов, иго|К)11 выход б,тока 1. с.т жа1ЦИ11 для выдачи синх)о- импульсов, cooTiieTCгвующих момснгам взя- гия отсчете), соединен с входом блока 4 и

с ГГОрЫМ входом ВГ())()ГО lUI(t)H)BOro (|)И,ТЬГра Г).

.Лца.того- um() цреобразоватс.ть 2 п)еобраз I I )Х()) ана.тоговую величину в диоичньи код. Ik )Bbiii выход б.юка 1 соединен с входом АЦП 2, 1я,гход1 1 последнего подк. 1К)че1И.1 к входам первого ци(()ового (ш.тыра 3. Ч а,1изац11я iroio уст|)ойства извесгна в виде ингегральной микросхемы, lleppibiii 3 и BTopoii Г) iuHJi)OBi,ie 1( осущесгв.тяюг фи.тьграцию цифровой ин- 1(ормации но выбранному а.тгоригму. ло- кц } и Г) реа,)тся с номслш.ю регистров ц суммагоров. Выходы ЛЦП соединены с входами нервого ци1()ровог() 1()ильгра . 5, выходы к()то|)ого соединены с первыми входами регисгра 7. Первые входы втор(Л() nn((i- рового ())11.тьт)а Г) соединены с нервыми выходами 11 1еоб|)а:и)вате.тя 4 BJH MCHHOIO ии- т срва.ча в код (ПВИК). Па вход|)1 нос- тунаег ин(|)()рмация о длигел1 ности в|)емен- ного И1ггериа.1а. BTopoii вход ({)и,1ьгра 5 соединен с вторым ()дом адаптивного комму га гора I. Па него ностунают стробирую10

20

22345

2

шие имцульсы разрешения считывания ин- (|)ормации с выходом ПВИК 4. Первые выходы фильтра 5 соединены с первыми входами ПКВП 6. Па УТИХ вьгходах появляется

5 от(})и.Ц)Трованная инфо)мация о длительности временного интерва.та. Второй пьгход ()1и.тЬ)Тра цодключен к BTojJOMy входу б.чока ( и служит для формирования синхронизи- pyiomci o сигна.ча, который разрешает считывать информацию с первых выходов.

ПВИК 4 реализует т |)ансформацик) временною интерва.та между двумя нос.тедо- вательными отсчетами в двоичный код. Вход )разо ателя соединен с вто)ьгм выходом блока 1. Первые выходы блока 4

15 соединены с не)В1)1ми входами Bropoio ци(|)- рового фи.тьтра 5. Па ътих выходах фор- ми)ун)тся в кодовой (|)орме значения д.тите.ц.- ностей интервалов следования ои четов. Вго- poii вьгход )бразователя соединен с третьим входом б,тока (). (гг вьгход ис- но.тьзуется для гактирования работы ПКВИ 6. ПВИК 4 представляет собой совокупность 1снерато|)а 8 гактовых имHy/ibcoii, 1 четчика 10 и улемогга 9 :5адержки. 1 ене- ратор тактовых импульсов служит для кван25 говання д,тител1)Ности временн1 1х ингерва.тов с.тедования отсчетов на выходе б.кжа I. Часгога и с габи.тьност1, с,1ед()вания геиери- руемь х и.мнульсов онределяется необходимой гочностью изме|)е1шя временн1 1х Hirrep- валов. В|)Гход б.тока )S соединен со счегиым

30 входом счетчнка и с вго()ым В1 1ходом ПВИК 4. С четчик И) служит для подсчега такто- В1)1Х имиульсов. возникших между момен- гами в)ятия пос.тедовате:1ыЦ)ГХ отсчетов входного СИ ia.ia. OierHijii вход счег- чика со(.минен с выходом блока 8, вход

35 сброса счетчика в нуль, служани1Й д.1я об- ну, 1(Ч1ия счет чика по .(аве)Н1сч1нк) изме)е- ния д,1иге,Ц)Носги врем1Ч1Ног() ингерва.та, соединен с выходом улеме1гга У .и1держки. Вьгходы счетчика яв.тяюгся В1)1ходами

