Устройство для определения смешанного момента Советский патент 1982 года по МПК G06F17/18 

1

Изобретение относится к специализированным устройствам вычислительной техники и может применяться для отфеделения смешанных моментов нецентрированных сигналов, корреляционной и автокорреляционной функции центрированных сигналов, а также измерения мощности в сетях с произвольной формой напряже

НИИ.

Известен коррелометр, т.е. устройство для определения смешанного момента центрированного сигнала, содержащий компараторы, генератор вспомогательных сигналов, генератор тактовых импульсов и блоки умножения, позволяющий определить смешанный момент 1 .

Недостатком данного устройства являются большие погрешности измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является коррелометр, содержащий регенератор стробимпульсов, делитель напряжения, входы которого подключены к источнику тока и генератору вспомогательного сигнала, а

выход ко входам элементов сравнения первого канала, элементы сравнения вт| рого канала и элемент задержки 2 .

Коррелометр позволяет измерять смешанный момент центрированного сигнала, но результат измерений характеризуется большой погрешностью, -гак как оценка момента обладает большой дисперсией.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения смешанного момента, содержащее элемент задержки, вход которого является первым информационным входом устройства, генератор стробимпульсов, выход которого подключен к входу генератора вспо могательного сигнала, первый выход которого соединен с первым входом делителя напряжения, второй влод которого подключен к источнику тока, выходы делителя напряжения подключены к первым входам соответствующих моментов сравнения первой группы, и элементы сравнения второй группы, введены два аналоговых и два цифровьк сумматора, два блока умножения, блок вычитания, накапливающий сумматор и два дешифратора, вХады которых подключены к выхо- дам соответствующих элементов сравнения соответственно первой и второй групп выход первого дешифратора соединен с первыми входами первого цифрового сумматора и блока вычитания, выход втерся го дешифратора подключен ко вторым входам первого ци4 ового сумматора к Ъгюка вычитания, выход которого соединен с первыми входами блоков умножения второй вход первого блока умножения соединен с выходом первого цифрового сум матора, второй вход второго блока умножения подклк)чен ко второму мыходу генератора вспомогательного сигнала, выходы блоков умножения подключены соответственно к первому и второму входам второго цифрового сумматся а, выход которого подключен к информациояному входу накапливающего сумматора, первый управляющий вход которого является управляющим входом устройства, первые входы аналоговых сумматоров объедиг ены и являются вторый ияформацисиньЫ входом устройства, вторые входы аналоговых сумматоров объединены в пошслючены к выходу элемента задержки, выходы аналоговьрс сумматоров соединены с вторыми входами элементов сравнения соответственно первой и второ групп, первые входы элементов сравнения второй группы подключены к соответству ющим выходам делителя напряжения, вььход генератора стробимпульсов соединен со вторым управляющим входом накапливающего сумматора и со стробирующими входами элементов сравнения первой и второй групп. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для определе. ния смешанного момента. Устройство содержит генератор 1 . стробимпульсов, делитель 2 напряжения, входы которого подкпючены к источнику 3тока и генератору 4 вспомогательного Сигнала, а выход - ко входам элементов 5 сравнения первой группы, элементы 6 .сравнения второй группы, элемент 7 задержки, аналоговые сумматоры 8 и 9, деши(|раторы 10 и 11, цифровые сумматфы 12 и 13, два блока 14 и 15 умножейия, блок 16 вычитания и накапливающий сумматор 17, причем генератор 4вспомогательного сигнала выполнен в виде последовательно включенных генератора 18 псевдослучайных чисел и преобразователя 19 код-аналог, выход первого аналогового сумматора 8 подключен ко вторым входам элементов 5 сравнения первой группы, вьгходы которых соединены со входами первого дешифратора 10, а его выход-со«хоДами последовательно вклю.ченных цифрового сумматора 12, первого блока 14 умножения, второго цифрового сумматора 13 и накапливающего сумма тора 17, снабж«1Ного входом Запуск. Первый вход устройства через элемент 7 задержки подключен к сукп вруюшим входам аналоговых cjrMMSiторов 8 и 9, выход второго аналогового сумматора 9 - ко входам элементов 6 сравнения второй группы, выходы которых соедш1ены со входами второго дещифратфа 11, а его выход - со вторыми входами первого цифрового сумматора 12 и блока 16 вычитания, причем выход блока 16 вычитания соединен со вторыми входами блоков 14 и 15 умножения, выход второго блока 15 укпюжения - со вторым входоы второго цифрового сумматора 13, первый вход второго блока 15 умножения с выходом генератора 18 псевдослучайных чисел, выход первого дешифратора 1О - с первым входом бпока 16 вычитания, входы 6 сравнения второй группы с .