Устройство выделения экстремумов сигнала Советский патент 1982 года по МПК H03K5/153 

() УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМОВ СИГНАЛА

1

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам сортировки импульсов по амплитуде, а также к технике связи.

Известно устройство, содержащее цифро-аналоговый преобразователь, генератор тактовых импульсов, соединенный с входом реверсивного счетчика через последовательно соединенные элемент сравнения и логический элемент ИЛИ, выход реверсивного счетчика через цифро-аналоговый преобразователь подключен к входу элемента сравнения, подсоединенного другим входом к источнику входного сигнала, а выходом к входам триггера реверса, подключенного к реверсивному счетчику l .

Недостатком устройства является малое быстродействие и узкие функциональные возможности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с входной шиной, а выходы соединены с входом первого цифро-аналогового преобразователя, выход которого через первую дифференцирующую цепь соединен с инвертором и первым входом логического элемента ИЛИ, к другим входам которого подсоединены выход инвертора и выход второй дифференцирующей цепи z .

Однако известное устройство обладает низким быстродействием, так как если числовой диапазон анализируемых сигналов составляет Р, то максимальное время анализа составит РТ, где Т период поступающих с выхода генератора тактовых импульсов.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с входной шиной, а выходы соединены с входом первого цифро-аналогового преобразователя выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которого через первую дифференцирующую цепь соединен с инвертором и первым входом логического элемента ИЛИ, к другим входам которого подсоедине ны выход инвертора и выход вто1эой дифференцирующей цепи, введены второй цифро-аналоговый преобразовател первый и второй элементы задержки и блок совпадения, при этом выходы аналого-цифрового преобразователя соединены с первой группой входов блока совпадения и с входами первого элемента задержки, выходы которо го соединены с входами второго цифр аналогового преобразователе, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, и выходы первого элемента задержки соединены с второй группой входов блока совпадения и входами второго элемента задержки выходы которого соединены с третьей группой входов блока совпадения, вы ход которого соединен с входом второй дифференцирующей цепи. На- чертеже приведена схема устройства. Устройство для выделения экстрему мов сигнала содержит аналого-цифровой преобразователь 1, первый цифро аналоговый преобразователь 2, второ цифро-аналоговый преобразователь 3 блок сравнения Ц, элементы задержки 5 и 6, блок совпадения 7, дифференцирующие цепи В и 9. инвертор 10, логический элемент ИЛИ 11. Устройство для выделения экстремумов сигнала работает следующим об разом. Напряжение исследуемого электрического сигнала поступает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 1. Код исследуемого сигнала с выходов АЦП 1 через элемент задержки 5 поступает на входы дополнительного цифро-аналогового преобразователя 3 на выходе которого формируется напряжение исследуемой величины, задержанное на время задержки элемент задержки относительно того же значе ния напряжения на выходе цифро-аналогового преобразователя 2. Эти два напряжения, снимаемые с выходов цифро-аналоговых преобразователей 2 и 3 поступают на входы блока сравнения- k, таким образом ес 94 ли исследуемая величина увеличивается, то напряжение, поступаемое от цифро-аналогового преобразователя 2, будет больше, чем напряжение, поступаемое с выхода цифро-аналогового преобразователя 3, и на выходе блока сравнения k формируется сигнал 1, в момент начала уменьшения напряжения исследуемой величины напряжение, поступаемое с выхода цифроаналогового преобразователя 2 становится меньше, чем с выхода цифроаналогового преобразователя 3, и на выходе блока сравнения k формируется сигнал О В этот момент на выходе дифференцирующей цепи 8 появляется отрицательный выброс, который инвертируется инвертором 10, поступает на один из входов элемента ИЛИ 11, на выходе которого появляется сигнал, сигнализирующий о экстремуме сигнала. Если же происходит уменьшение сигнала, а затем его увеличение, то в момент времени, соответствующем точке перегиба, на выходе блока сравнения k произойдет смена напряжений с О на 1, в результате которой на выходе дифференцирующей цепи 8 появится положительный выброс, который поступает на вход элемента ИЛИ 11. В момент времени, когда величина исследуемого сигнала не изменяется, коды сигнала на выходе АЦП 1, выходе первого элемента задержки 5 и выходе второго элемента задержки 6 совпадут, это возможно в том случае, если исследуемый сигнал не изменяется в течение времени, равного сумме времени задержки каждым из элементов задержки 5 и 6. Таким образом, в момент равенства кодов, поступаемых на группы входов блока совпадения 7 на выходе этой схемы произойдет изменение напряжения с О на 1, вследствие чего на выходе дифференцирующей цепи 9 появится скачек положительного напряжения, которое поступает на вход элемента ИЛИ, на выходе которого появляется сигнал, сигнализирующий об экстремуме сигнала. При необходимости можно получить количественные значения исследуемого сигнала в момент его экстремумов, численно равные коду, формируемому на выходах АЦП 1. Точность выделения характерных точек зависит от разрядности кода, формируемого на выходах АЦП 1, и от времени элементов 5 и 6 задержки. Предлагаемое устройство для выде ления экстремумов сигнала позволяет производить анализ исследуемого сиг нала за время, равное времени задер ки, в надлежащей ветви данного устройства, которая равна Сумме времен переходных процессов в этой ветви, и эта величина может быть достаточно малой, причем повышение точности анализа за счет увеличения разрядности кода на выходах АЦП 1 не приводит к увеличению времени анализа эти два качества предлагаемого уст ройства выгодно отличают его от известного устройства. Формула изобретения Устройство выделения экстремумов сигнала, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с входной шиной, а выходы соединены с входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, выход которого через первую дифференцирующую цепь сое динен с инвертором и первым входом логического элемента ИЛИ, к другим входам которого подсоединены выход инвертора и выход второй дифференцирующей цепи, отличающе е- с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй цифро-аналоговый преобразователь, I 1 . , , . первый и второй элементы задержки и блок совпадения, при этом выходы аналого-цифрового преобразовате ля соединены с первой группой входов блока совпадения и с входами первого элемента задержки, выходы которого соединены с входами второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, и выходы первого элемента задержки соединены с второй группой входов блока совпадения и входами второго элемента задержки, выходы которого соединены с третьей группой входов блока совпадения, выход которого соединен с входом второй дифференцирующей цепи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 03 К 5/153, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 03 К 5/153, 1979.