Устройство для определения экстремумов

Устройство для определения экстремумов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

г

Я

О " *"" ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВАРСКОМУ СВИДВТЫЬСТВУ "646353

: Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное! к авт. свид-ву

I (22) Заявлено 23.12,74 (21) 2086287/18-24 е с присоединением заявки №

Я (51) М. Кл.

Cj 06 Ю 1/00

Государственный кпмнтлт

СССР по"делан нэобретений н атнрытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.02,79Бюллетень № 5 (53) УДК 681.325 (088.8) Дата опубликования описания 08,02.79

М; В, Чхеидзе, Г. В. Датиашвили, Х. P. Сордия, М. Г. Келаурадзе и 3. А. Кордзадэе (72) Авторы изобретения

Тбилисский филиал Всесоюзного научно- исследовательского института Метрологии им. Д. И. Менделеева. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭКСТРЕМУМОВ

Предлагаемое изобретение относится

br. области специализированных вычисли тельных машин и может быть применено для экспресс-анализа случайных процессов низкого и инфраниэкочастотного диапазонов, Известно цифровое устройство определения екстремумов (1), которое содержит преобразователь, реверсивный счетчик и логические элементы. Укаэанное устройство непригодно для обработки процесса в широком диапазоне частот без подстройки частоты квайтования преобразователя, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устрой ство, содержащее преобразователь аналог-код, блок управления, приемный регистр, генератор импульсов, два счет-. чика и три элемента И, причем вход. устройства соединен с первым входом преобразователя анало1 код, второй вход которого подключен к первому выходу блока управления и первым входам счетчиков и приемного регистра, второй выход блока управления подключен к первому входу генератора импульсов, выход которого соединен со счетными входами первого и второго счетчиков, выход преобразователя аналоткод подключен ко вторым входам приемного регистра и второго счетчика, выходы счетчиков подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И, © выходы которых соединены соответствен но с первым и вторым входами третьего элемента и (21.

Недостатком известного устройства является узкий частотный диапазон обрабатываемого сигнала.

Белью изобретения является расширение частотного диапазона. обрабатываемого сигнала.:

Поставленная пель достигается тем, что в устройство введены четвертый, пятый и шестой элемент И, третий счетчик, регистр памяти и элемент ИЛИ, причем выход приемного регистра соединен

Э 646353 с. первым входом регистра памяти, второй вход которого подключен к первому выхо ду блока управления; а выход регистра памяти соединен со вторым. входом первого счетчика, выход которого соединен 5 с первыми входами четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых подключены к выходу второго счетчика, вы- . ход четвертого элемента И соединен с первым входом: шестого элемента И, 10 второй вход которого подключен к выхсь«ду генератора импульсов, е выход шестого элемента И соединен со счетным ходоМ чфе тьебо счетчика, вход которого соединен с третьим выходом блока >5 управлейия, вйход третьего счетчиКа подключен к третьему входу приемного регйстра, вторым входам первого и второго элементов И и первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен 20 с выходом пятого элемент& И ° а выход элемейта ИЛИ соединен со вторьгм входом генератора импульсов.

Блок«схема устройства приведейа йа чертеже, где первый выход блока управ- .5 вается. ления 1 подключен на запуск преобразо- вателя аналот код 2, установку нули приемного регистра 3, первого и второго счетчиков 4, 5 и опрос регистрапамяти 6, Второй выход устройства 30 управления подключен на запуск генератора импульсов 7. Выход преобразователя 2 подсоединен на счетный вход счетчика 5 и приемного регистра 3.

40

55

Выход генератора импульсов 7 через первый элемент И 8 подан на счетный вход третьего счетчика 9, на другой вход которого соединен третий выход блока управления. Выходы счетчиков 4, 5 через второй, третий, четвертый и пятый элементы И 10, 11, 12, 13 и элемент ИЛИ 14 йодключены на бстанов генератора 7, элемент И 8 и раздели иые входы шестого элемента И 15. Выход счетчика 9 с нодбираемой емкостью через схему сборки 14 подан на останов генератора 7, В устройстве выбор емкости К счет чика 9 производится оператором с третьего выхода блока управления 1. Слу чай К 1 соответствует режиму работы известных аналогичных устройств и применяется только для анализа нроцесса в узком диапазоне частот.

Случай К 2 соответствует режиму обработки широкополосного случайного процесса и без шума.

Случай К = 3, 4, 5 ... выбирается в зависимости от предполагаемого уровня шума.

