Анализатор активности непрерывных сигналов Советский патент 1988 года по МПК H03M3/02 

О5 СХ)

о

Изобретение относится к автоматике, телемеханике и может использоваться в системах с адаптивной дискретизацией непрерывных сигналов. Изобретение позволяет повысить информативность анализатора. Анализатор при поступлении входного аналогового сигнала формирует единичные сигналы: на выходе 13 - только при возрастании входного сигнала, на выходе 14 - при возрастании или убывании входного сигнала, на выходе 15 - при убывании входного сигнала, на выходе 16 - в моменты времени, когда входной сигнал проходит через точки, лежащие между участками убывания, возрастания и постоянного значения. Анализатор активности непрерывных сигналов содержит компаратор I, цифроаналоговый преобразователь 2, элементы И 3-6, элемент НЕ 7, элемент ИЛИ 8, триггер 9, реверсивный счетчик 10, выходы 11, 12, выходы 13-16, регистр 17 сдвига и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 18. 2 ил., 1 табл. ш (Л

ГЧ)

Изобретение относится к автоматике, телемеханике, может быть использовано в системах с адаптивной дискретизацией непрерывных сигналов и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1206958.

Цель изобретения - повьшшние информативности анализатора.

На фиг,1 представлена функциональ ная схема анализатора; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Анализатор активности непрерывных сигналов (фиг.) содержит комнара- тор 1, цифроаналоговый преобразователь 2, первый - четвертый элементы И 3-6, элемент НЕ 7, элемент ИЛИ 8, триггер 9, реверсивный счетчик 10, первый (информационный) 1 и второй (тактовый) 12 входы, первый - четвертый выходы 13-16, двухразрядньй регистр 17 сдвига и элемент 8 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ HJBI.

Работа анализатора основана на принципе преобразования аналоговык сигналов в одноразрядную дельта-кодовую последовательность с ее дальнейшей обработкой. На первом этапе происходит преобразование непрерывного аналогового сигнала X(t) в дельта-кодовую последовательность по правилу

jj -

1, х; - х;ь о,

|о, X; - х; о

где X(t) - сигнал, предварительно .

восстановленный из сигна, а л.а L ; .

На втором этапе производится логическая обработка сигналов дельта- кодовой последовательности по правилам

и,

и.

Сигнал и, 1 (фиг«2в) формируется только при совпадении двух подряд следующих символом дельта-последева{) 7

J ;-

тельности. При этом если I 1, то формируется сигнал

50

и

г ового преобразователя 2„ Компаратор 1 производит сравнение сигналов X(t) и X(t). Если Х- Х|, то компаратор 1 формирует сигнал L . I, который разрешает прохождение импульса с так тового входа 12 через элемент И 3 на первый вход реверсивного счетчика 10 При этом количество импульсов в счет чике 10 (состояние счетчика) увеличи вается на единицу, что вызывает увеличение выходного напряжения преобра зователя 2 на единицу дискретности При Xj - X ; компаратор 1 формирует сигнал L, О , который поступает на вход элемента НЕ- 7. Единичное значение сигнала на выходе элемента НЕ 7 разрешает прохождение импульса с тактового выхода 14 через элемент И 4 н второй вход реверсивного счетчика 10

(фиг.2г ),| свидетельствутадей о возрас- Состояние счетчика 10 уменьшается на

танин но

входного сигнала X относитель- единицу, что вызывает уменьшение выX

его иред1щущего значения ли 1/; , О, то формируется

ЕС- ходного напряжения преобразователя 2 также на единицу дискретности.

5 0

5 0

5

0

45

50

сигнал и (фиг.2д), свидетельствующий об убывании входного сигнала.

Сигнал и формируется в моменты перехода входного сигнала X{t) через критические точки, лежащие между участками возрастания и убывания, убывания и возрастания, возрастания и постоянного значения, постоянного значения и убывания, убывания и постоянного значения, постоянного значения и возрастания.

Сигнал и формируется только при несовпадении следующих через один символов дельта-кодовой последовательности LJ 7 ,. В таблице приведены все возможные комбинации следующих подряд трех символов дельта- кодовой последовательности и отвечающий им характер поведения входного сигнала до и после i-ro момента

/ времени.

Анализатор работает следующим образом.

Преобразование входного сигнала X(t) в одноразрядную дел1зТа-кодовую последовател1 ность L j и формирование сигнала X(t), аппроксимирующего входной, происходят следующим образом.

Непр ерывньш сигнал X(t) с входа анализатора подается на первый вход компаратора 1, на второй вход которого подается сигнал X(t), аппроксимирующий входной, с выхода плфроаналог ового преобразователя 2„ Компаратор 1 производит сравнение сигналов X(t) и X(t). Если Х- Х|, то компаратор 1 формирует сигнал L . I, который разрешает прохождение импульса с тактового входа 12 через элемент И 3 на первый вход реверсивного счетчика 10, При этом количество импульсов в счетчике 10 (состояние счетчика) увеличивается на единицу, что вызывает увеличение выходного напряжения преобра- зователя 2 на единицу дискретности , При Xj - X ; компаратор 1 формирует сигнал L, О , который поступает на вход элемента НЕ- 7. Единичное значение сигнала на выходе элемента НЕ 7 разрешает прохождение импульса с тактового выхода 14 через элемент И 4 на второй вход реверсивного счетчика 10.

ЕС- ходного напряжения преобразователя 2 также на единицу дискретности.

