Устройство для усреднения дискретных сигналов Советский патент 1989 года по МПК G06G7/19 

4ь 1

4

ОЭ 00 00

Изобретение относится к области ычислительной техники.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностейг за счет усреднения сигналов различой полярности.

На чертеже изображена функциональая схема устройства.

Устройство содержит блоки 1-4 мае-10 табирования, узлы 5 и 6 масштабирования, сумматор 7, блоки 8 и 9 пороовых элементов, блоки 10 и 11 перелючателей, переключатель 12, одно- олупериодные выпрямительные элемен- 15 ты 13 и 14, вход 15 устройства, источники 16 и 17 постоянного тока, генератор 18 тактовых импульсов, счетчик 19, ключ 20, элемент И 21, фиксатор 22 уровня, вход 23 запуска.20

Блок пороговых элементов содержит регистратор уровней, матрицу узлов запрета..

Устройство работает следующим образом .

При включении генератора 18 в ра- боту вручную или автоматически, в момент поступления первого импульса г в каждый такт Ъ поступают импульсы на один .вход элемента И 21 и на счет- ЗО ный вход счетчика 19. На другой вход элемента И 2 и на входы блоков 8 и 9 через соответствующие диоды 13 и 14 поступают усредняемые дискретные сигналы. При этом возможны}5 три режима работы устройства, когда усредняемый сигнал имеет положительную, отрицательную полярность и равен нулю. Положительные импульсы проходят через элемент 13, а отри- 40 цательные - через элемент 14 на соответствующие входы блоков 8 и 9. Так как работа блоков 8, 10, 1, 3, 5и9, 11,2, 4, 6 аналогична, то рассмотрим работу устройства при «ус- 45 реднении импульсов одной полярности. Для усредняемого входного дискретного сигнала другой полярности в блоке 9, в отличие от блока 8, еле дует изменить направление включения 50 элементов 13 и 14, полярность источника питания и тип транзисторов, i

Входной импульс блока 8 подается на базы m триодов регистратора m « уровней и на один вход элемента И 21 , на другой вход которого подается, тактовый импульс.с выхода генератора 18. Элемент И 21 срабатывает и его

выходной сигнал запирает ключ 20. Элемент И 21 находится во включенном состоянии при наличии или отсутствии на его двух входах импульсных сигналов любой полярности, запирая каждый раз ключ 20. Регистратор m уровней блока 8 фиксирует m включенных ключей, где число соответствует уровню квантования дискретного сигнала и равно основанию принятой системы исчисления. С помощью треугольной матрицы узлов запрета сигналы, соответствующие низшим уровням,не предъявляются на выходе блока 8 пороговых элементов при предъявлении сигналов с более высоким уровнем.

Электрическая цепь каждого т-го выходного сигнала блока 8 подключена к одной обмотке соответствующего переключателя, например шагового искателя, блока 10, другие обмотки которых соединены выходом счетчика 19 для приведения блока 10 в исходное состояние каждый такт п усреднения.

Под действием одного из т выходных сигналов блока 8 срабатывает соответствующий m-й переключающий элемент блока 10, сдвоенные контакты которого коммутируют резистив- ные цепи блоков 1 и 3.

Приращения номиналов всех резис- .торов блоков 3-6 одинаковы и соответствуют низшему уровню квантования усредняемого дискретного сигнала. Номиналы всех резисторов блока 1 соответственно, равны номиналам резисторов блока 2. Все номиналы резисторов блоков J и 2 попарно разные и сгруппированы по числу переключающих элементов в m групп (разрядов) по п-1 резисторов в каждом разряде. Приращение сопротивления каждого резистора в каждом разряде равно соответствующему номеру уровня квантования. В низшем разряде приращение номиналов резисторов блока 1 (2) равно приращению номиналов резисторов блока 3 и узла 6. Номиналы первых резисторов в каждом m-м разряде соответственно равны уровням m квантования. Последующие по порядку резисторы в каждом m-м разряде увеличивают свой номинал на величину соответствующего приращения. Такой выбор сопротивлений резисторов 1 (2) и 3(4) обеспечивает вычисление алгеб раического среднего результата N без

затрат какого-либо машинного времени на выполнение обычных вычислительных операцийи м

- 21 Пт.К;.

