Адаптивный временной дискретизатор
Патент 721826
Авторы
Адаптивный временной дискретизатор
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик 721826
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 01.02. 78 (21) 2575780/18-24 (53)M. Кл.
С 06 С 7/02
Н 03 К 13/02 с присоединением заявки М
Веудлрстееиинй кенитет
СССР дф делан изебретеиий и еткрытий (23) Приоритет
Опубликовано 15.03.80. Бюллетень ¹ 10
Дата опубликования описания .17.03.80 (53) УДК681.335 (088.8) (72) Авторы изобретения
B. А. Виттих, В. P. Панин и В. П. Якимаха
Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. академика С. П. Королева (7! ) Заявитель (54) АДАПТИВНЫЙ ВРЕМЕННОЙ ДИСКРЕТИЗАТОР
Изобретение относится к области автоматики. и вычислительной техники, в част-. ности к устройствам для дискретизации непрерывных сигналов.
Известен адаптивный временной дискретизатор 1), содержаший блок выборки
5 данных, блок памяти, вычитатели, делитель, ограничитель, интегратор, блок сравнения, триггер, пороговый элемент, генератор пи лообразного напряжения и элемент ИЛИ.
Известен также адаптивный временный дискретизатор (23, содержаший блок выборки данных, блок памяти, блок управления, блоки сравнения, ключ, триггер и измерительный элемент, включаюший в себя узлы параметрического интегрирования.
В этих дискретизаторах оценка погрешности кусочно-линейной аппроксимации определяется путем сравнения разности меж-рр ду текушим значением сигнала и его запомненным предыдушим значением с вели%иной, полученной после некоторого динамического преобразования этой разности по выбранному алгоритму. Обшим недостат ком устройства является пониженная ломехоустойчивос ть, Наиболее близким к изобретению является а даптивный временной дискретизатор 3), содержашнй блок выборки сигнала, подключенный выходом к выходу дискретизатора, сигнальным входом — ко входу дискретизатора,а управляюшим входом— к выходу блока сравнения и входу блока управления, выход которого соединен с первым входом первого блока параметрического интегрирования, второй вход которого подключен через блок памяти к входу дискретизатора. Блок параметрического интегрирования входит в состав измерительного элемента, подключенного выходом к входу блока сравнения.
Недостатком такого устройства является низкая помехоустойчивость, которая в случае адаптивной дискретизации сигналов аодержаших высокочастотную флуктуацнонную составляюшую помех, приводит к снижению точности измерения погрешности
72 1826 4 управляемый резистор и конденсатор постоянной емкости. Постоянная времени с- цепи, состоящей из конденсатора и управбло- ляемого резистора, изменяется линейно во времени с коэффициентом равным
1/п1 +1, то есть RCO C =, С причем п = 1 для первого блока интегрирования 5, 11н = 2 для второго блока 6, ич = 3 для третьего блока 7. ей- 1О
Напряжение на выходе каждого блока параметрического интегрирования 5, 6 и 7 юй (напряжение на конденсаторе) в момент ки времени 1 определяется выражением ду
>п+ 1 к u = — „ „ f ЯСс>с е, вхо п>+1 где — переменная интегрирования.
Входной сигнал 8 (Ф) преобразованра ный в блоках 5, 6, 7, далее суммирует вто 20 ся в сумматоре 4 с масштабными коэффициентами, равными 1,5; -4 и 2,5 соответ,й ственно для выходных напряжений первоеди ro, второго и третьего блоков параметриыхо ческого интегрирования.
1ро Ь Таким образом, на выходе сумматора
4 формируется оценка погрешности кусочегри но-линейной аппроксимации сигнала Д (С), равt t и =4,1 Sc > --", <" sc >a . ны З0 - t../ t ед- + —, J с Бес>,>.с, о
В частности, если входной сигнал из35 меняется линейно, т.е. аппроксимации сигнала и уменьшению к с эффициента сжатия, а следовательно, к снижению эффективности адаптивной ди кретизации. Наличие в дискретизаторе ка памяти также приводти к появлению дополнительной аппаратурной ошибки иэ рения погрешности аппроксимации.
Целью изобретения является повыше ние помехоустойчивости дискретиэатора и точности измерения погрешности лин ной аппроксимации входного сигнала.
