Устройство для обработки и регистрации сигналов Советский патент 1989 года по МПК G01V1/24 

фратор 9, вторую схему 10 сравнения кодов, первьй счетчик 11, схему И 12, блок 13 управления, первый триг11 формирователя 7 времени анализа, а третий - с установочньм входом третьего триггера 20, Установочные

гер 14, схему 2И-ИЛИ 15, распредели- входы регистров 22 сдвига и первого

счетчика 11 соединены с первым выходом второй схемы 10 сравнения кодов. Входная шина 25 импульсов синхронизации соединена с С-входом вто10 рого триггера 19, тактовыми входами регистров 22 сдвига 1-разрядного дополнительного регистра 23 и первым входом схемы И 12, второй вход которой соединен с вторым выходом второй

15 схемы 10 сравнения кодов. Первые выходы второго 19 и третьего 20 триггеров соединены с первым и вторым адресными входами мультиплексора 21 соответственно. Первый выход третье20 го триггера 20 соединен также с установочным входом второго триггера 19, С-вход третьего триггера 20 соединен с выходом первой.схемы 4 сравнения кодов. Обратный выход первого триг25 гера 14 блока управления соединен с установочными входами первого и га- разрядного счетчиков. Первые d-инфор- мационных входов 27,1-27,d мультипле м- - -.-- -, .ксора 21 подключены к d выходам 26.1- подключен через анализатор кода экст-зо 26.аАЦП1 и d первым входам 28.1-28. d ремума 3 с первой схемой 4 сравнения первой схемы 4 сравнения кодов,а остальные входы 27,d+1-27,1 - к выходам

тель 16 импульсов, второй счетчик 17, входную шину 18 тактовых импульсов, второй 19 и третий 20 триггеры, мультиплексор 21, регистры 22.1- 22.1 сдвига, дополнительный регистр 23, пг-разрядный счетчик 24, входную шину 25 импульсов синхронизации, выходы 26v1-26.d АЦП, первые информационные входы 27,1-27,d мультиплексора, первые входы 28,,d первой схемы сравнения кодов, выходы 29.1-29.1 мультиплексоров, первые выходы 30.1-30.1 регистров сдвига, входы 31.1-31.1 запоминающего устройства, вторые выходы 32.1-32.1 регистров сдвига вторые информационные входы 33,1-33,1 мультиплексора, входы 34,,1 дополнительного регистра, вьтходы 35,1-35.1 дополнительного регистра, третьи информационные входы 36.1-36.1 мультиплексора и вторые входы 37,1-37,d первой схемы сравнения кодов.,

АЦП соединен с входной шиной 2,

кодов и запоминающее устройство 5 к самописцу 6. Формирователь 7 времени анализа, включает в себя пере- ключатель 8, ши фатор 9, вторую схему 10 сравнения кодов и первый счетчик 11, включенные последовательно, причем первый выход первого счетчика 1 1 соединен с вторым входом схемы 10 сравнения кодов, выход которой через схему И 12 и блок 13 управления подключен к второму входу запоминающего, устройства 5. Блок управления 13 содержит первьй триггер 14 и последовательно включенные схему 2И-ИЛИ 15, распределитель 16 импульсов и второй счетчик 17, выход которого соединен с входом самописца 6 и входом триггера 14, счетный вход которого соединен с входной шиной тактовых импульсов 18. Анализатор кода экстремума включает в себя второй 19 и третий 20 триггеры, мультиплексор 21, 1 регистров сдвига, дополнительный регистр 23 и т-разряд35

40

первого счетчика 11 формирователя 7 времени анализа соответственно. Пер- вьй выход 29.1 мультиплексора 21.соединен с входом последовательной записи первого регистра 22.1 сдвига, а 1-й выход 29.1 мультиплексора 21 - с входом последовательной записи 1-го регистра сдвига 22,1 соответственно. Первые 1 выходов 30.1-30.1 регистров 22,1-22.1 сдвига соединены с входами 31.1-31.1 запоминающего устройства 5, вторые 1 выходов 32.1- 32.1 регистров 22 сдвига -с вторыми 1 информационными входами 33.1-33.1 мультиплексора 21 и 1 параллельными входами 34.1-34.1 дополнительного регистра 23 соответственно, 1 выходов 35,1-35.1 которого подключены к третьим информационным входам 36.1-36,1 мультиплексора 21 соответственно, при этом вторые d выходов 32.1-32.d регистров 22,1-22.d сдвига соединены также с d входами

