Цифровой указатель экстремумов сигнала Советский патент 1989 года по МПК H03M1/12 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при вводе в ЦВМ экстремальных и обычных значений аналоговых сигналов,

Известно устройство для определения экстремальных значений сигнала, где логическая классификация типа экстремума производится путем сравнения трех последовательных значений сигнала. Это устройство содерядат линию задержки с отводами, два элемента сравнения, подключенных входами к отводам линии задержки через входные ключи, импульсный генератор, выход которого подключен к управляющим входам ключей, и формирователь импульсов

Недостатком данного устройства является то, что хранение трех последовательных значений сигнала осуществляется на линии задержки в аналоговой форме, что не позволяет осуществить определение экстремумов с высокой точностью, а также применить подобный способ для медленно изменяющихся сигналов, так как создание линий задержки для больших времен задержки является сложной технической задачей., Определение знаков приращений мезеду тремя значениями сигнала производится с помощью двух дополнительных схем Сравнения, что вносит дополнительную погрешность в схему определителя экстремума и требует дополнительных аппаратурных затрат в аналоговой части устройства.

Известен указатель экстремумов сигнала, содержащий цифровой автокбмпенсатор, включающий схему сравнения, обратной связью соединенную с блоком

3557

памяти, к которому подключен генератор тактовых импульсов, и триггер, входы которого соединены с выходом схемы сравнения и через шину Сброс с блоком памяти,

Недостатком такого указателя экстремумов сигнала является ограниченная точность, так как в аналоговых цепя блока памяти необходимы аналоговые элементы для перекомпенсации или недокомпенсации входного сигнала,

Цель изобретения - повьппение точности регистрации значений экстремумов сигнала.

Для этого в устройство введен дополнительный триггер, который вместе с основным- триггером образует двухразрядный сдвиговый регистр для хранения значений знаков приращений между тремя следующими друг за другом отсчетами.

Оба триггера связаны с блоком памяти общей шиной Сброс, а вход дополнительного триггера имеет с блоком памяти непосредственную связь по дополнительному выходу.

На фиг,1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - график изменения значений входного сигнала.

Входной сигнал и„ подается на один из входов схемы 1 сравнения, На второй вход схемы 1 сравнения поступает уравновешивающий сигнал Uy , Выход схемы 1 сравнения соединен цепью обратной связи с блоком ти 2 и с входом основного триггера 3 Его выход подсоединен к входу дополнительного триггера 4. С единичных выходов триггеров 3 и 4 снимается код признака экстремумов сигнала. Выход генератора 5 связан с входом блока 2. Дополнительный выход 6 блока 2 подсоединен к входу триггера 4. Выход 7 блока 2 связан с входом триггера 3. На вход блока 2, а также на установочные входы триггеров 3 и 4 поступает сигнал Сброс. На вход блока 2 подается также сигнал Пуск На выходе 8 блока 2 появляется сигнал выдачи кода, после появления которого в ЦВМ считьшается код входного сигнала U и код признака экстремума

Цифровой указатель экстремумов сигнала работает следующим образом

После поступления на вход блока,2 памрти первого сигнала Цуск значение знаковприращения, хранящееся

в триггере 3, по синхронизирующему сигналу, поступающему по дополнительному выходу 6 блока 2, переносится в триггер 4. Затем с помощью схемы 1 сравнения определяется знак приращения между .значениями сигнала U и и„., н по синхронизирующему сигналу, поступающему по выходу 7 блока 2, знак приращения по цепи, соединяющей выход схемы 1 сравнения и вход основного триггера 3, заносится в триггер 3. На выходе 8 блока 2 после выполнения указанных операций появляется сигнал,вьщачи кода, по которому код сигнала Uj и код признака экстремума могут быть считаны в ЦВМ. После считьшания кода производится цикл автокомпенсации значения входного ; сигнала U и с выхода блока 2 памяти на вход схемы сравнения подается уравновешивающий сигнал Uyj, 5 равный с точностью до дискретности автокомпенсации входному сигналу . Уравновешивающий сигнал Uijp сохраняется на выходе блока 2 до следующего цикла автокомпенсации.

Когда на вход блока 2 памяти поступает второй сигнал Пуск, входной сигнал равен значению U;. После переноса значения знака приращения хранящегося в триггере 3, по синхро.низирующему сигналу, поступающему по дополнительному выходу 6 блока 2, в триггер 4, с помощью схемы 1 сравнения определяется знак приращения

между сигналами KZ

ли

,г

по синхронизирующему сигналу, поступающему по выходу 7 блока 2, знак приращения Ди,2 заносится в триггер 3. Если ifPi триггер 3 заносится единица, а если Ux2.Uyp, , то - нуль. На выходе 8 блока 2 появляется сигнал вьщачи кода, а после считьшания кодов производится цикл автокомпенсации, в результате чего на вход схемы 1 сравнения подается сигнал .

При поступлении на вход блока 2 третьего сигнала Пуск входной сиг-т нал равен значению U) .Значение знака приращения AU , хранящееся в триггере 3, по синхронизирующему сигналу, поступающему по выходу 6 блока 2, переносится в триггер 4. Затем с помощью схемы сравнения 1 Определяется знак приращения ,3 между сигналами Uyp и Uj;, , и по синхронизирующему сигналу, поступающему 7 блока 2, знак приращения по выходу в триггер 3, На выхоAUa,j заносится де 8 блока 2 после выполнения указанных операгдай появляется сигнал выдачи кода, по которому код значения Uj. и код признака экстремума считываются в ЦВМ. При появлении сигнала выдачи кода в триггере 3 хранится значение знака прира15ения Ди, з триггере 4 - зна чение .знака приращения ull,,, а в блоке 2 цифровой код значения входного сигнала Ujf , Если в основном и дополнительном триггерах хранятся единицы, то значение входного сигнала Uj; расположено ра возрастающем входном сигнале, если в обоих триггерах нули, то значение 5 86 входного сигнала Uj(,j расположено на убывающем сигнале. Значение входного сигнала Uy является максимумом, если в триггере 3 хранится нуль, а в триггере 4 находится единица. Если же в триггере 3 хранится единица, а в триггере 4 - нуль, то значение входного сигнала Uj;, является минимумом. После выдачи кода аналогового значения сигнала Uj и кода признака экстремума происходит новый цикл автокомпенсации и т.д. При незначительных дополнительных аппаратурных затратах (один Триггер) цифровой указатель экстремумов сигнала обладает более высокой (до 30%) точностью.

ЦИФРОВОЙ УКАЗАТЕЛЬ ЭСТРЕМУ- МОВ СИГНАЛА, содержащий автокомпенсатор, включающий схему сравнения, обратной связью соединенную с блоком памяти, к которому подключен генератор тактовых импульсов, и триггер, входы которого соединены с выходом схемы сравнения и через шину "Сброс"с блоком памяти, о тлич аю- щ и и с я тем, что, с целью пов'ьппе- ния точности регистрации значений экстремумов, в нем к выходу триггера последовательно подключен дополнительный триггер, который вместе с основным триггером образует двухразрядный сдвиговый регистр для хранение значений знаков приращений между тремя следующими друг за другом отсчетами, при этом оба триггера связаны с блоком памяти общей шиной "Сброс", а вход дополнительного триггера имеет с блоком памяти непосредственную связь по дополнительному вькоду.

Пуск Ko9Uj( Выдача коЭа . Код признака э/ с/премума Фиг. 1

. . л . l.t . . : -.