Устройство для ввода информации Советский патент 1989 года по МПК G06F3/05 

Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано в качестве устройства для авто мат1«еского ввода в ЭВМ гидроакустических сигналов.

Целью изобретения является повышение достоверности вводимой информации.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - структурная схема блока порогового анализа.

Устройство.содержит усилитель 1, блок 2 выделения огибающей анало г о-цифровой преобразователь (АЦП) 3, генератор А внешнего запуска, буферный накопитель 5, блок 6 цифрового осред Неиия, блок 7 порогового анализа, регистр 8s второй счетчик 9, второй дешифратор 10, второй элемент 11 совпадения, блок 12 переключателей, блок 13 формирования запроса, третий счетчик 14, третий дешифратор 15э третт-ш элемент 16 совпадения, генератор 17 тактовых импульсов, первый счетчик 1В5 первый дешифратор 19 элемент И 20, триггер 21, первый элемент 22 совпадения. Устройство подключено к ЭВМ 23.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал подается на вход усилителя 1. После обработки сигнала в блоке 2 выделения огибающей на вход АЦП 3 поступает огибающая сигнала, где производится ее дискретизация с частотой, определяемой генератором 4 внешнего запуска. Отсчеты с информационных выходов АЦП 3 парад лельным кодом одновременно заносятся в буферньц1 накопитель 5, блок 6 цифрового осреднения и блок 7 порогового анализа. Отсчеты сопровождаются сигналом Готовность данных с управляющего выхода АЦП 3 поступающим также на вход готовности блока 13 формирования запроса.

Буферный накопитель 5 представ- . ляет собой регистровое запоминающее устройство магазинного типа, рабо.таю щее по принхдапу первый на входе - пе вый на выходе. Разрядность регистров соответствует разрядности АЦП 3, а количество их равно максимальному числу осредняемых отсчетов.

В зависимости от числа осредняемых о тсчетов, количество которых вы бирается равньп 2 , где п 1,2,3,4

0

5

0

5

0

5

0

5

и устанавливается оператором в блоке 12 переключателей с учетом характера как сигнала, так и помехи, очередной отсчет с выхода АЩ1 3 заносится в регистр, номер которого определяется по формуле: К f N-m, где К - номер регистра, N 2 - максимальное количество регистров; m - число осредняемых отсчетов. Сигнал выбора входного регистра выдает-- ся блоком 12 переключателей на входы выбора буферного накопителя 5. Так, при максимальном количестве регист--- ров буферного накопителя 5, равном 16, числе осредняемьсх отсчетов, равном 4, занесение будет производится в 12-й регистр. Отсчеты по мере поступления в буферный накопитель параллельным кодом синхронно сдвигаются в сторону старших по номеру регистров Накопителя.

Блок 6 цифрового осреднения представляет собой накапливающий сумма - тор, содержимое выходного регистра Которого может сдвигать ся в сторону младших разрядов, что позволяет производить деление суммы на количество слагаемых.

В блоке порогового анализа (фиг.2) производится сравнение очередного отсчета с выхода АЦП с установленным на наборном регистер 8 цифровым порогом, и в случае равенства или прев15Ш ения порога на разрешение осреднения на выходе блока 7 формируется сигнал, поступающий на вход разрешения определения блока 6 цифрового осреднения, который производит суммирование данного и последующих (2 -) отсчетов. Счет суммируемых отсчетов про изводится на втором счетчике 9, на счетный вход которого поступают импульсы Готовность данных от АЦП 3, на управляющий вход счетчика 9 подается сигнал Разрешение осреднения из блока 7 порогового анализа. Окончание суммирования определяется вторым элементом 11 сов

падения,

в котором рравнивается.

дешифрированное вторым дешифратором 10 состояние второго счетчика 9 и код, соответствующий заданному количеству отсчетов из блока 12 переключателей. При их совпадении, сбрасьша- ется второй счетчик 9 и устанавливается в 1 триггер 21, тем самым разрешается прохождение импульсов от генератора 17 тактовых импульсов че5

рез элемент И 20 в блок 6 цифрового осреднения, которые по окончании суммирования производят сдвиг в сторону младших разрядов на количество

15

10

разрядов п log,, что соответствует делению суммы на т. Сброс второго счетчика производится сигналом - со второго элемента 1 1. совпадения.

Подсчет количества сдвигов осуществляется первым счетЧиком 18, на счетный вход которого подаются импульсы от генератора 17 тактовых импульсов , На управлякядий вход первого счетчика 18 поступает сигнал от триг- 15 гера 21. Состояние первого счетчика 18, дешифрированное первым дешифратором 19, сравнивается на первом эле- менте 22 совпадения с кодом из блока 12 переключателей и при совпадении их формируется сигнал Конец осреднения и производится сброс тригг гера 21, первого счетчика 18 и снятие сигнала Разрешение осреднения в

ние дешифрируется третьим дешифратором 15 и сравнивается на третьем элементе 16 совпадения с кодом из блока 12 переключателей. При их совпадении формируется сигнал Конец обмена, сбрасьтающий Разрешение запроса и обнуляющий третий счетчик 14.