40 llfMlK- Па гих В1 ходах ды, соотвегсгвуюшие д.ти ге.тьности В1)емен- ных ингерва.тов. Э.темент 9 чаде|)жки служит Д.1Я времен11О1 о сдвига стробируюше- го нмпу.тьса, 11 1иходя1цего из б.тока 1, на величину, необхо.. и1мую для считыва 1ия да с первых выходов ПВИК 4. Вход элемента 9 заде()жки соединен с входом ПВИК 4, а выход с входом сброса счег- чиков И) в нуль. С.четчик И) вьшускается п)омыц1ленностьк) в и)ггег|)а, ц,ном исно.т5Q нении. Элементы .ад(ржки представляют С(бой RC.-neiib.

ИКВИ 6 осуществляет трансформацию двоичного кода iio ременной И1ггервал. Пе)вые входы нреобразователя ti соедиие- ны с первыми выходами второго цифрово55 |п фи.тьтра 5. BTopoii вход блока (J, исноль- зуемь|й д.тя приема стробируюшего имну. са, сое.тинен с вторым вьгходом ци1()рового фильтра 5. Третий вход ПКВИ соединен с

вторым выходом блока 4 и служит для приема тактирующих импульсов. Выход биюка 6 соединен с вторым входом 7. 11КВИ построен

г ис11().1ьн()нани1 м л1И)ичн()Г() peBcpcusnioro счетчика 13 с 11амя1ЬК). RS-Tpni гора 12 и j,ie u4iia И 1. k )ni)R- ихолы счетчика 13 соединены с пе)Р.ыми входами 1КВИ (. Эти входы исно. и, i к)т для нриема и ;(ан()- мииаиия HI) ин iprHHHii регистр ()тфил1 гр()- ваниой информации но CHina:iy сиих|К)НИ .(ании, ноступаюни й на вт()|)()й вход счетчика 13, K()T()|)i,iit соединен с вторым входом б. юка (). Гре1И11 вход счсгчика 13 соединен с выходом :).1емен1а И 11 и я, 1яегся счег- ным входом. С.четчик I ii раоотаег на вычитание, ыход блока 13 еоединен с выходом 11КВИ 1 и с R входом К.4-три гера 12. 8-вх()Д RS-г|)и 1те|)а 12 соединен с вто)ым входом Г). 1ока (к а выход тригге()а 12 с нерв1 1м входом .К мента И 11. BTopoii яхо.ч :(, 1емента И 11 соединен с третьим входом 11КВИ Н. Реверсивный двоичный счетчик 13 с намягыо. RS-TpHiie) 12 и (. К меиг И II вынускак) 1ся мром ыш/ичшос гыо в инте- I ра.льном И(.-|1о.1Иении.

Регист) 7 осун1еств,1яе1 временную дер/кку на аданнук) ве.чичииу времени мо- Meiiia 11остуи. им1ия И1н()орма11ии на (ыход устройства. 11ерв1)1е вход|,| регис1ра 7 соединены с В1,1ходами первого ци( (|1И. 1ьг ра, а второй вхо.ч которьн смужиг .ыя нриема имну,льса ра ()С 111ения пе)едачи 1Н1(|)орма- ции на выход |)егист)а, соединен с выходом блока i. выход )стист 1а соедишч с Bi,ixo- .юм уст)ойства. I eiHC i p Е вшускается иро- мьин.ленносгьк) в виде иитсгра. п.иой микросхем i.r

.Vcrpoiic i во для адаптивной в|)еменно11 днсК|)епг(ации |)аботае1 с,1едун)И1им обра- :fOM.

