Устройство для регулирования чувствительности тракта передачи информации Советский патент 1977 года по МПК G08C19/02 

Изобретение относится к радиотехнике, где оно может быть использовано в системах сбора и обработки экспериментальных данных в аналоговой форме с большим динамическим диапазоном, например при вибрационных и ударных испытаниях .транспорт ных объектов.

По основному авт. св. № 477441 известно устройство, содержащее блок задержки, канальный выключатель, делитель напряжения, линейный усилитель, амплитудный дискриминатор, блок ввода инерционности, имеющий два логических вывода, и фор мир ова тещ, импульсов.

- Недостатком известного устройства является то, что при работе его с шумовым сигналом резко уменьшается реальный динамический диапазон и ухудшается точность

работы.

Это происходит за счет того, что в

реальном шумовом процессе всегда есть выбросы амплитуды значительно превышающие среднее значение сигнала. Причем значительная часть этих выбросов не оказывает существенного влияния на статистические

характеристики сигнала. Однако при тфохождении такого сигнала через данное устройс- во будет иметь место переключе1ше чувствительности, что приводит к тому, что основная часть шумового сигнала будет передана с пониженным коэффициентом передачи, а зачастую ее уровень располагается близко к уровню шумов канала передачи.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка, а именно расширение динамического диапазона и повышение точности работы устройства.

Сущность изобретения заключается в том, что оно дополнительно содержит блок выделения среднего значения сигнала, регулятор усиления, информационные входы которых соединены с входом блока задержки, и элемент ИЛИ, входы которого подсоединены соответственно к выходам блока выделения среднего значения сигнала и регулятора усиления, а выход подключен к входу амплитудного дискриминатора, управляющий вход регулято{за усиления соединвЕ с выходом блока выдепания среднего значения сигнала. На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства Устройств содержит тракт прямой передачи сигнала, состоящий из блока 1 задержки, амплитудного дискриминатора 2, блока 3 ввода инер ционности, имеющего два логических вывода 4 и 5, формирователя 6 импульсов ключа 7 канального выключателя 8, делителя 9 напряжения, линпйного усилителя 1О, блок 11 выделения среднего значениясигна ла, регулятор 12 усиления и элемент ИЛИ 13, осушествляаощий необходимый алгоритм работы устройства. Устройство работает следующим образом Исследуемая информадия подается одноврем но на блок 1 задержки и дискриминатор 2, причем на дискриминатор информация попадает через элемент ИЛИ 13 либо через регулятор 12 усиления, либо через блок 11 в деления среднего значения сигнала. Элемен ИЛИ 13 в данном устройстве выполняет функции аналогового расширителя по ИЛИ д амплитудного дискриминатора, который срабатывает при определенной величине сигнала как на выходе регулятора 12, так и на выходе блока 11 Регулятор 12 в исход ном состоянии имеет максимальный коэффияиент усиления, а при увеличении сигнала на выходе блока 11 его коэффициент передачи уменьшается. При малых уровнях сигна ла (такйх, которые не приводят к переключ нию дискриминатора 2 ни по одному входу элемента ИЛИ 13 ) он проходит через замк нутый выключатель 8 и попадает на усилитель Ю. Уровень сигнала на выходе устрой ва определяется коэффициентом передачи делителя 9 напряжения. При больших уровнях сигнала дискриминатор 2 вырабатьгвает импульсы управления блоком введения инерционности в каждый моментравенства пороговых уровней дискриминатора и одним (любым) из сигналов на входе элемента ИЛИ 13. Блок 3 в свою очередь выдает на выходы 4 и 5 сигнальЕ управления ключом 7, которым и производится в конечном счете-переключение коэффициента передачи делителя 9. Отличительной особенностью предлагаемого устройства является алгоритм управления дискриминатора 2 при шумовом сигнале, который выбран из следующих соображений: в реальном шумовом сигнале всегда существуют выбросы, значительно превышающие среднее зпачение шумового сигнала, и эти выбросы, как правило, очень слабо вли5пот на статистические характерист ки сигнала. В то же время в реальных системах возможно резкое увеличение общего уровня шумового сигнала, либо резкие выбросы на фоне шумового сигнала, несу- щие информацию ( каких-либо изменениях в системе. Исходи из вышеизложенного, появляется возмо кностъ установить некоторое минимальное значение для выбросов, которое не будет приводить к переключению чувствительности системь, .хотя амплитуда выброса будет превышать пороговый уровень. Осуществляется указанный алгоритм следующим образом. При малых средних значениях шумового сигнала, сигнал на выходе блока 11 невелик и коэффициент передачи регулятора., 12 близок к максимальному. Выбросы шумового сигнала с амплитудой менее некоторого выбранного минимального значения для выбросов не приводят к переключению дискриминатора, т.к. их значение ниже порога срабатывания дискриминатора 2.При некотором увеличении среднего значения шумового сигнала, величина выбросов, становится достаточной для срабатывания дискриминатора, однако за счет увеличения среднего значения шумового сигнала на выходе блока 11, уменьшается коэффициент передачи регулятора 12. Срабатывание дискриминатора произойдет только в тех случаях, когда амплитуда выбросов превысит некоторое выбранное минимальное значение. ,Еспи же среднее значение шумового сигнала превысит некоторое заданное значение, происходит срабатывание дискриминатора 2 по среднему значению. Команду на срабатывание дискриминатора по среднему значению или по выбросам шумового сигнала дает элемент ИЛИ 13. Таким образом, введение блоков выделения среднего значения сигнала, регулятора усиления и элемента ИЛИ позволяет: 1)при стационарном режиме работы изме-г ряемого объекта исключить влияние случайных выбросов; сигнала, не превышрющих определенную величину, на работу дискриминатора, что ведет к расширению реального динамического диапазона и повышению точности работы тракта передачи информации; 2)в то же время )езкое изменение величины информационного сигнала как по среднему значению, тай и по выбросу ведет к изменению чувствительности тракта передачи, что также свидетельствует о расширении динамического диапазона и повышении точности работы устройства. Формула изобретения Устройство для peгyлиpoвa шя чувствительности тракта передачи информации по авт. св. № 477441, отличающе

с я тем, что, с целью расширения динам0 ческого диапазона и повышения точности работы устройства, оно дополнительно со держит блок выделения среднего значения сигнала, регулятор усиления, информгщионные входы которых соединены с входом блока задержки, и элемент ИЛИ, входы которого

подключены соответственно /; к выходам блока выделения значения сигнала и регулятора , а выход подключен к входу амплитудного дискриминатора, управляющий вход регулятора усиления соединен с выходом блока выделения среднего значения сигнала.

(