45

полните Л OMDUl pcinx-lt- . « J гл-гч

ный счетчик 24, соединенный с входной 55 37,1-37.d первой схемы сравнения шиной 25, первый выход счетчика 24 кодов 4 соответственно.

соединен с тактовым входом АЦП 1, Предлагаемое устройство работает второй - с входом первого счетчика следующим образом.

11 формирователя 7 времени анализа, а третий - с установочньм входом третьего триггера 20, Установочные

5

0

первого счетчика 11 формирователя 7 времени анализа соответственно. Пер- вьй выход 29.1 мультиплексора 21.соединен с входом последовательной записи первого регистра 22.1 сдвига, а 1-й выход 29.1 мультиплексора 21 - с входом последовательной записи 1-го регистра сдвига 22,1 соответственно. Первые 1 выходов 30.1-30.1 регистров 22,1-22.1 сдвига соединены с входами 31.1-31.1 запоминающего устройства 5, вторые 1 выходов 32.1- 32.1 регистров 22 сдвига -с вторыми 1 информационными входами 33.1-33.1 мультиплексора 21 и 1 параллельными входами 34.1-34.1 дополнительного регистра 23 соответственно, 1 выходов 35,1-35.1 которого подключены к третьим информационным входам 36.1-36,1 мультиплексора 21 соответственно, при этом вторые d выходов 32.1-32.d регистров 22,1-22.d сдвига соединены также с d входами

5

- гл-гч

Тактовый импульс, поступающий по входной шине 18, устанавливает триггер 14 блока 13 управления в единичное состояние, которое снимает сигнал начальной установки с первого .счетчика 11 и т-разрядного счетчика 24 и разрешает прохождение через схему 2И-ИЛИ 1 5 и распределитель импульсов 16 импульсов записи, сформированных схемой И 12 и импульсами синхронизации, идущими по шине 25. Сформированные импульсы переключают ЗУ в режим записи.

Триггеры 19 и 20 служат для управления мультиплексором 21. К моменту оцифровки аналогового сигнала триггеры 19 и 20 и регистры 22.1- 22.1 сдвига устанавливаются в исходное состояние, при этом мультиплексор 21 обеспечивает подключение выходов регистров 22.1-22.1 сдвига к входам их последовательной запи-, си..

14

Алгоритм обработки для очередного

Входной аналоговый сигнал, подле- - оораоотки для очередного ;ий записи на самописеи. .- 5 аналого-цифрового преобразования (крожащий записи на самописец, поступает на АЦП 1 по входной шине 2, где преобразуется в цифровой код. Частота дискретизации А1Ш задается т-раз- рядным счетчиком 24, на вход которого подаются импульсы синхронизации по входной шине 25,

Коды с выхода (l-d) АЦП 1 одновременно поступают на входы мультиплексора 21 и первой схемы 4 сравнения кодов, где сравниваются коды с выхода АЦП 1 и коды с т-х разрядов регистров 22,1-22.1 сдвига, так как последние находились в исходном состоянии (код, хранящихся в регистрах -сдвига, меньше кода на .выходе АЦП) срабатывает первая схема 4 сравнения кодов, выходная команда которой с задержкой устанавливает триггер 20 в единичное состояние, в результате чего через мультиплексор 21 происходит запись выходного кода 1-d с АЦП 1 на входы последовательной записи регистров 22,1- 22,d сдвига, а на входы последовательной записи регистров 22.d+1- , 22.1 сдвига - информации с выходов первого счетчика 11, установленного в исходное состояние.

Таким образом, по окончании первого импульса сийхронизации происходит запись в регистры 22.1-22,1 сдвига выходного кода АЦП 1 и кода номера АЦП от начала цикла обработки.

