Анализатор временных интервалов Советский патент 1980 года по МПК G06F17/18 

(54) АНАЛИЗАТОР ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к диаг 1остическим устройствам для статист ческой оценки нарушений ритмики по данным, получаемым при обработке в реальном масштабе времени стационар ных и нестационарных биоэлектрических процессов типа ЭМГ, ЭКГ, ЭЭГ и др. Анализатор временных интервалов может найти применение в медицинско практике для оценки нарушений сер-, дечного ритма (электрокардиографическая клиника), для объективизации и уточнения диагноза ряда заболеван связанных с нарушением ритмики нейронов при центральных, спинальных и периферических поражениях нервных клеток (клиника нервных болезней). Известен анализатор функций рас пределения временных интервалов, содержаихий дешифраторы, опорный ген ратор, блок квантования по уровню и времени, счетчик интервалов, э.пе менты И и блок усреднителей интервалов . Однако это устройство не имеет средств для обработки ряда биоэлект рических процессов (например ЭКГ, ЭМГ и др.) и нестационарных процессов. Отсутствуют также ,средства оценки нестационарности процесса, что не обеспечивает достоверность получаемых результатов, а оценка математического ожидания может быть выполйена только приближенно. Наиболее близким к предлагаемому является анализатор Р-Р интервалов электрокардиограммы, содержащий блок согласования, вход которого является входом устройства, а выход подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, счетчик интервала, первый вход которого подключен к выходу первого блока управления, а второй - к выходу генератора квантования, первый выход счетчика интервала соединен с первым входом блока управления, второй вход которого подключен к выходу блока управления, третий вход блока управления подключен к выходу блока памяти, входы которого подключены соответственно к выходу адресного усилителя и выходу блока упрай , Ленин, выход блока управления со динен с первым входом блока регистрации. Однако этот анализатор не может .обрабатывать нестационарные процессы поскольку счетчик интервалов не посредственно через адресный усилит подключен к запоминающему устройств Подобный принцип организации устрой ства позволяет проводить обработку только стационарных процессов. устройства не могут работать в реальном масштабе времени, так как требуется многократное повторение вычислений, чтобы найти стационарны участок. Отсутствие средств оценки стационарности не обеспечивает дост верности вычисления анализируемых и тервалов .Кроме того,в результате от сутствия средств оценки математического ожидания величинасреднего тервала может быть определена толь.ко приближенно. Цель изобретения - повышение точ ности вычисления aнaлизиpye /lыx интервалов путем обеспечения возможности обработки нестационарных процессов и оценки характера изменений чаг стоты, а также повышение точности вычисления среднего интервала процес са. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены счетчик весового интервала, сумматор и счетчик среднего интервала, вход которого соединен с выходом блока управления, а выход - со вторым входом блока регистрации, третий вход которого объединен с первым входом сумматора и подключен к выходу счетчика весового интервала, первый вход которого соединен с выходом генератора квантования, а второй - с выхоцом блока,управления, второй вход сумматора подключен ко второму выходу счетчика интервала, а выход сумма тора соединен со входом адресного усилителя. Другое отличие устройства состоит в том, что счетчик весового интервал содержит первый делитель частоты, вход которого является первым входом счетчика весового интервала, а выход соединен с первым входом двоичного счетчика, выход которого подключен к регистру, выход КОТО.РОГО является выходом, счетчика весового интервала второй вход которого соединен со вторыг входом первого делителя частоты, с входом, второго делителя частоты и с первым входом блока управления счетчиком весового интервала, второй вход которого подключен к выходу второго делителя частоты, вторы входы двоичного счетчика и регистра объединены и подключены к выходу бло ка управления счетчиком весового интервала. На чертеже представлена блок-схема анализатора временных интервалов Анализатор содержит блок 1 согласования (преобразователь вхбдных сигналов в эталонные импульсы), генератор 2 счетных импульсов (времени), блок 3 управления, счетчик 4 интервала, адресный усилитель 5, блок б памяти с блоком 7 управлений и блок 8 регистрации, счетчик 9 весового интервала, выполненный в виде соединенных между собой управляемых делителей 1C и 11, двоичного счетчика 12, регистра 13 памяти и блока 14 управления, генератор 15 квантования, выполненный в виде последовательно соединенных кварцевого резо.натора 16 и управляемого делителя 17, счетчик 18 среднего интервала, выполненный в виде последовательно соединенных управляемого делителя 19 и двоично-десятичного счетчика 20,сумматор 21. Выход блока 1 согласования подключен к блоку 3 управления, соединенному с генератором 2, счетчиком 4 интервала, управляемым делителем 19 счетчика 18 среднего интервала, управляемыми делителями 10 и 11 и блоком 14 управления счетчика 9 весового интервала, подключенного к сумматору 21, блоку 8 регистрации и выходу управляемого делителя 17 генератора 15 квантования, соединенного со счетчиком 4 интервала, подключенным к блоку 7 и сумматору 21,связанному с адресным усилителем 5, подключенным к блоку б памяти, блок 7 уп.