АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1971 года по МПК H03M1/04 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано нри построении аналого-цифровых иреобразователей со статистической обработкой входного сигнала для измерения корреляционных функций гауссовских и близких к гауссовским случайных процессов.

Известиы аиалого-цнфровые преобразователи, содержа гцие сравнивающее устройство, суммирующий блок, преобразователь кода в иапряжеиие с поразрядпым уиравлеиием, блок стробпрования, преобразователь кода в напряжение, связапиый с реверсивным счетчиком, устройство управлепия, одни выход которого соед1И еи со входом реверспвиого счетчика, а другой - со входом включения блока стробироваипя.

Одиако известные преобразователи обеспечивают возможность определеиия корреляциоииой фуикции за счет адаптации иитервала кваптовапня нрн сравнении текупдего значения онгпбки восстановления е(т) с иаиеред заданной So, при этом интервал квантования автоматически устанавливается только ирн выполнеппи соотиопгения

(т)(т)ео

рованная автокорреляцнонная функция г(т) оказывается связанной с величинами т и ео отпошеипем

(2)

г(.).1-.

где си - иекоторый коэффициент пропорциональности,

с - дисиерсия входного случайного сигиала,

Известиые нреобразователп позволяют определять автокорреляционные функции эксноненциальпого тнна либо экснопенцнальпо-косинусоидальпого тина без колебательного процесса до момента т/,, так как при большем зпачения аргумента появляется неоднозначность З1гачепий корреляционных функций (в моменты TI, г-2, Тз, для ошибки eoi).

С целью расширения дианазона измеренщ п предлагаемом устройстве выход преобразователя кода в иапряжеппе подключен к унравляюнхему входу блока стробироваиия, выход которого, соединен с суммируюни1М блоком, вход выключения блока стробнрованпя подключеп к выходу блока управления.

На фиг. 1 приведеиа блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - графики нормированной корреляциоииой .

зователя 3 кода в напряжение с поразрядным управлением, блока 4 стробирования, преобразователя 5 кода в напряжение с управлением от реверсивного счетчика 6 и блока 7 управления.

Преобразователь работает следующим образом.

На выход блока 7 управления непрерывно поступают сигналы запуска от непоказанного на чертеже внешнего генератора с заданным интервалом .to, а на вход сравнивающего устройства 1 подается непрерывный случайный входной сигнал Ux(t). Перед очередным циклом измерения в момент времени t выходное напряжение Uoi преобразователя 5 равно oi(f)lJx(i-TO), а напряжение на выходе преобразователя 5 равно Uo2(t-TO). Кроме того, длительность тактов на выходе блока 7 управления пренебрежимо мала по сравнению с ТоСравнивающее устройство / определяет знак разности Ux(t)-f/oi(0 и выдает по соответствующей щине «-f или «- сигнал в блок 4 стробирования. В момент времени / в первом такте, с блока 7 управления на блок 4 стробирования поступает сигнал, по которому в суммирующий блок 2 с преобразователя 5 подается напряжение той же полярности, что и разность Ux() (О при этом сравнивающее устройство 1 проводит операцию сравнения текущего значения ощибки s(Co;0 Ux(t)-iJx(t-TO) с контрольным значением ощибки ек(то; (-То), в результате которого в реверсивном счетчике 6 на втором такте происходит увеличение или уменьщение записанного числа на единицу. Соответственно в преобразователе 5 происходит изменение выходного напряжения на величину Ад дискретности,

На третьем такте в блоке 4 стробнрования производится отключение выходного напряжения преобразователя 5 от суммирующего блока 2 и подается запуск на преобразователь 3 для аналого-цифрового преобразования текущего значения входной величины Ux(t). По окончании аналого-цифрового преобразования напряження Ux{t} его кодовое значение Л может быть получено на цифровом выходе преобразователя 3. Работа преобразователя во всех последующих циклах с постоянным интервалом времени TO аналогична описанному.

В результате непрерывной работы преобразователя выходное напряжение преобразователя 5 f/02 изменяется до выполнения равенства вероятностей

(то)е„(то) (то)ек(то) , (3)

при этом автокорреляционная функцня оказывается связанной по значению е,;(то): f/02(To) следующим соотношением:

(-)

(4)

- коэффициент пропорциональности,

0 - дисперсия входного сигнала, ек(то) - контрольное значение ошибки, получаемое на выходе преобразователя 5 кода в напряжение.

Из формулы (3), зная дисперсию а. выходного сигнала и значения 8к(то)Лк, получаемые с цифрового выхода реверсивного счетчика 6, можно определить значение автокорреляционной функции для любого (см. фиг. 2), так как заданному значению т соответствует одно определенное значение SI-;(TO) и, соответственно, г (TO).

Дисперсия входного сигнала определяется при условии выполнения неравенства где Ткор - интервал корреляции входного сигнала, при этом дисперсия определяется по формуле:

4ы

(5)

Таким образом, в предлагаемом преобразователе кроме обычного преобразования входного сигнала в цифровой код производится его статистическая обработка для определения корреляционной функции во всем диапазоне изменения т.

Предмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий сравнивающее устройство, суммирующий блок, преобразователь кода в напряжеиие с поразрядным управлением, блок стробирования, преобразователь когда в напряжение, связанный с реверсивным счетчиком, устройство управления, один выход которого соединен со входом реверсивного счетчика, другой со входом включения блока стробирования, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, выход преобразователя кода в напряжение подкл очен к управляющему входу блока стробирования, выход которого соединен с суммирующим блоком, вход выключения блока стробирования подключен к выходу блока управления.

Записи

,t:

,(t)

Риг. f

el;4(tf) 4