30

ме последнего в данном цикле), следующий.

Если первая схема 4 сравнения кодов анализатора 3 экстремумов не срабатывает, то по заднему фронту импульсов синхронизации происходит сдвиг кодов в регистрах 22 сдвига. Если код аналого-цифрового преобразования не превысил коды, записанные 35 в m разрядах регистров 22 сдвига, то после т-го сдвига происходит новая оцифровка, соответствующая следующему периоду сравнения. Если код аналого-цифрового преобразования пре- 40 высил один из кодов, записанный в каком-то разряде регистров 22 сдвига после 1-го сдвига, то срабатывает первая.схема 4 сравнения кодов, выходная команда которой аналогично 45 описанному устанавливает третий триггер 20 в-единичное состояние, переключая мультиплексор 21 в режим приема выходного кода с АЦП 1 на входы последовательной записи регистра 22, 1-22.d сдвига, а с выходов d+T,..,, 1 первого счетчика.11 - на входы d+1,..., 1 последовательной записи регистров 22 сдвига соответственно, при этом код первого счетчика 11 со- 55 ответствует номеру кода аналого-цифрового преобразования от начала цикла. По. заднему фронту импульсов синхронизации происходит запись и сдвиг информации с регистрах 22 сдвига и

50

1458845

По переднему фронту очередного импульса синхронизации триггер 19 устанавливается в единичное состоя- g ние, изменяя адрес мультиплексора 21,так, что он подключает выходы 35,1-35.1 дополнительного регистра 23 к входам последовательной записи регистров 22,1-22,1 сдвига через

0 входы 36.1-36.1 мультиплексора 21.

С приходом т-1 импульсов синхронизации по их заднему фронту происходит т-1 циклический сдвиг кодов, записанных в регистрах 22 сдвига и

5 дополнительном регистре 23. Этим oбecffeчивaeтcя запись экстремального кода в т-1 разряды регистров 22

, сдвига, которые соответствуют самому большому весу, С приходом т+1 импульQ са синхронизации происходит следующая оцифровка аналогового сигнала АЦП 1, при этом триггеры 19 и 20 устанавливаются в исходное состояние.

Алгоритм обработки для очередного

- оораоотки для очередного 5 аналого-цифрового преобразования (кро- оораоотки для очередного 5 аналого-цифрового преобразования (кро30

ме последнего в данном цикле), следующий.

Если первая схема 4 сравнения кодов анализатора 3 экстремумов не срабатывает, то по заднему фронту импульсов синхронизации происходит сдвиг кодов в регистрах 22 сдвига. Если код аналого-цифрового преобразования не превысил коды, записанные 35 в m разрядах регистров 22 сдвига, то после т-го сдвига происходит новая оцифровка, соответствующая следующему периоду сравнения. Если код аналого-цифрового преобразования пре- 0 высил один из кодов, записанный в каком-то разряде регистров 22 сдвига после 1-го сдвига, то срабатывает первая.схема 4 сравнения кодов, выходная команда которой аналогично 5 описанному устанавливает третий триггер 20 в-единичное состояние, переключая мультиплексор 21 в режим приема выходного кода с АЦП 1 на входы последовательной записи регистра 22, 1-22.d сдвига, а с выходов d+T,..,, 1 первого счетчика.11 - на входы d+1,..., 1 последовательной записи регистров 22 сдвига соответственно, при этом код первого счетчика 11 со- 5 ответствует номеру кода аналого-цифрового преобразования от начала цикла. По. заднему фронту импульсов синхронизации происходит запись и сдвиг информации с регистрах 22 сдвига и

0

регистре 23, поступающей с АЦП 1 и первого счетчика 11, Далее по переднему фронту импульса синхронизации второй триггер 19 устанавливается в единичное состояние, подключая через мультиплексор 21 выходы дополнительного регистра 23 к входам последовательной записи регистров 22 сдвига, npjj этом с приходом tn-1-1 импульсов синхронизации происходит (m-1-О-й циклический сдвиг кодов, записанных в регистры 22 сдвига и дополнительный регистр 23, т.е. происходит вставка кода. АЦП 1 в соот- ветствии с рангом максимумов с вытеснением младшего разряда в дополнительный регистр 23. Далее процесс повторяется.

