Адаптивный временной дискретизатор Советский патент 1980 года по МПК H03K13/00 G06G7/02 

, Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности для адаптивной временной дискретизации в измерительных системах. Известен адаптивный временной цискретизатор, содержащий арифметический .блок, измерительный блок, блок сравнения, блок выборки и блок управления |l Известен также адаптивный временной дескретизатор, содержащий блок выборки, перестраиваемый фильтр низкой частоты, арифметический блок, элемелг задержки и управляемый генератор . Недостатком известных дискретизаторов являемся пониженная точность дискре тизации, обусловленная,отсутствием учета погрешности восстановления исходного сигнала. Наиболее близким к предлагаемому является адаптивный временной дискре- тизатоо, содеожащий тоиггео, аоифметический блок, подключенный выходом ко входу измерительного блока ц соединенны первым входом с входной шиной дискретизатора и с первым входом блока выборки, причем второй вход арифметического блока подключен к выходу ключа, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока сравнения, а второй вход ключа подключён к выходу триггера, соединеннбго входом с выходом дополнительного блока сравнения, причем второй вход блока выборки, подключенно- го выходом к выходной шине дискретизатора, соединен с выходом ключа и входом управления, подключенного выходом к управляющему входу измерительного блока Зj. Недостатком этого устройства также является пониженная точность дискретизации, обусловленная неучетом влияния погрешности послелующего восстановления. Цель изобретения - повышение точности дискретизации. С этой целью в адаптивный временной дискретизатор, содержащий триггер, арифметический блок, поаключенный выходом ко входу измерительного блока и соединенный первым входом с входной шиной дискретизатора и с первым входом блока выборки, причем второй вход арифметического блока подключен к выходу ключа управляющий вход которого соединен с первым выходом блока сравнения, дополнительно введены управляемый генератор элемент задержки и блок восстановления, подключенный первым и вторым информационными входами соответственно к первому и второму выходам блока выборки и соединенный третьим информационным входом с входной шиной дискре- тизатора, информационным входом ключа и информационным входом элемента задержки, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, а управляю щий &ход подключен к выходу управлявмого генератора, соединенного первым входом с первым выходом блока сравнения и управляющим вкодом блока восстановления, выход которого подключен ко второму входу блока сравнения, соединен но го вторым выходом с выходной шиной дискретизатора, а второй вход управляемого генератора подключен ко второму входу блока выборки и соединен через триггер с выходом измерительного блока Кроме этого, блок восстановления содержит два элемента памяти, ключ и долитель, соединенный выходом с выходом блока восстановления и подключенный входами к выходам первого и второго элементов памяти, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами блока восстановления, а второй вход первого элемента памяти подключен к дополнительному выходу второго элемента памяти, соединенного вторым входом с выходом ключа, подключенного информационны и управляющим входами соответственно к третьему информационному входу и управляющему входу блока восстановления На чертеже изображена блок-схема устройства. Адаптивный временной дискретизатор содержит арифметический блок 1, подклю ченный выходом ко входу измерительного блока 2 и соединенный первым входом с входной шиной дискретиэатора и первым входом блока 3 выборки, причем второй вход арифметического блока 1 подключен к выходу ключа 4, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока 5 сравнения, подключенного вторым выходом к выходной шине дискретизатора и соединенного входами свыходом элемента 6 задержки и выходом блока 7 восстановления, подключенного первым и вторым информационными входами соответственно к первому и второму выходам блока 3 выборки и соединенного третьим информационным входом с входной шиной дискретизатора и информационными входами ключа 4 и элемента 6 задержки, подключенного управляющим входом к выходу управляемого генератора 8. Первый вход генератора 8 соединен с первым выходом блока 5 сравнения и управляющим входом блока 7 восстановления. Второй вход генератора 8 подключен к второму входу блока 3 выборки и соединен через триггер 9 с выходом измерительного блока 2. Блок 7 восстановления содержит первый 10 и второй 11 элементы памяти, ключ 12 и делитель 13. Дискретизатор работает следующим образом. Измерительный сигнал поступает на первый вход арифметического блока 1. В арифметическом блоке осуществляются операции преобразования в цифровую форму текущего