Устройство для стабилизации среднейчАСТОТы шуМОВыХ ВыбРОСОВ Советский патент 1981 года по МПК H04B1/10 

. .. ; .1 Изобретение относится к радиотёХ нике и может быть использовайо в устройствах преобразования аналогово информации в дискретно-цифровую с учетом обеспечения стабилизации сред ней частоты шумовых выбросов в условиях нестационарного входного шума. Известно устройство для стабилизации средней частоты шумовых выбросов над пороговым уровнем, содержащее селектор импульсов по длительности, пороговый элемент, генератор опорных импульсов, реверсивный счетчик и преобразователь код-напряжение, предназначенное для амплитудн го квантования сигналов на фоне шумов |. При этом для стабилизации средней частйты шумовых выбросов упргшление порогом квантования производится цепью обратной связи, в которой производится накопление разности потоков выбросов порогового элемента и импульсов опорного генератора.При дискриминации потоков устраняется влияние на цепь выработки порога по лезных сигналов, принимаемых на фоне шумов. Перестройка порога производится скачками, определяемыми шагами перестройки, содержимого реверсивного счетчика, которые, в свою очередь, определяются младшим разрядом реверсивного счетчика и, в частности, могут быть равны +1 и -1 . Стандартный шаг перестройки порога квантования не зависит от уровня входного шума. Следовательно, относительная величина шага перестройки получается обратно пропорциональной величине входного шума. Так как постоянная времени устройства зависит от всех параметров функциональных элементов устройства и в первую очередь от относительного шага перестройки, то точность стабилизации средней частоты следования шумовых выбросов зависит от уровня входного шума. Следовательно, устройство в заданном динамическом диапазоне изменения входного шума не обеспечивает посто ной точности. Известно также устройство стабилизации средней частоты шумовых выб сов, содержащее пороговый.элемент,, нератор опорных импульсов, реверсив счетчик и преобразователь кода в напряжение. Устройство предназначен для амплитудного квантования сигналов в шумах с обеспечением стабилизации относительно порога квантования и средней частоты шумовыхвыбро сов. и обладает основными функционал ными элементами для получения сист мы регулирования с астатизмом перво порядка 21, На основании анализа известного устройства можно заключить, что его постоянная времени обратно пропорци нальна уровню входного шума, так ка перестройка порога производ.ится ста дартными шагами, и, следовательно, ошибка стабилизации (случайная и систематическая составляющие ) функц онально зависит от уровня входного шума. Следовательно, устройство не обладает постоянной точностью при изменении входного шума, в большом динамическом диапазоне. На точность стабилизации влияет также нестабиль ность содержимого реверсивного счет чика при вьходе содержимого за пределы его емкости Цель изобретения - повышение точ ности стабилизации. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для стабилизации средней частоты шумовых выбросов, содержащем генератор опорны импульсов и по следов атвоньно включенные реверсивньм счетчик, пре хэбразователь кода.в напряжение и пороговый элемент, между выходом порогового элемента и яходом суммирования реверсивного счечтика включены последовательно весовой блок и блок запрета сложения, между весовым блоком и входом вычитания реверсивного счетчика включен блок запрета вычитания, между выходом преобразователя кода в напряжение и другим входом весово.го блока включен блок управления, между вто . рым выходом реверсивного счетчика и вторым входом блока запрета сложе ния включен дешифратор переполнения |а между третьим выходом реверсивноiro счетчика и вторым входом блока 74 запрета вычитания включен дешифратор нуля, при этом к третьему входу весового блока подключен генератор опорных импульсов, ко второму входу блока управления подключен выход дешифратора переполнения, а к третьему входу -бока управления подключен выход дешифратора нуля. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для стабилизации средней частоты шумовых выбросов. Устройство для стабилизации средней частоты шумовых выбросов содержит генератор 1 опорных импульсов, реверсивный счетчик 2, преобразователь 3 кода в напряжение, пороговый эле-. мент 4, весовой блок. 5, блок 6 управления, дешифратор 7 нуля, дешифратор 8 переполнения, блок 9 запрета вычитания и блок 10 запрета сложения о При этом генератор 1 опорных импульсов и пороговьй элемент 4 выходами подключены к первому и вт.орому входу весового блока 5 соответственно. Один выход весового блока 5 через блок 9 запрета вычитания с вычитающим входом ревесивногб,счетчика 2, а другой выход весового блока 5 через блок 10 запрета сложения связан с суммирующим входом реверсивного счечтика 2. Первый выход реверсивного счетчика 2 через преобразователь 3 кода в напряжение связан с входом порог.