Способ дискретного масштабирования аналогового случайного сигнала Советский патент 1992 года по МПК G06G7/12 H03G3/00 

(Л

с

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах ввода ана- логовой информации в системы с ограниченным динамическим диапазоном. Цель изобретения - повышение динамической точности масштабирования. За счет совместного изменения коэффициента усиления и установленных порогов по гистерезисной зависимости устраняется нестабильность коэффициента усиления при нахождении сигнала около порогового уровня. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь-, зовано в устройствах ввода аналоговой информации в системы с ограниченным динамическим диапазоном.

Цель изобретения - повышение динамической точности масштабирования.

Сущность изобретения заключается в том, что уровень порога,с которым производится сравнение энергии вы ходногосигнала,является ненеизмен- ,ным, а изменяемым, зависящим от предыстории текущего состояния процесса масштабирования. Зависимость эта имеет гистерезисный характер, такой, что при превышении уровня порога одновременно с дискретным уменьшением коэффициента усиления дискретно понижается уровень порога и наоборот. При этом, если в последующем произойдет изменение уровня энергии в противоположном направлении, то переключение значения коэффициента усиления на предшествующем уровне уже не произойдет.

На чертеже приведена блок-схема одного из устройств - возможных вариантов реализации способа для случая двухпорогового (трехуровневого) дискретного масштабирования аналогового сигнала)

Устройство содержит блок 1 усиления, блок 2 измерения энергии, блок 3 сравнения, блок .4 формирования коэффициентов усиления, блок 5 формирования порогов, содержащие опера-- ционный усилитель 6, ключи 7-11, масштабирующие резисторы 12-15. квадратор 16, усреднитель 17, элементы 18,19 сравнения (ЭС), инверторы 20, 21, элементы И 22, 23, сумматоры 2k, 25, шины 26, 27 задания опорных уров sj

со ел

00

1 го

31

ней, шины 28, 29 задания смещающих напряжений.

Устройство работает следующим обра зом,

Энергия масштабируемого аналогового сигнала после усиления в блоке 1 усиления поступает на первый вход блока 3 сравнения (на входы элементов 18 и 19 .сравнения). В том случае, если знамение Q меньше Uon, , на выходе ЭС 18 и 19 формируются логические нули, а на выходе инверторов 20 и 21 - логические единицы. При этом единичный сигнал на выходе элемента И 22 открывает ключ 7 и входной сигнал через резистор 13 усиливается операционным усилителем 6 с наибольшим коэффициентом усиления К(). При уровне энергии сигнала на выходе ЭС 18 формируется логическая единица, которая формирует на выходе элемента И 23 логическую единицу, а на выходе элемента 22 - нуль. В результате запирается ключ 7, открывается ключ R и усиление сигнала производится со средним значением коэффициента усиления . Одновре менно открывается ключ 10 и на выходе сумматора 2 устанавливается напряжение Uon, AUen, т.е. порог смещается вниз.

При иог,г Q логические единицы устанавливаются на выходах ЭС 18 и 19, ключи 7 и 8 запираются, ключ 9 открывается и усиление производится с наименьшим коэффициентом усиления Ко, Одновременно через ключ 11 на второй вход сумматора поступает напряжение -AU ОП2И второй порог также смещается вниз. При уменьшении уровня энергии переключение коэффициентов усиления производится в обратном порядке с одновременным восстановлением пороговых значений и Uon,

735В72

При соблюдении неравенства

м - 1аГ

К92 Q2

где

5

0

Ки,/Кц2- отношение коэффициентов ° усиления, устанавливаемых до и после превышения порогового уровня, O режим автоколебаний процесса масштабирования исключается. Формула изобретения Способ дискретного масштабирова- , ния аналогового случайного сигнала, основанный на усилении сигнала, оп- ределехии текущего значения энергии усиленного сигнала, сравнении его с пороговыми уровнями и формировании по результатам сравнения коэффициента усиления с выдачей информации о его текущем значении, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической точности масштабирования, одновременно с измене- 5 нием коэффициента усиления изменяют каждый достигнутый пороговый уровень таким образом, что при возрастании текущего значения энергии сигнала коэффициент усиления и пороговый . уровень уменьшают, а при уменьшении текущего значения энергии сигнала соответствующие пороговые уровни восстанавливают, при этом их значения удовлетворяют условию

,

П.. v J

5

Q

м

0

в где Qc-jQ - значения порогового

уровня до и после изменения ;

.J2 - отношение коэффициентов И усиления до и после пересечения порогового уровня.