значения сигнала с первого входа и некоторого фиксированного значения измерительного сигнала со второго входа блока 1, а также формирование разности между этими сигналами. Код разности с выхода блока 1 преобразуется в измерительном блоке 2 в широтно- импульсный сигнал. Триггер 9 вырабатывает импульсы в моменты перехода прямоугольных импульсов с выхода блока 2 через нулевые значения. Импульсы с выхода триггера 9 поступают на один из входов блока 3 выборки, на другой вход которого подается входной измерительный сигнал. Блок 3 работает как схема совпадения, образуя на выходах поток дискретных отсчетов, который поступает на первый и второй информационные входы блока 7 восстановления, связанные с первыми входами элементов памяти 1 и 2. В первом элементе 1О памяти хранится предыдущий, а во втором элементе 11 памяти - последующий отсчет сигнала. Делитель 13, подключенный к выходам элементов 10 и 11, осуществляет интерполяцию сигнала между отсчетами. Восстановленный сигнал с выхода делителя 13 поступает на вход блока 5 сравнения, где производится его сравнение с исходным измерительным сигналом, который поцается на другой вход блока 5 через элемент 6 задержки. Элемент 6 задержк служит для согласования по времени ис.ходного и восстановленного сигналов и подстраивается с помощью управляемого генератора 8. При превышении разности между исходным и восстановленным сигналами заданной погрешности на первом выходе блока 5 сравнения появляется сигнал, который отпирает ключ 4, через который в арифметический блок 1 считывается очередное фиксированное значение входного измерительного сигнала, соответствующее моменту превышения заданной погрешности восстановления. Одновре менно с этим сигнал с первого выхода блока 5 поступает на управляющий вход ключа 12 блока 7 восстановления. С помощью ключа 12 по третьему информационному входу блока 7 осуществляется считывание этого фиксированного значения входного измеряемого сигнала в эле- мен 11 памяти, вместо имеющегося в последнем значения с блока 3 выборки, т. е. интерполяционный отрезок становится короче для уменьшения погрешности восстановления. При поступлении следующего отсчета с выхода ключа 12 содержимое элемента 11 памяти переписывается в элемент 10 памяти и интерполяция производится между ранее записанным ивновь тгоступйвшим отсчетами сигна ла. Если погрешность сравнения в блоке 5 не превышает допустимую, то значение отсчета с выхода блока 3 выборки поступает в элемент 10 памяти предыду щего, а в элемент 11 последующего отсчетов. При отсутствии превышения восстановленным сигналом заданной погрешности он приходит на второй выход блока сравнения. Формула изобретения .1. Адаптивный временной дискретизатор, соде эжащий триггер, арифметический блок, подключенный выходом ко входу измерительного блока и соединенный пер вым входом с входной шиной дискретизатора и с первым входом блока выборки, причем второй вход арифметического блока подключен к выходу ключа, управляющий вход которого соединен с первы выходом блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дискретизации, в него дополнительно введены управляемый генератор, элемент задержки и блок восстановления, подключенный перЬым и вторым информационными входами соответственно к первому и второму выходам блока выборки и соединенный третьим информационным входом с входной шиной дискретизатора, информационным входом ключа и информационным входом элемента задерж ки, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, а управляющий вход подключен к выходу управляемого генератора, соединенного первым входом с первым выходом блока сравнения и управляющим входом блока восстановления, выход которого подключен ко второму входу блока сравнения, соединенного вторым выходом с вых:одной шиной дискретизатора, а второй вход управляемого генератора подключен ко второму входу блока выборки и соединен через триггер с выходом измерительного блока. 2. Дискретизатор по п. 1, отличающийся тем, что блок восстановления содержит два элемента памяти, ключ и делитель, соединенный выходом с выходом блока восстановления и подключенный входами к выходам первого и второго элементов памяти, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами блока восстановления, а второй вход первого элемента памяти подключен к дополнительному выходу второго элемента памяти, соединенного вторым входом с выходом ключа, подключенного информационным и управляющим входами соответственно к третьему информационному входу и управляющему входу блока восстановления. Источники информации, принятые во внимание при экспертиза; 1.Авторское свидетельство СССР 294890, кл. q 06 Q 7/02, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР 579646, кл. Q 08 С 15/06, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР № 525244, кл. G 06 G 7/02, 1975. (прототип).