Логическая обработка сигналов Ь Л производится следующим образом. Выходной сигнал компаратора 1 поступает на информационный вход триггера 9.

С помощью тактовых импульсов, посту- пакяцих с входа 12, триггер 9 обеспечивает запоминание предыдущего значения L, и управляет работой элементов И 5 и 6. Единичное состояние триггера 9 обеспечивает прохождение единичного значения , соответствующего случаю X(t) X(t), с выхода элемента И 3 через элемент И 5 и одновременно элемент ИЛИ 8 на выходы 13 и 14 анализатора. При этом нулевой сигнал, поступающий с инверсного выхода триггера 9, запрещает прохождение единичного сигнала с выхода

элемента И 3 через элемент И 6 на вы- 20 указывают на возможные моменты появ- ход 15 анализатора. Если в следующий ления экстремумов сигнала X(t). момент времени на выходе компаратора 1 также присутствует единичное значение сигнала, указывающее о возрастании сигнала X(t), то состояние триггера 9 не изменяется, а на выходах

Для синхронной и синфазной работы анализатора необходимо, чтобы первый и второй входы счетчика 10, тактовые 25 входы триггера 9 и регистра 17 были инверсными, динамическими.

13 и 14 анализатора вновь формируются единичные сигналы. Нулевое состояние триггера 9 разрещает прохождение

единичного сигнала, соответствующего 30 ные сигналы U; только при возрастаспзгчаю X(t)«iX(t), с выхода элемента И 4 через элемент И 6 и одновременно элемент ШШ 8 на выходы 14 и 15 анализатора. Одновременно нулевой сигнал, поступающий с прямого выхода триггера 9, запрещает прохождение сигналов с выхода элемента И 3 через элемент И 5 на выход 13 анализатора. Чередование нулевых и единичных сигналов, поступающих с выхода компаратора 1, попеременно изменяет состояние триггера 9, запрещая прохождение единичных импульсов с выходов элементов И 3 и 4 на выходы анализатора.

Сигнал L; с прямого выхода триггера 9 подается на информационный вход регистра 17 сдвига, который обеспечивает запоминание двух предыдущих значений дельта-сигналов L /.,

(.

и Lj-i и управляет работой элемента 18 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Запоминание в регистре 17 двух предыдущих значений дельта-сигналов осуществляется благодаря подаче на его тактовый вход импульсов с входа 12 анализатора. Триг гер 9 и регистр 17 выполняют функцию трехразрядного сдвигающего регистра, на выходе триггера 9, первом и втором выходах регистра 17 сдвига в ин

тервале времени (t,, t ,v,) присутствуют соответственно i-e i-l-e и i-2-e значения дельта-сигналов. Сигналы с прямого выхода триггера 9 и с выхода .второго разряда регистра 7 поступают соответственно на первьй и второй входы элемента 1 8 ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ. Единичные сигналы на выходе элемента 18 появляются (фиг.2е) при наличии сигналов разного уровня на его входах, т.е. при вьтолнении условия L ; j 7 L;. Из таблицы видно, что оно выполняется лишь дпя моментов времени, в которых сигнал X(t) переходит через точки, лежащие между участками возрастания, убывания и постоянного значения входного сигнала. Сигналы, формирующиеся на выходе элемента 18,

указывают на возможные моменты появ- ления экстремумов сигнала X(t).

Для синхронной и синфазной работы анализатора необходимо, чтобы первый и второй входы счетчика 10, тактовые входы триггера 9 и регистра 17 были инверсными, динамическими.

Таким образом, при подаче на вход анализатора непрерывного сигнала X(t) на его выходе 13 формирукггся единич55

нии сигнала X(t), на выходе 14 формируются единичные сигналы U( только при возрастании или убывании сигнала X(t), на выходе 15 формируются еди35 ничные сигналы U только при убывании сигнала X(t), на выходе 16 формируются единичные сигналы U только в моменты времени, когда сигнал X(t) проходит через точки, лежащие между

40 участками убывания, возрастания и постоянного значения. Сигналы на выходах 13-16 отсутствуют, если входной сигнал остается постоянным или изменяется в пределах одного шага кван45 тования.

Таким образом, введение регистра 17 и элемента 18 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ позволяет повысить информативность анализатора за счет временного опреде50 ления переходов входного сигнала че- рез критические точки и одновременно его дельта-преобразования.

Формула изобретения

Анализатор активности непрерывных сигналов по авт. св. К 1206958, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности анализатора, в него введены регистр и

51438004

элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, информацион- к второму входу анализатора, выход ный вход регистра и первый вход регистра соединен с вторым входом мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ объединены и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход котоподкпючены к первому выходу тригге

ра, тактовый вход регистра подключен лизатора

О О Входной сигнал убывает

О 1 Входной сигнал убывал и 1начинает возрастать или имеет постоян- ное значение

1 О Входной сигнал постоянен или равен нулю

I Входной сигнал имел постоянное

значение или убывал и начинает возрастать

00 Входной сигнал имел постоянное

значение или возрастал и начинает убывать

О Г Входной сигнал постоянен или равен нулю

10 Входной сигнал возрастал и начи- ; . нает убывать или остается постоянным

Входной сигнал возрастает

рого является четвертым выходом ана. X (tl X(t)

X (i)

a.

iillllll

zUlLlLLli

I

д

I Uf

inillil

rLnj-LnJbft

и

Mill

I I I I I

PU2.2