Устройство для накопления аналоговой информации Советский патент 1976 года по МПК G06G7/04 

с ВХОДОЛ1 фор:мирующей цепи 8, а выход филь.j-pa 9 - с входом самописца 10 и с входом сумматора 3.

Каналы А к В .блока 5 служат каиалами хранения, а каналы С и D -каналами воспроизведения, если положение переключателя ;6 таково, KaiK указано сплошными стрелка-ми ;19-22, и, наоборот, при положении переключателя, определяемом пунктирными стрелками 23-26, каналы С и D используются в качестве каналов храпения информации, а каналы А и В - для воспроизведения.

На фиг. 2 изображена принципиальная схема аналогового накопителя. Схема содержит входные зажимы 27, 28 и 29, инвертор, состоящий из резисторов 30 и 31 и усилителя 32, аналоговый сумматор па резисторах 33- 36 с усилителем 37, первый низкочастотный фильтр, образованный резисторами 38 я 39, конденсатором 40 и диодом 41, второй низкочастотный фильтр, образованный только копденсатором 42, ограничительную цепь, вьшолнепную из диодов 43 и 44 и резисторов 45- 48, и выходной зажим 49. Инвертор, аналоговый сумматор, пер.вый пизкочастотный фильтр и второй низкочастотный фильтр соответствуют па фи,г. 1 инвертору 7, аналоговому сум(матору 3, низкочастотному фильтру 9 и низкочастотному фильтру 4, входные зажимы 27-29 (фиг. 2) образуют вход инвертора 7, выход фильтра 2 и вход фильтра 9 соответственно, а выходной зажим 49 соответствует зажиму 11 переключателя 6 каналов. Фильтр 2 и формирующая цепь 8 (фиг. 1) не показаны на фиг. 2, так как они 1огут быть обычного типа.

Устройство работает следующим образОМ.

Первая аналоговая информация от источника 1 (фиг. 4) поступает на фильтр 2, через который проходит только низкочастотная составляющая аналоговой информации (например, 10 гц) и подается на фильтр 4 через аналоговый сумматор 3, если переключатель 6 находится в положении, указанном стрелками 19-22, то низкочастотная аналоговая информация с выхода фильтра 4 записывается в канал Л блока 5 .записи на ленте.

Предположим, что в канале 5 в то же самое время, как начинает работать источник 1, записывается оинхропизирующпй инлульсный сигнал.

По завершении записи первой аналоговой информации в канале Л переключатель переводят в положение, указанное пунктирными стрелками 23-26, с помощью сигнала «завершения. В этом положении воспроизводится синхронный сигнал, находящийся в канале В, и формируется с помощью цепи 8. Сформированный синхросигнал возбуждает источник аналоговой информации, который вырабаты вает вторую аналоговую информацию. Эта информация подается на сумматор 3, как описано для первой информации. Си-нхроимпульс, который появляется «а выходе формирующей цепи 8, поступает не только в источник 1, по

также записывается в канал D как сигнал, генерирующий аналоговую информацию, вызывая третью аналоговую инфор|Мацию от источника 1. С другой стороны, первая аналоговая информация, хранимая в канале Л, после изменения ее нолярности инвертором 7 подается на сумматор 3. Следовательно, первая и вторая аналоговые информации синхронно суммируются в сумматоре 3 и затем записыБаются в канале через фильтр 4. По завершении записи просуммированной информации переключатель 6 устанавливается сигналом «завершения в положение, указапное стрелками 23-26. В это время воспроизводится

синхросигнал, находящийся в канале D, и, как описано, поступает на формирующую цепь 8, выход которой запускает источпик 1 для подачи третьей аналоговой информации через фильтр 2 на сумматор 3. Выходной сигнал формирующей цепи 8 записывается в канале В как аналоговая информация, вырабатывающая сигнал для запуска источника 1, с целью получения четвертой аналоговой информации. С другой стороны, аналоговая информация, полученная добавлением к второй информацрш и записанная в канале С, воспроизводится и подается па сумматор 3 после инвертирования инвертором 7. Следовательно, информация, образованная добавлением к вторым данным, и третья информация складываются в сумматоре 3 и через фильтр 4 записываются в канале Л.

Повторяя упомянутую операцию, можно последовательно накапливать отдельные аналоговые данные, вырабатываемые источником 1, и в конце концов записать накопленную инфор:мацию самописцем 10 (графопостроителем). Составляющие сигналов накопленной информации, записанной самописцем 10, представляют собой vV составляющих сигналов единичной информации (/V-количество накоплений), а.составляющая шумов становится равной I Л от составляющей единичной информации. Следовательно, выигрыщ отношеПИЯ сигнала к шуму в накопленной информации пропорционален (/Л. Таки.м образом, составляющая сигналов накопленных данных достаточно выделяется на фоне составляющей шума.

Шумы, вызванные ускорением или замедлением ленты вследствие, например, перавномерности ее движения, неравномерности вращения ведущего вала, приводят к увеличению

ошибок в результате операций накопления аналоговой информации, так как большинство таких шумов содержат низкочастотные шумы меньше 10 гц. Система на фиг. 1 решает эту проблему (Использованием каналов

В и D синхронизации без дополнительного компенсирующего канала. Таким образом, щумы выделяются вместе с синхронизирующими сигналаМИ с канала D, когда переключатель 6 находится в положении, указанном сплощными стрелками 19-22 изканала Б, копда

переключатель занимает положение, указанное (Пунктирными стрелками 23-26, и подаются через фильтр 9 на сумматор 3, где шумы вычитаются из аналоговой информации в течение .каждого накопления с целью устранения составляющей шума.

В действительности, лента блока 5 за-писи перематывается каждый раз лри переключении переключателя 6. Поэтому |Может быть применена лента, в которой или необходимо стереть храни мые сигналы, или в которой хранимые сигналы исчезают самопроизвольно.

На фиг. 3, а-г показаны результаты процесса накопления аналоговой информации системы фиг. 1, использующей цепь фиг. 2. Представлены случаи для N (1где yV - количествоНакоплений, равных, соответственно 1, 4, 20, 100.

Из фиг. 3 Видно, ЧТО когда Л равно 1, суммирования нет, сигнал и шум едва различимы. Но как только Л становится больше 1, составляющие сигнала и шумы могут быть значительно легче разделены.

Результаты, приведенные на фиг. 3, а-г, были получены при следующих условиях. В качестве ленты использовалась лента тица «Scotch «ЭМ488. Характеристики ленты такие: верхний уровень ±1-±10 в, выходной

уровень ± 1 в, отношение сигнала к nOiMexe 40 1дб, скольжение ±3% (без компенсации), входной импеданс 5 ком, коэффициент усиления 41 - 160 дб.

Формула изобретения

Устройство для накопления аналоговой информации, содержащее блок записи на маг нитной ленте, вход которого через низкоча стотные фильтры и сум.матор подключен , источнику аналоговых данных :и самопишущий прибор, отличающееся тем, что, с целью увеличения отношения уровня полезного сигнала к шумам, оно содержит подключенные к блоку записи на магнитной ленте цепи одновременного и последовательного накопления аналоговых данных с выхода сумматора и цепи одновременного и Последовательного считывания указанных данных, которые через дополнительные переключатель каналов, инвертор и низкочастотный фильтр подключены к соответствующим входам су1М:матора и самопишущего прибора, и через цепь фор.мирования импульсов присоединены к входу источника аналоговых данных и к соответствуюшему зажиму переключателя каналов.