Частотно-импульсный функциональныйпРЕОбРАзОВАТЕль Советский патент 1981 года по МПК G06G7/26 G06F1/02 

(54) ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение ртносится к автоматике и вычислительной технике и може быть использовано, в частности в приборах автоматического контроля с применением ионизирующих излучений.

Известен частотно-импульсный функциональный преобразователь, содержащий вычитающие блоки, первые входы которых соединены с шиной ввод аргумента, вторые входы - с источниками опорных частот, а выходы через множительно-делительные блоки подключены к входам выходного сумма-Гора ад.

При обработке статистического частотно-импульсного сигнала, например, с пуассоновским распределением, функция воспроизведения такого преобра ователя описывается экспоненцисш|гным рядом.

недостатком преобразователя являются ограниченные функциональные возможности, в силу ограниченности числа функций, допускающих разложение в экспоненциальный ряд.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является частотно-импульсный функциональный преобразователь, содержащий выходной сумматор, подключенный входами к выходам п

(где п - количество входов сумматора) множительно-делительных блоков, вход первого из которых соединен с выходом первого вычитающего блока из группы п вычитающих блоков, причем каждый i-ый (1 4 i п-1) вычитающий блок подключен к первому входу (i+l)-ro вычитающего блока, -первый вход первого вычитающего блока соединен с .

0 шиной ввода аргумента, вторые входы всех вычитающих блоков подключены к шине опорной частоты, а выходы вычитаквдих блоков соединены с входами соответствующих множительно-делитель5 ных блоков Гз.

Недостатком этого изобретения является сложность его перенастройки при обработке статических частотноимпульсных сигналов, что обусловлено

0 сложным математическим описанием его функции воспроизведения (зависимости вход-выход преобразователя). Так, в случае пуассоновского процесса на входе преобразователя его функция воспроизведения будет

к. ехр(-лт),

п-ч п-1

F(X) 1.

2-4-1 где F - выходная частота преобразов теля ; п - число входов сумматора; - средняя частота пуассоновск i го потока; К- - коэффициент передачи J-ro множительно-делительного блока; Т - период опорного сигнала fp. и расчет коэффициентов К при перенастройке на воспроизведение заданно функции сложно выполнить аналитическими методами. Цель изобретения - упрощение пере настройки функционального преобразователя при обработке статистических частотно-импульсных сигналов. Указанная цель достигается тем, что в частотно-импульсный функционгшьный преобразователь, содержащий выходной сумматор, подключенный входами к выходам п (где п - количество входов сумматора) множительно-делительных блоков, вход первого из коTopiax соединен с выходом первого из группы п вычитающих блоков, причем каждый i-ый (1 i п-1) вычитающий блок подключен выходом к первому входу (i+l)-ro вычитающего блока, пе вый вход первого вычитающего блока соединен с шиной ввода аргумента, а вторые входы всех вычитающих блоков подклйчены к шине опорной частоты, дополнительно введены (п-1) элементов Запрета,причем каждалй j-ый (1 j ; п-1) элемент Запрета соединен прямым входом с выходом (j+l)-ro вычитающего блока, инверсным входом - с выходом J-ro вычитаю щего блока, а выходом - с входом (j+l)-ro множительно-делительного блока. На чертеже изображена блок-схема частотно-импульсного функционального преобразователя. Он выходной сумматор 1, подключенный входами к выходс1М п (где п - число входов сумматора 1) множительно-делительных блоков 2. Вход первого блока 2 соединен с выходом первого вычитающего блока из группы п вычитающих блоков 3. Каждый i -ый (1 4 i 4 п -1) блок 3 подкЛючен выходом к первому входу (1+1)-го блока 3, первый вход перво го блока 3 соединен с шиной ввода ар гумента, а вторые входы всех блоков 3 по йлючены к шине опорной частоты fg. Каждый J-ый (} j - п-1) злемент Запрета 4 из (п-1) элементов Запрета 4 соединен прямым входом выходом (j+1)-вычитгиощего блока 3, инверсным входом - с выходом J-ro вычитающего блока 3, а выходом - с входом (J+l}-ro множительно-делительного блока 2. Частотно-импульсный функциональный преобразователь работает следую щим образом. Пуассоновский лоток импульсов поступает на шину ввода аргумента х преобразователя. За период Т опорного сигнала f на входе преобразователя при любом значении средней частоты потока может появиться любое число импульсов N О, 1, 2, .... В зависимости от числа N поступивших импульсов, импульс опорного сигнала fj, проходит на выходы всех вычитающих блоков 3 с номерами, i N + 1. Предполагается, что вычитающие блоки 3 работают в режиме вычитания входного статистического сигнала из опорного. Логика работы элементов. Запрета 4 обеспечивает прохождение импульсов на вход только одного из множительно-делительных блоков 2, а именно на вход (N+l)-ro блока 2. При этом на выход у преобразователя за период опорного сигнала поступит импульсов, где К/(+ - коэффициент передачи (Н+1)-го множительноделительного блока 2. Таким образом функция воспроизведения преобразователя будет иметь вид ру(л.)рк. p(i), (Л.ТЯехР(-ЯТ} - вероятность появления, ровно i импульсов входного сигна/га за интервал времени Т в соответствии с законом распределения Пуассона. В данном случае настройка преобразователя на заданную функцию воспроизведения сводится к расчету и установке коэффициентов передачи К множительно-делительных блоков 2, удовлетворяющих равенству Р (X)expCvr)E КДля Л1рбой таблично-заданной функции F; (Я) эти коэффициенты могут быть, определены разложением левой части последнего равенства в степенной ряд по X . Указанное обстоятельство существенно упрощает перенастройку рассмотренного преобразователя при обработке статистических частотно-импульсных сигналов по сравнению с перенастройкой известного преобразователя. Формула изобретения Частотно-импульсный функциональный преобразователь, содержащий выходной оумматор, подключенный входами к выходам п (где п - количество вхо-дов сумматора) множительно-делительных блоков, вход первого из которых соединен с выходом первого вычитающего блока из группы п вычитающих бло ков, причем каждый i-ый (1 Л # п-1) вычитающий блок подключен выходом к первому входу (i+l)-ro вычитающего блока, первый вход первого вычитающег блока соединен с шиной ввода аргумента, а вторые входы всех вычитающих блоков подключены к шине опорной частоту, отличающийся тем, что, с целью упрощения перенастройки функционального преобразователя при обработке статистических частотноимпульсных сигналов, в него дополнительно введены (п-1) элементов .Запре та, причем каждый j-ый (1 j п-1) элемент Запрета соединен прямым входом р выходом (j+l)-ro вычитающего блока, инверсным входом г с выходом j-ro вычитающего блока, а выходом - с входом (j+l)-ro множительно-делительного блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 215591В, кл. G Об G 7/26, 1966. 2.Специсшизированные и Комбинированные вычислительные устройства. Сб. статей под ред. Смолова В. Б., Вып. 2, Рязань, 1975, s.184 (прототип) .