Процесс сравнении двух ординат начинается с момента запуска генератора импульсов 7. Последний одновременно заполняет счетчики 4 и 5. В прс цессе . сравнения двух ординат возникают три случая: и

2. 1Уя - Уп- 1» К

3. l У„- У„.; 1> К

Если результат сравнения соответсч вует первому и второму случаям,. то содержимое l„„ регистра памяти 6 не меняется, так как до переполнения счетчика 9, в котором в начале каждоro цикла сравнения с третьего выхода устройства управления 1 записывается дополнительный код числа К, успевак;т переполниться оба счетчика 4, 5 и через элемент И 1О и элемент ИЛИ

14 остановится генератор импульса 7.

Тем самым процесс сравнения заканчиВ случае, когда Уп У, > K„ после перейолнения одного из счетчиков 4 или 5, через элемент И 12 о кроется элемент И 8 и импульсы генератора 7 начинают поступать на вход счетчика 9 и поскольку, результат сравнения больше выбранного числа К, то до перенолнения другого счетчика успеет переполниться счетчик 9. Импульс переполнения счетчика 9 переносит содержимоеУ, приемного регистра 3 в регистр памяти 6, взамен Y и j, пройдя соотвечь- ствукаций элемент И 11 или 12 попадает на вход выходного элемента И 15 и через элемент ИЛИ 14 остановит генератор импульса 7.

Если устройство анализирует участок подъема кривой, то первым всегда переполнится счетчик 5 и его импульс переполнения пройдет именно через эле мент 12 и попадет на один и тот же вход элемента И 15. Аналогично при анализе спадающего участка кривой импульс переполнения счетчика 4,пройдя через элемент И 12, попадет на другой вход элемента И 15.

Положение выходного элемента И меняется лишь при переходе с подъема кривой на спад или наоборот. Тем са- . мым на выходе триггера улавливаются экстремальные. точки кривой.

В предлагаемом устройстве расширение частотного диапазона и обработка

5 646353 сигналов с шумами не приводит к увеличению обьема и усложнению связей, поскольку дополнительно вводится лишь запоминающий регистр и третий счетчик

9, но зато реверсивный счетчик заменен на два простых счетчика с таким же количеством разрядов.,6 выход преобразователя аналог-код подкллючен ко вторым входам приемного ретистра и второго счетчика, выходы счетчиков подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым вхс

Эффективность применения предлагаемого устройства была подтверждена на ,макетном устройстве. Например, при пОстоянной частоте квантования 1 = .А

1000 Гц, емкости К 1 счетчика о и подаче на вход процесса с частотой ниже 10 Гц вообще не удавалось фиксировать: экстремальные точки интересук шегося процесса. При соотношении уров-. ня сигнала к помехе 3 с3Р, гдето - динамический диапазон сигнала .по амплитуде в цифровых единицах, не удавалось также зафиксировать экстремумы сигнала.

При выборе емкости К 3 2 счетчика 9 получились удовлетворительные результаты.

Габариты устройства выполненное на ферротранзисторных элементах не превышало 20 х 20 х 25 см.

Формула изобретения

Устройство для оцределения экстремумов, содержащее преобразователь аналог-код, блок управления, приемный регистр„ генератор импульсов, два счет- чика и три элемента И, причем вход устройства соединен с первым входом преобразователя аналог-код, второй вход

40 которого подключен к первому выходу блока управления, к первым входам . счетчиков и приемного регистра, второй выход блока управления подключен к.первому входу генератора импульсов, 4» выход которого соединен со счетными входами первого и второго счетчиков, дами третьего элемента И, о т л ич а.ю ш е е с я тем, что, с целью расширения частотного. диапазона обрабатываемого сигнала, в него введены четвертый, пятый и шестой элементы

И, третий счетчик, регистр памяти и элемент ИЛИ, причем выход приемного регистра соединен с первым входом регистра памяти, второй вход которого подключен к первому выходу блока управления, а выход регистра памяти соединен со вторым входом первого счетчика, выход которого соединен с первыми входами четвертого и пятого элемента И, вторые входы которых подключены к выходу второго счетчика, выход четвертого элемента И соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора иМпульсов, а выход шестого элемента И соединен со счетным входом третьего счетчика, вход которого соединен с третьим выходом блока управления, выход третьего счетчика подключен к третьему входу приемного регистра, вторым входам первого и второго элементов И и первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом пягого элемента И, а выход элемента ИЛИ соединен со вторым входом генератора импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

Nv 328443, кл, Cj 06 Р 7/38, 06. 04. 71.

2, Авторское свидетельство СССР

М> 312276, кл. Q 06 Р 7/38, 2 1.01.71.

646353

Составитель В. Тарасов .

Редактор Э. Губнипкаа Техред С. Мигай . Корректор E. Папи

Заиа 1 14/40 Тираж 778 Йодписное

ЦНИИ ПИ Госуд арственного комитета СССР по денам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушскаа наб., д. 4/6

Филиал ППН; «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4