Устройство для вычисления средней мощности случайных сигналов Советский патент 1980 года по МПК G06F17/18 

1

Изобретение относится к области .специализированных средств вычислительной техники, предназначенных для аппаратурного определения характеристик случайных процессов.5

Известна цифровая система tl для контроля среднего значения мощности шума. Это устройство содержит входной блок, выход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразо- 10 вателя АЦП . Выходы АЦП подключены параллельно к блоку сдвигового регистра и блоку буфера,выходы которых подключены к блоку последовательно параллельного перемножения,выход ко- 5 торого соединен с блоком усреднения. Выход блока усреднения соединен со входом блока индикации и регистрации. Выходы блока управления соединены с управляющими входами АЦП блока 20 сдвигового регистра, блока буфера, блока перемножения, блока усреднения и блока индикации и регистрации. Устройство работает следующим образом. Из входного блока сигнал поступает 25 на АЦП, который в момент выборок преобразуют напряжение в число. Десятиразрядный выход преобразователя нагружен параллельно на сдвиговый регистр и блок буфера, в которые и ЗО

переписывается одновременно число, полученное в результате аналогоцифрового преобразования входного напряжения. Содержимое регистра последовательно вводится в последовательно-параллельный перемнохситель , который по параллельному входу получает информацию от десятиразрядного блока буфера. Эти две входные величины перемножаются, результат перемножения последовательно с каждой выборкой поступает в блок усреднения. Квадрирование и накапливание информа-ции производится в интервале между выборками, что не позволяет осуществлять выборки с высокой частотойC2J. . HeдCJтaткaми устройства являются сложность и значительное время, затрачиваемое на операцию возведения в квадрат результата аналого-цифрового преобразования, что снижает быстродействие устройства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее последовательно соединенные блок согласования, квсщратор и блок усреднения и блок регистрации.

Однако точность работы этого устройства недостаточна.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок согласования, вход которого является входом устройства, блок возведения в квадрат, блок усреднения, выход которого подключен ко входу блока регистрации введены АЦП, два блока переключения и блок управления, пять входов которого подключены соответственно к управляющим входам блока регистрации блока усреднения, АЦП, блока возведения в квадрат и блоков переключения, первый вход первого блока переключения соединен с выходом блока согласования, второй - с выходом блока возведения в квадрат, а выход подключен ко входу АЦП, выход которого соединен со входом второго блока переключения, выходы которого подключены соответственно к информационному входу блока усреднения и блока возведения в квадрат. Блок управления содержит триггер, инвертор, два элемента И, блок формирования интервала времени и генератор импульсов, выход которого через инвертор соединен со входом треггера и первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам треггера. Вход блока формирования интервала времени соединен со вторым выходом триггера, первыг ;, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами блока управления являются соответственно выход блока формирования интервала времени, выход второго элемента И, выход генератора импульсов, выход первого элемента И и первый выход триггера.

Структурная схема устройства пока зака на фиг.1; на фиг.2 представлена схема блока управления.

Устройство содержит блок 1 согласования, выход которого соединен с nepBbBvi входом первого блока переключения 2, выход которого соединен с информационным входом АЦП 3, выход которого соединен с первым входом второго блока переключений 4, один выход которого подключен к информационному входу блока возведения в квадрат 5, выход которого подключен к блоку усреднения б, выходд которого соединен со входом блока регистрции 7. Выходы блока управления 8 соединены с управляющими входами блоков переключения 3 и 4 АЦП 3, блока возведения в квадрат 5, блока усреднения 6 и блока регистрации 7.

Блок управления содержит генератор импульсов 9, инвертор 10, триггер 11, элементы И 12 и 13, и формирования интервала времени 14.

Работает устройство следующим образом

Измерения производятся в моменты выборок. Каждая выборка состоит из двух тактов. Во время первого такта, задаваемого блоком управления, напряжение выходного блока 1 через „ блок переключения 2 поступает на ин- формационный вход АЦП 3, с вывода которого полученное число пропорциональное значению напряжения в момент выборки, через блок переключения 4 поступает на вход цифроаналогового

квадратора, с выхода которого подается через блок переключения 2 на вход АЦП, преобразуя это напряжение в число mj , пропорциональное квадрату напряжения Х() , она поступает через блок переключения 4 в блок усреднения 6. За Л/ выборок в блоке усреднения накапливается среднеарифметичес кое значение т пропорциональное оценке средней могшости (выделенной

Q на резисторе 10 м). При надлежащем выборе коэффициента преобразования устройство получается пр7:мопоказывающим.

Таким образом, введение блоков 5 переключений АЦП позволило повысить точность получения оценки средней мощности сравнительно простыми средствами.

Формула изобретения

1. Устройство для вычисления средней мощности случайных сигналов,

е содержащее блок согласования, вход которого является входом устройства, блок возведения в квадрат, блок усреднения, выход которого подключен ко входу блока регистрации, отличающееся тем, что,

0 с целью повышения точности работы в устройство введены аналого-цифровой преобразователь, два блока переключения и блок управления, пять выходов которого подключены соответственно к управляющим входам блока регистрации, блока усреднения, аналого-цифрового преобразователя,блока возведения в квадрат, и блоков переключения, первый вход первого блока

g переключения соединен с выходом блока согласования, второй - с выходом блока возведения в квадрат, а выход подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого сое« динен со входом второго блока переключения, выходы которого подключены соответственно к информационному входу блока усреднения и блока возведения в квадрат.

2. Устройство ПОП.1, ОТЛИ0 чающееся тем, что блок

управления содержит триггер, инвертор, два элемента И, блок Нормирования интервала времени и генератор импульсов, выход которого через инвертор соединен со входом тригтера

и первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам триггера, вход блока формирования интервала времени соединен со вторым выходом триггера, первым, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами блока управления являются соответственно выход блока формирования интервала времени, выход второго элемента И, выход генератора импульсов, выход первого элемента И и первый выход триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Trans IEEE VJM24 № 1, 1975, p.p.71-78.

2.Мирский Г.Я. Аппаратурное опре деление характеристик случайных про-цессов. М., Энергия, 1972, с,92

(прототип).

К б л оку 5

Кбааку S

К бяоку 7