Блок 7 порогового анализа содержит блок 24 элементов 2И-ИЛИ-НЕ элемент ИЛИ 25, входной регистр 26, первый элемент 27 задержки,сумматор 28, второй элемент 29 задержки, первый элемент И 30, второй элемент И 31, первый триггер 32, второй триггер 33,. третий элеме нт 34 задержки (см.фиг.2).

Блок 7 работает следующим образом. Очередной отсчет АЦП 3, сопровождаемый сигналом Готовность АЦП, или очередная осредненная величина, сопровождаемая сигналом Конец осреднения, после инвертирования g блоке 24 элементов 2И-2ИЛИ-НЕ заносится ; обратным кодом во входной регистр 26 по сигналу с элемента ИЛИ 25, за20

25

держанному на элементе 34 задержки. На сумматоре 28 производится суммиблоке 7 порогового анализа. Полученная осредненная величина вы- дается с информационного выхода блока 6 цифрового осреднения на второй информационный вход блока 7 пор огового анализа. Синхронизация приема про- ЗО рование содержимого входного регистра 26 с цифровым порогом, поступающим с наборного регистра 8. Если анализируемый отсчет или осредненная величина больше нпи равна порогу, то 35 результат суммирования отрицательный, т.е. знаковый разряд сумматора 28 установлен в 1. В этом случае производится установка в 1 первого или второго триггера 32 и 33. Выбор 40 триггера производится сигналом Готовность АЦП иди Конец осреднения, задержанным на элементе 27 или 29 задержки. Задержка указанных сигналов производится на время установки 45 входного регистра 26 и выполнения

суммирования..Сброс триггера 32 Разизводится сигналом Конец Осреднения, поступающим на вход конца осреднения блока 7 порогового анализа, в котором производится сравнение осредненной величины с установленным на наборном регистре 8 цифровым порогом и в случае равенства или его превьшгания с выхода разрешения запроса блока 7 по г- рогового анализа на вход разрешения запроса блока 13 формирования запроса вьщается сигнал Разрешение запро- ,11

са, длительность которого-соответствует количеству осредненных и находящихся в буферном накопителе 5 отсчетов . По сигналу Готовность данных сопровождающему очередные отсчеты АЦП 3, производится считьшанче в ЭВМ данных из буферного накопителя 5 с одновременной записью в него очередных отсчетов АЦП 3, Длительность сигнала разрешения запроса определяется с помощью третьего счетчика 14 на счетный вход которого поступают сигналы Готовность данных от АЦП 3, разрешение на сче,т определяется нали- re чием сигнала Разрешение запроса. Вьщача каждого отсчета сопровождается увеличением на единицу содержимого третьего счетчика 14. Его состоярешение запроса /лом Конец обмена третьим элементом

вьтолняется снгна- , формируемым

16 совпадения.

50 Сброс триггера 33 Разрешение осреднения ;производится сигналом Конец осреднения, формируемьм первым элементом 22 совпадения.

В практических ситуациях, например, при обработке гидроакустических сигналов, содержащих отдельные выбросы (всплески), устройство не только позволяет автоматически вво- дить анализируемые сигналы, устра10

155221896

ние дешифрируется третьим дешифратором 15 и сравнивается на третьем элементе 16 совпадения с кодом из блока 12 переключателей. При их совпадении формируется сигнал Конец обмена, сбрасьтающий Разрешение запроса и обнуляющий третий счетчик 14.

Блок 7 порогового анализа содержит блок 24 элементов 2И-ИЛИ-НЕ элемент ИЛИ 25, входной регистр 26, первый элемент 27 задержки,сумматор 28, второй элемент 29 задержки, первый элемент И 30, второй элемент И 31, первый триггер 32, второй триггер 33,. третий элеме нт 34 задержки (см.фиг.2).

Блок 7 работает следующим образом. Очередной отсчет АЦП 3, сопровождаемый сигналом Готовность АЦП, или очередная осредненная величина, сопровождаемая сигналом Конец осреднения, после инвертирования g блоке 24 элементов 2И-2ИЛИ-НЕ заносится ; обратным кодом во входной регистр 26 по сигналу с элемента ИЛИ 25, за20

25

держанному на элементе 34 задержки. На сумматоре 28 производится суммиe

решение запроса /лом Конец обмена третьим элементом

вьтолняется снгна- , формируемым

16 совпадения.

0 Сброс триггера 33 Разрешение осреднения ;производится сигналом Конец осреднения, формируемьм первым элементом 22 совпадения.