.Аналоговый CHI на.1 ностунаег на вход б.юка I, гл(. происходи I eio .и1скрети:-1апия с вы.чачей на В1,1хо.ч блока .ишН) существенных отсчеп)). При ин(|)ормация о сигнале не)едаетси величин()11 отсчеюв и д, 1и- тел1,иосгьк) ipCMefiHiiix и1Г1е1М алов между отсчетами. Помеха, ноступаюшая совместно с поле.иП)Гм сигналом на вход б. юка I, вочдейсгнуег как на величину отсчетов, так и иа значения ЦН мепньгх шггервалов сле.Ч()ва1И1я отсчетов. о.|уч1Ч1ные с В1.гхода б. ижа 1 отсчеты подвергают преоб- ра: ованию в код с иомои;ью б.юка 2. В усгройстве происходиг выде.1еиие двух ии- (|)ормапиоипых параметров (амплигуд от- сч1 тов и в)емеин1 1х интервалов между отсчетами) для рачде.1ьиой (|)и,1ьг)ации. Hiujiop- маиия, пс реносимая чиачеиинми амилитуд отсч1 1()в. 1Н)стуиает в виде носледовательпос- ти кодов иа iiepiibiii iuuf))oBoii (()и. 1ьтр Л. 1 ч льтат (|)и, ьтра1и1и :1той информации :ia- 1И1сывается в регисг) 7, необходимы .ч.ля (юрмироваиия прави. моментов нос- туи,1еиия информации иа В1;ГХ()Д устройства.

5

0

5

Л,1Я (|)и,11)Транпи ипформации. (ак, Hoii во в)еменп1,х , 1ах с.кмпвашш имну,)В, в)еменн)1е ин1 е|1валы преоб а- (ук)тся в К0.1 с iioMoHibK) б.юка 4. . )H ие.лью стробирующнс им пу.и.сы, пшлл наю- iiute с б,чока 1, фшксирую .uic- Kpe iHtaiun; HCXO.THOIO t Hina.ia, 1 Ici каждп

Му СГробИруЮНМ Му .ЬСу ПИф|(1ВОИ

(|)и,) Г) счпг,н)ае1 ин((о|1мацин) с ныхо- Q да llBdK, нос упаюиик) oi счетчика I l. нос,1C :)Того С41 1чик начинасг счи1а ь им- н,)|, нос г laioiHHc 01 rtMiepaio)a такго- В1)1Х .сон, до момепта п шхода noBoio c l ()обирун)ним о имну.пл а о |- б.кжа 1 и i. .1. lloc. ie п()еобра.«)ваиия в()емс НН()1 о шггер- 5 Ba.ia в код t e {)n, р ю 1 б. иже i. ()i- |(м1. 1ьтрованиое (пачеиие временного ингер- ва,1а, вы|1аженн(1е двоичным кодом, иреоб- |ia во lipeMeHHoii ини рва, i., 1едования Т1|1ав. 1ЯК)ии1Х сшна. юв. для чем) о1ч(1И. ил ро- liaiinbie (начения инк рна. юв времеии поступают с (|)и,1ыра Г) иа входы счегчика 13 и по (4ifix)oHH (ируюп1( м си1Т1а, 1у ог Г) (а- пш ывакж я в CIO вн грен1П1Й pernci ). lloi г ниви1ии си .и1)ук)ии1Й си1иа,1 |акже laipeniaei с помощью ipnrie|)a 12 п|)охож- 5 Д(Ч1ис актовых импу,11.сов иа счетный вход счетчика, (лк тчнк начи11ае 1 вычша П ni чипы едппички. В мохк Н i,

0

.(аномиепнон ве,1

когда чнс,1о нрипк .иннх импу,()в с 1ан(ч равш.гм В(н1чин( ко юрую (аиомииа.чи во вну|-ренпем )егнстре сче1-чика. па выходе счетчика ф|о|П1нр егся cnrna,i, нрсжрашан)- iiuiii СЧС1 и исио, 1ь (уем 1,:й .1,1Я управ,1еиия pciTic ipoM 7.

1 аким o6patoM, обсч печива тс я п)с об- ра(овапие Ko.ia во временной HHU iMia, в виде иос, le.ioiia iC , и.нос и имп, 1ьсов на выходе сче|-чика. Эги си1на.1Ы нсно, ii и юг ыя п- рав,им1ия моментами пере.чачи и Н((1ормапии. чаписапиой в регистр 7, на выхо. vci ponc i в,1