Каждому шагу оцифровки соответствуют импульсы, формируемые т-разряд- ным счетчиком 24, которые поступают на вход первого счетчика 11 формирователя 7 времени анализа. Выходной код первого счетчика 11 подается на первый вход второй схемы 10 сравнения кодов, на второй вход.которой поступает код с выхода шифратора 9, задаваемьй переклк)чателем 8. Изме- няя положение.переключателя 8, изменяется интервал времени в течение которого устройство обработки выделяет m экстремальных значений входного сигнала. В момент равенст- ва кодов на первом выходе второй схемы сравнения кодов 10 формируется сигнал разрешения импульсов синхронизации через схему И 12, служащую для формирования импульсов запи- си, которые прекращаются в момент превьшения кодов на выходе второй схемы 10 сравнения кодов, выходная команда которой устанавливает в исхное состояние первьй счетчик.11 и р гистры 22 сдвига. Импульсы записи через схему 2И-ИЛИ 15 и распределитель 16 импульсов записывают вьщеле ные m значений сигналов с выхода регистров 22 сдвига в запоминающее устройство 5. Выходной код второго счетчика 17, содержимое, которох-о изменяется по импульсам распределителя 16, определяет текущий адрес, в который производится запись вьщелен ных значений экстремумов с выхода .регистров 22 сдвига. При повторном срабатывании второй Схемы сравнения кодов 10 очередные m значений, выде

. Q

5

ленного сигнала в следующие адреса . запоминающего устройства 5.

После записи информации во все адреса запоминающего устройства 5 срабатывает второй счетчик 17 блока 13 управления, первый триггер 14 устанавливается в О, переключая запоминающее устройство 5 в режим считывания, подключая через схему 2И-ИЛИ 15 выходную частоту самописца 6 к распределителю 16 импульсов, который управляет вторым счетчиком 17 и запоминающим устройством 5. По заполнению второго счетчика 17 самописец 6 отключается. Поступлением тактового импульса по входной шине 18 начинается новый этап обработки и регистрации сигналов.

Устройство для обработки и регистрации сигналов по сравнению с известным обладает следующими преимуществами: увеличивается точность обработки и измерений сигналов за Счет получения и регистрации m экстремумов за один анализируемый период времени; привязка регистрируемых сигналов по времени позволя-- ет проводить качественный анализ информации; обработка аналогового сигнала может производиться в большем интервале времени с сохранением качественных характеристик, при этом объем памяти остается прежним, а количество информации увеличивается.

Формула изобретения Устройство для обработки и регистрации сигналов, содержащее аналого- цифровой преобразователь, соединенный с входной шиной, первую схему сравнения кодов.анализатора экстремумов, формирователь времени анализа, выполненный в виде последовательно соединенных переключателя, шифратора, второй схемы сравнения кодов и первого счетчика, выход кото|рого соединен с вторым входом второй схемы сравнения кодов, блок управления, выполненный в виде последовательно соединенных схемы 2И-ИЛИ, распределителя импульсов, второго счетчика и первого триггера, счетный вход которого подключен к входной шине тактовых импульсов, а прямой и обрат- ньй выходы соединены с первыми вхо- дами элементов И схемы 2И-ИЛИ соот9

