Устройство для оценки амплитуды узкополосного случайного процесса Советский патент 1980 года по МПК G06F7/52 G06F17/18 

Изобретение относится к устройствам для оценки мгновенного значения амплитуды узкополосного случайного процесса и может использоваться в системах автоматического управления и контроля. Известен анализатор пиковых значе ний выбросов случайных процессов, со держащий усилитель, вход которого соединен с входом анализатора, а выход подключен к входам элементов сравнения, выходы каждого из которых подключены к соответствующим двум . формирователям импульсов, выходы пер вых формирователей каждой пары подключены к первым входам соответствую щих элементов И, выходы которых подключены к соответствующим блокам накопления-регистрации, а выходы п-ервых формирователей каждой пары сое динены с входами первого элемента ИЛИ, который соединен с входом элемента дифференцирования, выходы вторых формирователей каждой пары подключены к входам второго элемента ИЛИ, а также содержащий триггер, пер вый вход которого соединен С выходом элемента дифференцирования, а второй - к входу второго элемента ИЛИ, единичный выход триггера соединен с вторыми входами соответствующих элементов И . Недостатками этого устройства является относительно большой объем необходимого оборудования и невозможность получения оценки амплитуды узкополосного случайного сигнала в цифровом виде. -,I Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство для оценки амплитуды узкополосного случайного процесса, содержащее делитель, блок квантования, по,уровням, первый и второй измери- тели, преобразователи и регистрсчетчик, выход которого соединен с выходом устройства, вход блока квантования по.уровням, первые входы измерителей и преобразователя соедийены с входом устройства , первый выход блока квантования по уровням соединен с вторыми входами измерителей и преобразователя, а второй выход соединен с третьим входом второго измерителя , выход первого измерителя соединен с третьим входом преобразователя, выход которого соединен с первым входом делителя, второй вход которого соединен с выходом вто-рого измерителя, выход делителя (6ёдйнёН с входом выходного регистра-счетчика 2. Следует отметить , что блок квйнтЪвания по уровням и измерители, по ключенные к выходу, этого блока, пре ставляют собой по существу аналогоцифровые преобразователи. Недоетатком этого устройства является сравнительно низкое быстроде ствие, ЧТО ограничивает возможности ансшиза быстропротекающих процессов устройством. Действительно, в этом устройстве в течение одного пе узкополосного случайного npOiцесса необходимо провести заполне ниё счетчиков, содержащихся в измерителях , тактоввпии импульсами для кавдого уровня квантования. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства для -бШнкй ай1гпитуды узкополосногб случайного процесса. Пос;та1вленная цель дбстигается тем, что в устройство для оценки амплитуда узкополосного случайного процесса, содержащее счетчик, разря нйё выходы которого, кроме одного, являются первой группой выходов уст ройства, и аналого-цифровой првобПразЬватель, первый вход которого лйёТсй первым входом устройства, вйёйёны компаратор, триггер и элемент НЕ, выход и вход которого Соответственно с входами сбр са и установки триггера, вход установки которого соединён с выходом компаратора, первый вход которого является вторым входом устройства, а второй вход соединен с первьвл входом аналого-цифрового преобразо вХтеляТ вйхбды къ в1эого являются второго группой выходов устройства, а втЬ1рбЙ вйбд сбёдйнвн с выходом пе рёйоса счетчика, первый вход которо Ш я влйётсй тактовым входом устройс-гйа, вход разрешения вычитания счетчика соединен с входом тактовых й «тульс:6в счетчика и инверсным выходом триггера, прямой выход которо го соёДИ Йен с входом разрешения Щ ШЩ1&ваН1 л у импульсным входом сброса счётчика. Структурная схема устройства для -вйй ажнзгг ШШкй а1ййлитуДы экополосного случайного процесса показана на чертеже. - -.. - - , ,, Устройство для оценки амплитуды уэкополосиого случайного процесса соДёржит аналого-цифровой преобразователь 1, компаратор 2, элемент НЕ 3, триггер 4 и счетчик 5. Вход ангшого-циф хэвого преобразователя 1 соединен с входом б устройства и входом компаратора 2, другой вход которого соединён с опорным входом 7 устройства, выход компаратора 2 Соединен с входом установки триггера 4 и входом элемента НЕ 3, выход которого соединен с входом сбро са триггера 4,- прямой выход которого ЬоёДйней с ;йхоДОМ ра зреше ни я суммирования и импульсным входом сброса счетчика 5, первый тактовый вход которого соединен с тактовым входом 8устройства, первая группа выходов 9когорого соединена с выходами счетчика 5, выход заема которого соединен с тактовьм входом аналогоцифрового преоб1разователя 1, выходы которого соединены с вторыми выходами. устройства, а инверсный выход триггера 4 соединен с входом разрешения вычитания и вторым импульсным тактовым входом счетчика 5. Устройство для оценки амплитуды узйополосиого случайного процесса работает следующим образом. Сигнал, характеризуювдий исследye ый уакополосный случайный процесс, подается на вход 6 устройства. На вход 7 устройства подается нулевой сигнал, если исслеяу«мый узкополосны сигнал имеет нулевое среднее значение или сигнал от устройства усреднения, хг1рактеризуЕа 1Шй среднее значение узкополосного случайного процесса. На вход 8 подается тактовый сиг наЯ, частота которого cyta/e- . ётввнио прёвьжааёт частоту исследуемого узкополоснсго случайного процесса. При анализе работы устройства . рассмотрим случай равенства нулю с|)вднёго значения уэкополосного слуЧайного процесса. В этом случае на выходе компаратора 2 сигнал имеет значение логической единицы, если входной сигнал, поданный на вход 6, отрицательный, и логического нуля, если входной сигнал положительный. В соответствии с этим триггер 4 устанавливается в состояние логической единицы или логического нуля соответстйенно. При переходе триггера 4 в единичное Состояние, что соЬтвётётвуёт приходу отритхательной полуволны исследуемого процесса, по переднему фронту импульса с единичного выхода триггера 4 проводится .серое счетчика 5 в нулевое логическое состояние и он переходит в состояние суммирования и считает тактовые импульсы, поступающие на актовый вход 8. После окончания отрицательной полуволны триггер 4 переходит в нулевое логическое состояние и на его инверсном выходе появляется сигнал, соответствующий логической единице, причём по переднему фронтуэтого Сигнала, поступающего на второй импульсный тактовый вход счетчика 5, производится сдвиг информации, накопленной в счетчике 5 на один разряд в сторону младших 1ра§рядОВ, что соответствует делению, на два. Так как в данный момент информация, накопленная в счетчике 5, характеризует период исследуемого