().i4 uitDnpeiснпч

N cTpoiicTBo Д.1Я адаитш ной временной дискрстичании си1на,1ов. содержание ана.ю- 1Ч)-ци(1)рово11 преобра iOBa ГС i... нервьш HHIJI- poBoii фи.чыр, lixo.i ко|о;ч)|о соедиш Н с вьгхо.чом ана. 1о|Ч1-ци |)рового и )с обра жва- те, 1Я. отличакпцеес тем, чго. с iie, ii)io но- вьнжчшя ии(|и)рма 141впости HXTCAI ве.1пче иия иит(рва.1а дш крсти (ании. и него введены преобра «)ва ГС , и, {ременного . i KO.L iTo|ioii цн()р1)ой ||м1,|,-р. ipc o6- 0 ра()ваче,Ч, кода io цн Менной H epiia,i, ре Ч1СТ|1, а. ,ii к() алор. (ход коГО|)О о , 1ЯС Т1 Я входом С1рчИ1Л а, 5Х0.1

, 1о (j) о 11 Н об | с.чя сое.шII I

|еи с и,|ходом i и (i о коммч )а, i())oii в)1ход сос динси с

J

Tcpiia.ia в К0.1 i И рвым ixo. HMIJXIIO цифрового (ш.ЧЫра. ЧОроЙ вход Kn|(ipol(i c OI. . с i Cplil M i iX010 l Н|Н о| |1,1 ii . 1 С . 1Я

временного иигерва.) в код. втором выход которого соединен с iiepBi ivi входом нреоб- ра.«)вате:1я кода во временной ннте|)ва.1, Biopoii и гретий входы которого соединены соотвегствеино с 11ерв1 1М и BTopi iM выходами второго Н11(|)рово1 о 4 ильгра, выход i)eоГ)ра:«)атедя кода во временной инте)вал соединен со стробирующим входом регистра, ин1(ормаци()нные входы которого соединены с выходами первого luuf poBoiо фи.чьт- ра. вьгчод lei истра яв.1ястся выходом устройства.

И(оГ)ретеиие относится к об.тасти ии- формационно-из.мерительной техники и .может быть испо.и,човано в телеизмерите. И,- ных сисгомах со сжатием данных и в случаях, когда гребуется сокраи1ение изб1,1точ- НОС1И И1и)1ор 1ации. Целью изобретения яв- .1яется iioBi,iiiiefHie и 11()ормативности путем увеличения иитерва.1а дискретизации. На вход устройствана вход адаитивного коммуд а Г(1)а Iн(.)стуг1ает измеряемый ана.Ю o)i,iii сигнал, коммутатор 1 ocyHtecT- в.1яе1 ие|)е1 улярнун) ег о дискретизацию, часгота дис К)ети (ацин (Jiipc.nv 1Яг1 ся и iMc ic нием ана. югпвого cniTia. ia ( iirpiiDin ,1 коммутатора ин()и1рма ия ккчхпас н;: од .ЛЦН -. пара, г 1е. н.иын кп i, cuDiiuMC ВуЮЩИЙ НрИНЯГОМу 1М: ЧС11И1 1. V- Hl,i(i in .Mill 2 носгунае 1 на BXO.I нервшп iiiu|ip(in(ii (i (()н.1ьтра 3, с выхода когорого информация цостуцает на инфо|)мационные входы регистра 7. (/гроб. cooTiH TCTBN Н);н1111 MOMCMI- ту дискретизации, постуцаег с Biopoio выхода адаптивного коммутатора на вход прс-об- раз()ват( 1я 4 вре 1ецно1о интервала в кпд и на первый вход второго цифрового фильтра 5. Код. cooTBCTi TByК)|цнй М()мен1л .шскре- тизацни, с В1,1Х()да пр(м)бра шва :сля I noi тупает на второй вход Bro|ioii) цифрового (})и.11)Тра 5 и на нервьп вход мреобра (оваи- ля Н, на BTopoii и гретий вхо. коюрою imc- туцает соответсгвенпо инф(пмиия i. нерEioro и второго выходов ВТО|)(ГО ЦЦ(||рОВОГ() фи.1ьтра 5. Отфильтрованцое и цреобразо- вапцое значение интерва. 1а времени с.|ужи1 для уцравления .(анисью но ст)обирук)ни му входу регистра 7 отфи.1ьтрова HHoii ицформа ции об измеряемой аналоговой величине. 3 ил. (О сл оо to ю ОО 4 01

Фиг. 2