выходами делителя 2 на фяжен1ш, выход генератора 1 стробffMt nbcoB - со входами стробирования элементов 5 и 6 сравнения, накапливающего сумматора 17 в генератора псевдослучайных чисел 18, а вторым входом устройстаа являются соединенные суммирующий вход первого аналогового сумматора 8 и вычитающий второго сумматора 9, Устройство работает следующим образом. Генератор 4 вспомогательного сигнала под дейс1ьием стробвмпульсов вьфабатывает вспомогательный сигнал который сдвигает уровне напряжений, подаваемые на элементы 5 и 6 сравнения. Тем самым обеспечивается одинаковое напряжение между соседними выходами делителя 2 напряжения и равномерность распределения любого уровня в пределах своего кванта действия. На вторые входы элементов 5 сравнен11Я подается сумма одного входного Сигнала и задержанного второго, а на входы элементов 6 сравнения - разншха первого и задержанного второго. В момент стробирования сигналы на входах элементов 5 и 6 сравниваются и результат стохастического квантования с дешифраторов Ю и 11 подается на блок 59 16 вычитания и цифровой сумматор 12. В результате цифровой обработки на один вход цифрового, сумматора 13 подается значение () (n/( + 1) а на второй - (П - ttj) Up , где П;| - резупьтат стохастического квантования в первом канапе; результат стохастического квантования во втором канале; U численное значение вспомогательного сиг нала, выдаваемого преобразователем 19 код-аналог. После получения сигнала За пуск накапливающий сумматор 17 суммирует поступающие оценки входных сигналов, в течение заданного времени и по его окончании индицирует результат смешанного момента входных сигналов в виде суммы )Oob гдес - число тактов; ,)5 результат стохастического квантования соответственно в первом и во втором каналах в 1 -ом такта при числе элементен сравнения в группе 2 Ц + 1; (JQI - цифровое значение вспомога тельного сигнала, в момент стробирования; Nj - результат стохастического квантования в -ом -такте. Устройство дает несмещенный результат смешанного момента входных сигналов Uy чем легко убедиться на примере одноуровневого квантования (оди элемент сравнения в каждом канале). В таком случае результат равен сумме значений вспомогательного сигнала в пре делах от Uy -Uy доУу + иу (для удобства берем величину кванта О, 2): g в N i:Nixi: Vi n UX4-U l , ,, к j II . ft %,if-l . что равно величине смешанного момента. Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом имеет меньшую дисперсию оценкит ( (в прототипе js), чем ,достигается поставленная цель, кроме того, усГтройство имеет только один прецизионный делитель напряжения, один генера016тор вспомогательного сигнала и один генератор тока (в прототипе по два) , при той же сложности блока цифровой обработки, так как операции производятся над малоразрядными цифрами, полученными при грубом квантовании. Ф о р мула изобретения Устройство для определения смешанного момента, содержащее элемент задержки, вход которого является первым информационным входом устройства, генератор стробимпульсов, выход котфого подключен к входу генератора вспомогательного сигнала, первый выход )ого соединен с первым входом делителя напряжения, второй вход ПОДКЛ10 чен к источнику тока, вьтходы делителя напряжения подключены к первым входам соответствующих элементов сравнения первой группы, и элементы сравнения второй группы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены два аналоговых и два цифровых сумматсфа, два блока умножения, блок вычитания, накапливающий сумматор и два дешифратора, входы которых подключены к выходам соответ ствующих элементов сравнения соответ ственно первой и вторсЛ групп, выход первого дешифратора соединен с первыми входами первого цифрового сумматора д блока вычитания, выход второго дешифратора подключен к вторым входам первого цифрового сумматора и блока вычитания, выход которого соединен .с первыми входами блоков умножения, второй вход первого блока умножения соединен с выходом первого цифрового сумматс а, второй вход второго блока умножения подключен к второму выходу генератора вспомогательного сигнала, выходы блоков умножения подключены соЪтветственно к первому и второму входам второго рового сумматора, выход которого подключен к информационному входу накаплиЕмющего сумматора, первый управляющий вход которого является управляющим Г5ХОДОМ устройства, первые входы аналоговых сумматоров объединены и являются вторым информационным входом устройства, вторые входы аналоговых сумматоров объединены и подключены к выходу элемента задержки, выходы анаоговых сумматоров соединены с вторыми входами элементов сравнения соотве-рс-гаенно первой и второй групп, первые

входы элементов сравнения второй группы подключены к соответствующим выходам делителя напряжения, выход генератора стробимпульсов соединен с управляюо им входом накапливающего сук«матора и со стробирующими входами элементов сравнения первой и второй групп.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз ;

1.Авторское свидетельство СССР № 59O763i кл. С, 06 Q 7/19, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 515113, кл. G 06 F 15/336, 1974 (прототип).