Устройство для определения экстремальных значений случайных сигналов Советский патент 1976 года по МПК G06F17/18 

(), выходы коммутатора соединены соответственно с управляющими входами счетчиков и ключей, выход генератора тактовых импульсов через элемент задержки подключен к входу коммутатора и единичному входу триггера, нулевой вход которого соединен с выходом блока сравнения, единичный выход триггера подключен к нулевому входу триггера экстремума и к первому входу элемента «И, второй вход которого соединен с ВЫХОДОЛ1 генератора тактовых импульсов, выход подключен к единичному входу триггера экстремума.

Это позволяет реализовать метод определения экстремумов случайных сигналов, основанный на сравнении двух значений сигналов, накапливаемых за частично перекрывающиеся интервалы времени. Входной (или преобразованный) сигнал накапливается одповремеино и параллельно в нескольких счетчиках, что дает возможность увеличить интервал времени накопления сигнала в т раз (т 2) при сохранении частоты опроса, т. е. уменьшить ъУ т раз статистическую погрешность определения экстремальных значений при сохранении динамических свойств устройства. При том же интервале времени накопления можно увеличить в т раз частоту опроса, т. е. улучшить динамические свойства устройства при той же статистической погрешности.

Накопление входных импульсов счетчиками производится в течение иитервала времени т- Т с. последовательным опросом одного из счетчиков в конце каждого интервала Т.

Следовательно, статистическая погрешность

1 боg

1

б

У n(f)T

У n(t)mT

без увеличения погрешности определения момента экстремального значения, где

n(t) - входная электрическая функция, бо - статистическая погрешность известных устройств.

На фиг. 1 представлена схема описываемого устройства; на фиг- 2-временные диаграммы, иллюстрирующие состояние обозначенных точек схемы.

В состав схемы, изображенной на фиг. 1 входят счетчики 1ь Ь, преобразователь 2, ключи Зь Зг, группа элементов «ИЛИ 4, регистр 5, блок 6 сравнения, триггер 7, триггор 8 экстремума, элемент И 9, коммутатор 10, генератор И тактовых импульсов, элемент 12 задержки, вход 13, выходы 14,15 устройства, выход 16 генератора 11.

Уст1ройст1во работает следующем образом. Входной сигнал поступает на преобразователь 2, который преобразует его в частоту импульсов. Импульсы поступают параллельно на счетные входы счетчиков, котарые осуществляют накопление импульсов в течение времени тТ, где Т-интервал времени, задаваемый генератором И тактовых импульсов. В течение интервала Т один из счетчиков 1 через ключи 3, группу элементов «ИЛИ 4 соединяется с входами блока 6 сравнения и 5 регистра 5. Очередной тактовый импульс, поступая 1на .вход оинх|р|Оиизацки perHCTipa 5, осуществляет прием числа импульсов, накопившихся в этом счетчике, и через коммутатор 10 устанавливает этот счетчик в нулевое

10 положение, подключая одновременно очередной счетчик через ключи и элементы «ИЛИ 4 к входам регистра и блока сравнения. Счетчик, установленный в нулевое положение, начинает, а все остальные продолжают

o накопление входных импульсов.

С проходом очередного тактового импульса о,сущаст1вля ются действия, олисаяиые выше.

Для каждого счетчика цикл длится время тТ, и для каждого счетчика начало цикла сдвинуто по отношению к началу цикла предыдущего устройства на интервал времени Т.

В регистре 5 хранится результат счета

25 предыдущего счетчика, и этот результат подается на входы блока 6 сравнения. На блок сравнения подается также нарастающий результат счета счетчика, подключенного с помощью ключей и коммутатора в текущий ин0 тервал времени Т.

Если на входе устройства - нарастающий процесс, то в процессе накопления происходит сравнение нарастающего результата счета с предыдущим результатом, хранящимся в регистре 5, и импульс блока 6 сравнения устанавливает триггер 7 в нулевое положение, а очередной тактовый импульс, задержаиный на элементе 12, возвращает его в единичное положение, подтверждая поло0 триггера 8 экстремума. Нри достижении максимума сравнения результатов счета не происходит, триггер 7 остается в единичном положении (состоянии), и очередной тактовый импульс проходит через элемент

5 «И 9 на вход триггера 8 экстремума. Триггер экстремума меняет свое состояние на противоположное - появляется сигнал, свидетельствующий о наступлении максимума. Потенциал на выходе 14 устройства показывает, что входная функция убывает.

При достижении входной функцией минимума на выходе блока 6 сравнения появляется импульс, который запоминается триггером 7, и очередной тактовый импульс, возвращая триггер 7 в единичное состояние, опрокидывает триггер 8 экстремума в состояние «нуль, свидетельствующее о достижении минимума. Потенциал на выходе 14 устройства показывает, что входная функция нара0 стает.

Формула изобретения

Устройство для определения экстремальных значений случайных сигналов, содержаЩее генератор тактовых импульсов, преобразователь, вход которого подключен к входу устройства, коммутатор, ключи, триггер, блок сравнения, регистр, триггер экстремума, элемент «И, счетчики, выходы которых через соответствующие ключи соединены с входами группы элементов «ИЛИ, выходы которых подключены к информационному входу регистра и первому входу блока сравнения, выход регистра соединен с первым выходом устройства и вторым входом блока сравнения, управляющий вход регистра подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выход триггера экстремума соединен с вторым выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы, в

нем выход преобразователя подключен к счетным входам к-счетчиков ( 2), выходы коммутатора соединены соответственно с управляющими входами счетчиков и ключей, выход генератора тактовых импульсов через элемент задержки подключен к входу коммутатора и единичному входу триггера, нулевой вход которого соединен с выходом блока сравнения, единичной выход Триггера

подключен к нулевому входу триггера экстремума и к первому входу элемента «И, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход подключен к единичному входу триггера экстремума.