ветственно, запоминающее устройство, первый вход которого соединен с первым выходом второго счетчика, второй вход запоминаюп1его устройства соединен с прямым выходом первого триг- гера, третий вход запоминающего устройства соединен с выходом распределителя импульсов, и самописец, первый вход которого подключен к вьи .оду запоминающего устройства, второй вход самописца соединен с вторым выходом второго счетчика и входом первого триггера, выход самописца соединен с вторым входом первого элемента И схемы 2И-ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения качества регистрации сигналов за счет определения и упорядоченного накопления экстремумов, фиксации иу временного положения относительно начала цикла, в анализатор кода экстремумов введены второй, третий триггеры, 1 регистров сдвига, мультиплексор, дополнительный регистр и т-разрядный счетчик, первый выход которого соединен с так товым входом аналого-цифрового преобразователя, второй - с входом первого счетчика формирователя времени анализа, а третий выход т-раз- рядного счетчика соединен с установочным входом третьего триггера, : при этом входная шина импульсов синхронизации соединена со счетным входом т-разрядного счетчика, входом второго триггера, тактовыми входами 1 регистров сдвига, дополнительного регистра и первым входом схемы И, установочные входы регистров сдвига и первого сч.етчика соединены с первым выходом второй схемы сравнения кодов, причем первые выходы второго и третьего триггеров сое58845.10

динены с первым и вторым адресными входами мультиплексора соответственно, первый выход третьего триггера соединен также с установочным входом второго Триггера, а вход третьего триггера соединен с выходом первой схемы сравнения кодов, кроме того, первые d информационных входом муль10 типлексора подключены к d выходам аналого-цифрового преобразователя и d входам первой схемы сравнения ко- дов соответственно,остальные d+1, . , 1 информационных входов мультшшек15 сора подключены к d+l,..., выходам первого счетчика формирователя времени анализа соответственно, при этом первый выход мультиплексора соединен с входом последовательной записи пер20 вого регистра сдвига, а 1-й выход мультиплексора - с входом последовательной записи 1-го регистра сдвига соответственно, первые 1 выходов регистров сдвига соединены с 1 входами запоми25 нающего устройства, вторые d выходов регистра сдвига соединены с d входами первой схемы сравнения кодов, при этом вторые 1 выходов регистра сдвига соединены также с вторыми 1 инфор20 мационными входами мультиплексора соответственно и 1 параллельными входами дополнительного регистра соответственно, 1 выходов которого подключен к третьим 1 информационным входам мультиплексора соответст35

40

венно, кроме того, второй выход второй схемы сравнения кодов формирователя времени анализа подключен к второму входу схемы И, выход которой соединен с вторым входом второго элемента И схемы 2И-ИЛИ, а обратный выход первого триггера блока управления соединен с установочными входами первого и т-разрядного счетчиков.

Изобретение относится к геофизике, а именно к устройствам регистрации геофизических сигналов, и может быть использовано при сейсмических исследованиях для обработки и регистрации аналоговых сигналов. Цель изобретения - повышение качества регистрации сигналов за счет определения, упорядоченного накопления экстремумов сигнала и фиксации их временного положения относительно начала цикла измерения. Устройство содержит аналого-цифровой преобразоваИзобретение относится к геофизике, а именно к устройствам регистрации геофизических сигналов, и может быть использовано при сейсмических исследованиях для обработки и регистрации аналоговых сейсмических сигналов. Цель изобретения - повьшение качества регистрации сигналов за счет определения, упорядоченного накопления экстремумов сигнала и фиксатель, входную шину, анализатор кода экстремума с первой схемой сравнения кодов, з апоминающее устройство, самописец, формирователь времени анализа, состоящий из переключателя, шифратора, второй схемы сравнения кодов и первого счетчика, схему И, блок управления, состоящий из первого триггера, схемы 2И-ИЛИ, распределителя импульсов, второго счетчика входную шину тактовых импульсов. В анализатор кода экстремума также входят второй, третий триггеры, мультиплексор, регистры сдвига, дополнительный регистр, т-разрядный счетчик и входная шина импульсов синхронизации. Изобретение обладает следующими преимуществами: увеличивается точность измерений сигналов, осуществляется привязка регистрируемых сигналов во времени, обеспечивается обработка в большем интервале времени, при зтом объем памяти остается прежним, а количество анализируемой информации увеличивается. 1 ил. (Л ции их временного положения относительно начала цикла измерения.. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, входную шину 2, анализатор 3 кода экстремума, первую схему 4.сравнения кодов, запоминающее устройство (ЗУ) 5, самописец 6 формирователь 7 времени анализа, переключатель 8, ши4 СД 00 00 4 СП