С этой целью в адаптивный времен> дискретизатор, содержащий блок выбор сигнала, подключенный выходом к выхо дискретиэатора, сигнальным входом— входу дискретизатора, с управляющим дом — к выходу блока сравнения и вх блока управления, выход которого соед нен с первым входом первого блока па метрического интегрирования, введены рой и третий блоки параметрического тегрирования и сумматор, подключеннь выходом к входу блока сравнения и со ненный соответствующими входами с в дами блоков параметрического интегр> вания, причем первые входы второго и третьего блоков параметрического инт рования соединены с выходом блока уп ления, а вторые входы всех блоков па метрического интегрирования подключе к входу дискретиэа тора, На чертеже показана блок-схема пр лагаемого дискретизатора.
А даптивный временной дискретизато содержит блок выборки сигнала 1, под ключенный выходом к выходу дискретизатора, сигнальным входом — к входу дискретизатора, управляющим входом - к вы-. ходу блока сравнения 2 и входу блока управления 3. Вход блока сравнения 2 сое40 г динен с выходом сумматора 4-, соответств юшие вхо t кото ого по лючены к вы8О-.) = ЯСо)+К.С,, где 8(<) — начальное для данного интервала дискретизации значение входного сигнала, k = coYlgt
У Ab p дк ходам первого, второго и третьего блоков параметр еского интегрирован 5, дет Рав Улю Если же вход ой нал
6 и 7. Первые входы блоков интегрирова- 45 изменЯетсЯ нелинейно, то на выходе сУмния 5 6 и7 соединены с выходом блока матоРа 4 бУдет фоРмиРоватьсЯ отличное
1 управления 3, а вторые входы блоков 5, от нуля напряжение, которое поступает
6и7подключены к>. входу дискретизатора. на вход блока сРавнениЯ 2, где сРавниваДискретизатор работает следующим об- ется с величиной допустимой погрешносразом.
_#_ ти аппроксимации & .B момент времени
В начальный момент времени (t =о ) Т, когда значение 0 . станет равным, входной сигнал SCt) поступает на сиг- с выхода блока сравнения 2 поступает нальный вход блока выборки сигнала 1 и сигнал на управляющий вход блока выборвторые входы блоков интегрирования 5, ки сигнала 1 и на вход сброса в нуль . 6 и 7. Блоки параметрического интегриро 5 блока управления 3. На выходе блока вывания 5, 6 и 7 служащие для преобразова-- борки 1 появляется отсчет значения сигния сигнала SC >oápàýîâàíû делителями нала и начинается новый цикл измерения напряжения, каждый из которых содержит погрешности линейный аппроксимации.
5 72 1826 6
Применение трех блоков параметричес- рования, о т л д ч а ю ш и и с я тем, кого интегрирования выгодно отличает что, с целью повышения помехоустойчипредлагаемое устройство от прототипа, вости дискретизатора и точности измеретак как позволяет реализовать помехоус- ния погрешности линейной аппроксимации тойчивый алгоритм адаптивной временной g входного сигнала в дискретизатор введедискритизации и обеспечивает эффективную ны второй и третий блоки параметричесоценку погрешности линейной аппроксима- кого интегрирования и сумматор, подклюции при значительном уровне флуктуаци- ченный выходом к входу блока сравнения онных аддитивных помех. При этом отпа- и соединенный соответствующими входами дает необходимость в запоминании началь-10 с выходами блоков параметрического инного для каждого интервала дискретизации тегрирования, причем первые входы втозначения входного сит нала, что позволяет рого и третьего блоков параметрического повысить аппаратурную точность измере- интегрирования соединены с выходом блония погрешности линейной аппроксимации. «а управления, а вторые входы всех блоков параметрического интегрирования подключены к входу дискретизатора.
Ф ормула изобретения
Щ,гМ
Составитель С. Казинов
Редактор Н. Каменская Техред Н, Ковалева Корректор В. Бутяга
Заказ 132/40 Тираж 751 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
А даптивный временной дискретизатор, содержащий блок выборки сигнала, подклю- ченный выходом к выходу дискретизатора, сигнальным входом - к входу дискретизатора, а управляющим входом — к выходу блока сравнения и входу блока управления, выход которого соединен с первым входом первого блока параметрического интегриИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
% 570059, кл. G 06 G 7/02, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
N 525244, кл, G 06 G 7/02, 1975.
3. Авторское. свидетельство СССР
l4 339944860000, кл, G 06 G 7/02, 1971 (прототип).