Устройство для определения экстремумов и среднего размаха случайного процесса Советский патент 1977 года по МПК G06F17/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМОВ И СРЕДНЕГО РАЗМАХА СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА представляет собой цепь вычитания частот. Блок 3 в случае, когда входной величиной является напряжение, выполнен в виде преобразователя код-напряжение, а когда входная величина - частота, то в виде преобразователя код-частота, например, типа «двоичного перемножения. Выходы блока 1 соединены с входами элементов И 4, 5, выходы этих элементов - с входами «сложить и «вычесть реверсивного счетчика 6. Далее сигнал пост)шает на миоговходовые элементы И 7, 8, входы которых соединены с прямыми и инверсными выходами триггеров реверсивного счетчика 6 (это соединение задается оператором в зависимости от ожидаемого размаха помехи), а также с выходами блока выделения рассогласования. Элементы И 7, 8 имеют прямь.ш выходы, связанные с входами счетно-логического блока 9, и инверсные выходы, подключенные к вторым входам элементов И 4, 5. Счетно-логический блок 9 содерл ит триггер 10 С- раздельными входами, входы которого соединены через элемент ИЛИ 11 с входом счетчика 12 размаха, имеющего блок 13 считывания кода, управляемый через элемент ИЛИ 14 и счетчик 15 числа размахов выходными сигналами триггера 10 экстремума. Устройство работает следующим образом. Перед началом измерения оператор соединяет входы элементов И 7 и 8 с выходами триггеров реверсивного счетчика 6 таким образом, чтобы разность кодов, при которых происходит срабатывание этих элементов, соответствовала величине, несколько превышающей ожидаемый размах помехи (в масштабе кодов следящей системы). Подается входной сигнал, а аналого-цифровая следящая система отрабатывает его изменения. При этом в интервалах возрастания входиого сигнала средняя частота импульсов на входе «Н-1 счетчика 2 превышает среднюю частоту импульсов на входе «-1, а в интервалах убывания входного сигнала соотношение частот импульсов обратное. Импульсы с входов реверсивного счетчика 2 поступают через элементы И 4 и.5 также на входы реверсивного счетчика 6. Положим для определенности, что показания счетчика 2 вначале возрастают, затем достигают максимума и начинают убывать. Тогда и показания счетчика 6 возрастают до срабатывания элемента И 7, который сигналом на инверсном выходе запрещает дальнейшее поступление импульсов на вход «+1 счетчика 6, но зато пропускает импульсы через элемент ИЛИ 11 на счетчик 12 размаха. Импульсы, приходящие (в меньшем числе) на вход элемента И 5, подаются на вход «-1 счетчика 6, каждый раз уменьшая его показания на единицу и снимая запрет с элемента И 4, после чего импульс, приходящий через этот элемент на вход «-fl счетчика 6, снова обеспечивает запрет. Таким образом-, показания счетчика 12 увеличиваются так же. как показания счетчика 2, а счетчик 6 колеблется вблизи состояния, при котором срабатывает элемент 7, не переходя через это состояние. При прохождении максимума на входе элемента И 5 становится больше импульсов, чем на входе элемента И 4, и .показания счетчика 6 начинают уменьшаться, пока не срабатывает элемент И 8. Сигнал на его инверсном выходе запрещает прохождение импульса через элемент И 5, а сигнал на прямом выходе опрокидывает триггер 10, который дает сигнал о прохождении экстремума и с помощью элемента ИЛИ 14 обеспечивает считывание кода размаха со счетчика 12, если при этом счетчик 15 накопил заранее установленное, требуемое для усреднения число размахов. Очевидно, что при измерении каждого размаха счетчик 12 недосчитывает число импульсов, равное разности кодов, при которых срабатывает элементы И 7 и 8; однако, это число стабильно, и его легко учесть с помощью соответствующей начальной установки счетчика 12. Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить точность определения экстремумов и среднего разма ха случайного процесса, независимо от способа представления последнего (напряжением или частотой). В то же время повышается надежность и помехозащищенность устройства в результате введения зоны нечувствительности к помехам в цифровом виде. Последнее дает возможность одназначно связать задаваемую зону нечувст1зительности с поправкой, вносимой в результат измерения размаха. Формула изобретения Устройство для определения экстремумов и среднего размаха случайного процесса, содержащее счетно-логический блок и блок выделения рассогласования, первый вход которого является входом устройства, а второй подключей к выходу преобразователя кода в аналоговый сигнал, вход которого соединен с выходом первого реверсивного счетчика, входы которого подключены к соответствующим выходам блока выделения рассогласования, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы в присутствии помех малой .амплитуды, устройство содержит второй реверсивный счетчик, два многовходовых элемента И, число входов которых на единицу больше числа разрядов второго реверсивного счетчика, и два двухвходовых элемента И, первые входы которых подключены к инверсным выходам соответствующих многовходовых элементов И, вторые входы - к соответствующим выходам блока выделения рассогласования и первым входам соответствующих многовходовых элементов И, выходы двухвходовых элементов И соединены соответственно с входами сложения и вычитания второго реверсивного счетчика, выходами подключенного к остальным входам многовходовых элементов И, прямые выходы многовходовых элементов И соединены с первым и вторым входами счетного логического блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. Авт. св. № 224173, кл. G 06F 15/36, 1968. 2. Чеголнп П. jM. и др. Электронный следящий вычислитель основных параметров случайных процессов. - В сб. «Вычислительная техника. Минск, 1965, с. 99-105.