ового элемента 4, второй выход реверсивного счетчика 2 через дешифратор 7 нуля связан с входом. управления блока 9 запрета вычитания и с первым входом блока 6 управления, третий выход реверсивного счетчика 2 через дешифратор 8 переполнения связан с входом управления блока 10 запрета сложения и с вторым входом блока 6 управления, третий вход которого подключен к выходу преобразователя 3 кода в напряжение. Принцип работы устройства заключается в следующем. Входной шум в пороговом элементе 4 подвергается ограничению, уровень которого вырабатывается с помощью преобразователя 3 кода в напряжение, причем напряжение преобразователя 3 пропорционально коду реверсивного счетчика 2, Текущая сумма в счетчике 2 вырабатывается на основе нако ления разности потоков выбросов поро гового элемента 4 и импульсов генера тора 1 опорньрс сигналов. Выброс порогового элемента 4 поступает в весовой блок 5 и далее в виде цифрового сигнала S через блок 10 запрета сложения поступает на суьмирующий вход счетчика 2. Импуль генератора 1 пцртупает в весовой блок 5 и далее в виде цифрового сиг нала S через блок 9 запрета вычитан поступает на вычитающий вход ч четчи ка 2. Код S вырабатывается весовым бло ком 5 в зависимости от текущего зна чения напряжения преобразователя 3. Дпя этого блок управления вырабаты вает сигнгш управления весовым блок 5 для выбора величины S. Цель блока 6 управления и весово блока 5 обеспечивает реализацию линейной зависимости S от напряжения преобразователя 3. Функция S ( V ) является дискретной от аналогового аргумента и в зависимости,от аппара турных затрат может быть реализована с любой величиной дискрета ив заданном динамическом диапазоне изменения входного шума. Если в процессе работы устройств содержимое счетчика 2 достигло нулевого уровня, то дешифратор 7 нуля вырабатьюает сигнал, поступшощий в блок запрета ,9 вычитания для оста новки вычитания, чтобы предохранить счетчик 2 от переброса. Одновременно этот сигнал поступает в блок 6 управления, который вьфабатьшает сигнал на выработку некоторого кода, который из весового блока 5 передается в счетчик 2. Таким образом, счетчик 2 предохраняется от нулевого состояния. Действительно, если в счетчике 2 появляется сумма, равная нулю, то вырабатьюаемый код S на следующем шаге суммирования или вычитания также равен нулю и устройство останавливается на нулевом уровне счетчика. Начальный код S позволяет сдвинуться содержимому счетчика 2 на следующем такте накопления . Если в процессе работы содержимое счетчика 2 достигает максимального значения, определяемого емостью счетчика 2,то для предохранения переброса его на следующем шаге сложения дешифратор 8 переполнения вырабатывает сигнал, поступающий в блок 10 запрета сложения для остановки сложения. 1 -. . Одновременно этот сигнал поступает в блок 6 управления, по которому весовой блок 5вырабатывает некоторый код $0 , котогрый вычитается из содержимого счетчика 2, в результате чего содержимое счетчика 2 выводится из граничного состояния. , Таким образом, в устройстве для стабил изации средней .частоты шумовых выбросов обеспечивается высокая точность стабилизации за счет предохранения реверсивного счетчика от переброса его содержимого при поступлении сигналов, переполняющих его или при переходе содержимого через нуль, а также за счет формирования сигналов сложегося и вычитания, которые пропорциональны текущему значению содержимого реверсивного счетчика, при этом обеспечивается получение точностных характеристик регулирования, независимых от уровня входного шума и соответственно в большом динамическом диапазоне изменения входного шума. Формула изобретения Устройстзо) для стабилизации средней частоты шумовых выбросов, содержащее генератор опорных импульсов и последовательно включенные реверсивный счетчик, преобразователь кода в напряжение и пороговый элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности стабилизации, между выходом порогового элемента и входом суммирования реверсивного счетчика включешл последовательно весовой блок и блок запрета сложения, между весовым блоком и входом вычитания реверсивного счетчика включен блок запрета Вычитания, между выходом . преобразователя кода в напряжение и другим входом весового блока включен блок управления, между вторым выходом реверсивного счетчика и вторым входом блока запрета сложения включен дешифратор переполнения, а между третьим вькоом реверсивного счетчика и

входом блока запрета вычитания включен дешифратор нуля, при этом к третьему входу весового блока подключен генератор опорных импульсов, ко второму входу блока управления подключен вы ход дешифратора переполнения, а к третьему входу блока управления подключен выход дешифратора нуля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 634457, кл. Н 04 В 1/10, 1978.

, 2. Авторское свидетельство СССР № 320067, кл. Н 01 В 1/10, 1971 (прототип).