В практических ситуациях, например, при обработке гидроакустических сигналов, содержащих отдельные выбросы (всплески), устройство не только позволяет автоматически вво- дить анализируемые сигналы, устраняя отсчеты импульсных помех, но и предстваляет возможность снизить порог обнаружения полезного сигнала без повьшения вероятности ложной тревоги, что с помощью известных уст- ройств ввода информации выполнить невозможно.

Формула изобретения

Устройство для ввода информации, содержащее .усилитель, блок выделения огибающей, аналого-цифровой преобразователь, генератор внешнего за- пуска, генератор тактовых импульсов, первый и второй счетчики,первый и второй дешифраторы, блок формирова- ния запроса и буферный накопитель, причем вход усилителя является вхо- дом устройства, выход усилителя соединен с входом блока вьщеления оги - бающей, выход генератора внешнего запуска соединен с сйнхровходом аналого-цифрового преобразоватрля. инфо мационные выходы и выход готовности данных которого соединены соответственно с информационными входами буферного накопителя и с входом готовности данных блока формирования запр са, выходы буферного накопителя и выход блока формирования запроса являются соответственно инфррмационными и управляющими выходами устройства,- выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом первого счетчика, выходы которого соединены с входами первого дешифратора, выходы второго счетчика соединены с входами второго дешифратора, о т л и чающееся тем, что с целью повышения достоверности вводимой информации, в устройство введены блок цифрового осреднения, блок порогового анализа, регистр, третий счетчик, третий дешифратор, первый, второй и третий элементы совпадения, элемент И, триггер и блок переключателей, выход блока выделения огибающей соединен с информационным входом аналого- цифрового преобразователя, информа- циоцные выходы которого соединены с информационными входами блока цифрового осреднения и первыми информационными входами блока порогового анализа, выход готовности данных блока аналого-цифрового преобразователя соединен с входом готовности данных блока цифрового осреднения, с входом готовности данных блока порогового анализа, с тактовым входом буферного накопителя и QO счетными входами второго и третьего счет- ч:иков, выход разрешения запроса блока порогового анализа соединен с входом разрешения запроса блока и с управляющим входом третьего счетчика, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера и с управляющим входом первого счетчика, вход сброса которого соединен с выходом первого элемента совпадения, с вхо-- дом сброса триггера и с входом конца осреднения блока порогового анализа, выходы первого дешифратора соединены с первыми входами первого элемента совпадения, вторые входы которого соединены с выходами блока переключателей, с входами выборки буферного накопителя и с первыми входами второго и третьего элементов совпадения, выходы второго дешифратора соединены с вторыми входами второго элемента совпадения, выход которого соединен с входом установки триггера и с входом сброса второго счетчика, выходы регистра соединены с третьими информационными входами блока порогового анализа, вход конца обмена которого соединен с входом сброса третьего счетчика и с выходом третьего элемента совпадения, вторые входы которого соединены с выходами третьего дешифратора, входы которого соединены с выходами третьего счетчика, информационный выход блока цифрового осреднения соединен с вторым информационным входом блока порогового анализа, вход разрешения осреднения блока цифрово- .го осреднения- соединен с выходом - разрешения осреднения блока порогового анализа и с управляющим входом второго счетчика, выход элемейта И соединен с тактовым входом блока циф-, рового осреднения.

дзиг.2

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве устройства для автоматического ввода в ЭВМ гидроакустических сигналов. Целью изобретения является повышение достоверности вводимой информации. Устройство содержит усилитель 1, блок 2 выделения огибающей, АЦП 3, генератор 4 внешнего запуска, буферный накопитель 5, блок 6 цифрового осреднения, блок 7 порогового анализа, наборный регистр 8, второй счетчик 9, второй дешифратор 10, второй элемент 11 совпадения, блок 12 переключателей, блок 13 формирования запроса, третий счетчик 14, третий дешифратор 15, третий элемент 16 совпадения, генератор 17 тактовых импульсов, первый счетчик 18, первый дешифратор 19, элемент И 20, триггер 21, первый элемент 22 совпадения. Исследуемый сигнал поступает на вход усилителя 1.После обработки в блоке 2 выделения огибающей последняя подается на вход АЦП 3. Обработки отсчетов с целью выявления выбросов (всплесков) производится в блоке 6 цифрового осреднения и в блоке 7 порогового анализа. Порог устанавливается в цифровом виде на наборном регистре 8. Отсчеты на время анализа. Порог устанавливается в цифровом виде на наборном регистре 8. Отсчеты на время анализа заносятся в буферный накопитель 5. Количество осредняемых отсчетов устанавливается в блоке 12 переключателей. Третий счетчик 14, третий дешифратор 15, третий элемент 16 совпадения определяют длительность сигнала "Разрешение запроса" при выдаче отсчетов из буферного накопителя 5 в ЭВМ 23. 2 ил.