N if

R.

1 О

Если усредняемый дискретный сигнал имеет нулевое значение, то ни один из блоков 8, 10, 1, 3 и 9, 11, 2, 4 не работает. В этом режиме элемент И 21 не срабатывает. Ключ 20 разблокируется и переключатель 1 2 переключает узлы 5 и 6 на одно поло- жение вперед. Так как номиналы резисторов узлов 5 и 6 соответственно равны номиналам резисторов младших разрядов блоков 1 и 2, то увеличе

ние сопротивления прямой цепи сумматора 7 вызывает соответствующее необходимое в этом режиме работы устройства уменьшение среднего результата на его выходе.

По истечении п тактов работы генератора 18 счетчик 19 переполняется Выходной импульс переполнения счетчика 1 9 приводит схему устройства в исходное состояние. При длительной работе устройства необходимо синхронизировать включение генератора 18г с периодом поступления усредняемых дискретных сигналов.

Ф о.р мула изобретения

Устройство для усреднения дискретных сигналов, содержащее сумматор, два блока масштабирования, два узла масштабирования, причем выход сумматора соединен с информационными входами первого и второго блоков масштабирования, выходы первого -и второго блоков масштабирования соеди- нены соответственно с первым и вторым входами сумматора, управляющие входы группы первого и второго блоков масштабирования соединены с выходами первой группы соответствую- щих блоков переключателей, выходы второй группы первого и второго блоков переключателей соединены с управляющими входами группы соответ0

0

5

0 5

Q д «

ственно третьего и четвертого блоков масштабирования, информационные входы первого и второго блоков масштабирования соединены соответственно с третьим и четвертым входами сумматора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет усреднения сигналов различной полярности, в него введены два блока пороговых элементов, элемент И, генератор тактовых импульсов, элемент памяти, счетчик, ключ, переключатель, два однополупериодных выпрямительных элемента, причем выходы третьего и четвертого блоков масштабирования соединены соответственно с информационными входами первого и второго узлов масштабирования, управляющие входы которых соединены с выходом переключателя, выходы первого и второго узлов масштабирования соединены соответственно с шиной положительного потенциала и шиной отрицательного потенциала, вход переключателя соединен с выходом ключа, информационный и управляющий входы которого соединены соответственно с шиной потенциала питания и выходом элемента И, первый вход которого соединен с входом первого и выходом второго однополупериодных выпрямительных элементов и является информационным входом устройства, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом элемента И и счетным входом счетчика, выход переполнения которого соединен с входами установки в начальное положение счетчика, переключателя, первого и второго блоков переключателей и входом управления записью и считьюания элемента памяти, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход является выходом устройства, информационные входы группы первого и второго переключателей соединены с выходами группы соответствующих блоков пороговых элементов, входы первого и второго блоков пороговых элементов соединены соответственно с выходам первого и входом второго однополупериодных выпрямительных -элементов.

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет усреднения различной полярности. Устройство содержит блок 1-4 масштабирования, узлы 5,6, масштабирования, сумматор 7, блоки 8,9, пороговых элементов, блоки 10,11 переключателей, переключатель 12,однополупериодные выпрямительные элементы 13,14, источники 16,17 постоянного тока, генератор 18 тактовых импульсов, счетчик 19, ключ 20, элемент И 21, фиксатор 22 уровня. Работа устройства основана на выделении квантованного уровня сигнала с помощью блока пороговых элементов и его соответствующего нормирования в блоке масштабирования на резистивной матрице, причем сигналы разной полярности обрабатываются отдельно, а резисторы матрицы переключаются последовательно. 1 ил.