равления связан с блоком 8 регистрации, подключенным к двоичнодесятичному счетчику 20 счетчика 18 среднего интервала. Анализатор временных интервалов работает следующим образом. Исследуемый сигнал подается на вход блока 1 согласования, где, независимо от вида, он преобразуется в последовательность единичных импульсов постоянной амплитуды и длительности. Моменты появления единичных импульсов соответствуют моментам появления исследуемого сигнала. В зависимости от характера исследуемого процесса в блоке 3 управления устанавливается длительность исследуемой реализации (количество обрабатываемых интервалов N). На основании априорной информации о процессе переключения управляемого делителя 17 генератора 15 квантования устанавливается точность вычисления вариабельности межимпульсных интервалов, переключением управляемых делителей 10 и 11 счетчика 9 весового интерва-ла выбирается количество интервалов К, на основании которого определяется весовой интервал, кроме того, перек-, лючением управляемого делителя 19 счетчика 18 среднего интервала устанавливается точность вычисления математического ожидания процесса. После выбора управляемых элементов, блоком 3 управления прибор устанавли вается в исходное состояние - готов к работе. Блоком3 управления включается счетчик 4 интервала, который измеряет длительность интервала между двумя соседними импульсами, Если длительность очередного интерва ла между соседними единичньлми импvльcaми X, а частота на выходе гене ратора 15 квантования показания счетчика 4 интервалов равн .) где i 1,2,.,. N + К. Сброс информации в счетчике 4 интервала происходит в моменты времени, кратные i. Одновременно со счетчиком 4 интервала включается сче чик 9 весового интервала, на один управляемый делитель 10 которого поступают сигналы с генератора 15 квантования, а на делитель 11 - единичные импульсы, сформированные в блоке 1 согласования. На счетный вхо двоичного счетчика 12 через управляе мый делитель 10 поступают сигналы ге нератора 15 квантования.Если установ лено число усредняемых интервалов К то показания двоичного счетчика 12 равны KB . -Уав.еп гл. -- S X J J -. где j О, К + 1, 2(К + 1),... N Блок 14 управления счетчика 9 ве сового интервала обеспечивает сброс информации двоичного счетчика 12 в J-ые моменты времени, кратные появлению (К + 1)-го единичного импульс сформированного в преобразователе 1 и прошедшего управляемый делитель 1 счетчика 9 весового интервала, а та же предварительную перезапись содер жимого двоичного счетчика 12 в регистр 13 памяти. ;Сумматор 21 осуществляет сложение содержимого счет чика 4 интервала и регистра 13 памя ти счетчика 9 весового интервала и получение центрированной величины, равной un.n.-vnrtja&en. ; В соответствии с данным noitasaHHe поступающим на- блок 7,по сигналу блока 7 управления блока б памяти, поступающему по команде из счетчика 4 интервала, .из блока 6 памяти извл кается соответствующий разряд инфор мации и к нему добавляется единица. Разрешение на подачу команды из счетчика 4 интервала, включение сче чика 18 среднего интервала и начало тсчета длительности обрабатываемой реализации в блоке 4 управления начинаются с момента времени приход-а на схему 14 управления счетчика 9 весового интервала (К + 1)-го единичного импульса. В соответствии с установленным коэффициентом деления L управляемого делителя 19 счетчика 18 среднего интервала, количеством обрабатываемых интервалов N, установленным в блоке 4 управления, и частотой генератора 2 времени Рцр показание двоично-десятичного счетчика 20 счетчика 18 среднего интервала равно РЭР Р .).,1.Э8.еа. . Блок 8 регистрации осуществляет графический вывод гистограммы и изменений средней частоты, а также цифровую индикацию величины среднего интервала. Благодаря сумматору 21, подключенному к счетчику 4 интервала, и регистру 13 памяти счетчика 9 весового интервала, связанному через адресный усилитель 5 с блоком 6 памяти, блок 7 управления которого соединен со счетчиком 4 интервала, обеспечивается возможность обработки нестационарных процессов. Преимуществами, предлагаемого анализатора временных интервалов является повышение точности и достоверности вычисления анализируемых интервалов при обработке нестационарных процессов, что особенно важно, когда отсутствует оценка стационарности процесса, а также обеспечение возможности изучения динамики исследуемых процессов, что снимает ограничения в применении прибора для диагностики ряда заболеваний в условиях естественной деятельности, физических нагрузок и утомления. Формула изобретения 1. Анализатор временных интервалов , содержащий блок согласования, вход которого является входом устройства, а выход подключен к . первому входу блока управления, второй входкоторого соединен с выходом генератора счетных импульсов, счетчик интервала, первый вход которого подключен к выходу блока управления, а второй - к выходу ,генератора квантования, первый выход счетчика интервала соединен с рервнм входом блока управления, второй вход которого подключен к выходу блока управления, третий вхбд блока управления подключен к выходу блока памяти, входы которого подключены соответственно к выходу

адресного усилителя и выходу бло.ка управления, выход блока управления соединен с первым входом блока регистрации, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены счетчик- весового интервала, cyMtviaтор и счетчик среднего интервала, вход которого соединен с выходом блока управления, а выход - со вторы входом блока регистрации, третий вход которого объединен с первым входом сумматора к подключен к выходу счетчика весового интервала, первый вход которого соединен с выходом генератора квантования, а второй - с выходом блока управления BTOpoi. вход сумматора подключен ко второму выходу счетчика интервала, а выход суг.даатора соединен со входом адресного усилителя .

2.Устройство п© п. 1, отличающееся тем, что счетчик весового интервала содержит первый делитель частоты, вход которого является первым-входом счетчика весового интервала, а выход соединен с первым входом двоичного счетчика, выход которого подключен к регистру, выход которого является выходом счетчика весового интервала, второй вход которого соединен со вторым входом первого делителя частоты, с входом второго делителя частоты и с первым входом блока управления счетчиком весового интервала, второй вход которого подS ключен к выходу второго делителя частоты, вторые входы двоичного счетчика и регистра объединены к выходу блока управления счетчиком весового интервала.