Устройство для определения моментов времени квантования сигнала

Устройство для определения моментов времени квантования сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

;„,855991

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИВ

ИЗОВР Т НИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ey % 456361 (22) Заявлено 03.01.80 (2I )2868101/18-24 с присоединением заявки Ла 51) й. Кл.

Н 03 К 13/02

4 08 С 15/06

Гвсударстеенный квинтет (23) Приоритет до делам нзееретеннй н атхрытнй

Опубликовано 15-08 81- Бюллетень J% 30

Дата опубликования описания 18.08.81 (53) УДК 621. . 398 (088.8 ) Б. Я. Авдеев, И. 1(. Брусаков, A. Ф. Родим и E. И. Семенов

Г (72) Авторы изобретения с

Ленинградский ордена Ленина электротехнфчесщф институт

t ! им. В. И. Ульянова (Ленина) (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ

ВРЕМ ЕНИ КВАНТОВАНИЯ СИГНАЛА

Изобретение относится к ткемеритепь-1 ным информационным системам и может быть использовано, например в телеметрии, системах связи и управления.

По основному авт.св. No 456361 известно устройство для определения момен5 тов времени квантования сигнала, содержащее дифференцирующий блок, подключенный ко входу запоминающе-вычитающего блока, интегратор, вход которого оеди10 нен с выходом запоминающе-вычитающтго блоке, и блок сравнения, один из входов которого подключен к выходу интегратора, а выход- ко входу сброса интегратора и к управляющему входу запоминающе-вычитающего блока, другой вход блока сравнения подключен к шине зада ния величины допустимой погрешности, в котором заданная допусттптая погрешность аппроксимации неизменная но шкале сигнала.

Однако в ряде случаев высокая точность необходима только при измерениях вблизи номинального значения сигнала, 2 и по мере удаления от этого значения допустпмаа погрешность аппроксимации может значительно увеличиваться. 11ри этом известное устройство с неизменной пог решностью аппроксимации вносит большое количество избыточных отсчетов сигнапа.

Бель изобретения — повыш ение точности устройства нри измерениях вблизи номинального значения сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дпя определентя моментов времени квантования сигнала введены блок вычитания, формирователь моду я разности сигналов, сумматор, шина опорного напряжения и шина напряжения смещения, вхснтьг блока вычитания соединены соответственно со входом устройства и шиной опорного напряжения, выход бпока вычитания через формирователь модуля разнос тте сигнаттов соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к шине онорнвго нап855991

Uc (3),4. = О,41

Р ряжения, выход сумматора соединен со вторым входом блока сравнения., На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит дифференци— рующий блок 1, запоминающе-вычитающий блок 2, интегратор 3, блок 4 сравнения, блок 5 вычитания, формирователь 6 модуля разности сигналов, сумматор 7, шину 8 опорного напряжения и шину 9 напряжения смещения, Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал 0 () поступает на ди ференцирующий блок 1, на выходе ко торого появляется напряжение, пропорциональное первой производной входного сигнала, Это напряжение подается на блок 2, где происходит заполнение первой производной сигнала в начале интервала дискретизации (в точке отсчета) и вычисление разности между заполненным значением первой производной и текущим ее значением. Жа разность поступает на интегратор 3 .

На выходе интегратора 3 образуется сигнал, пропорциональный текущей погрешности аппроксимации Е (6 ),который поступает на один иэ входов блока

4 сравнения. На выходе блока 5 образуется напряжение, равное разности между напряжением входного сигнала

U (т. ) и постоянным (опорным) напряжением U<. С помощью формирователи 6 вычисляется абсолютное значение этой разности, которое затем сумо мируется с напряжением смещения Оо в сумматоре 7. Выход сумматора 7 блока подключен ко второму входу блока 4 сравнения, который срабатывает при достижении равенства:

1ИИ> — Оо) +и, Е(1 )

k. где К вЂ” коэффициент передачи по напряжению последовательно соединенных блоков 1 и 2 и интегратора 3.

При срабатывании блока 4 сравнения на его выходе формируется сигнал дискретизации. Одновременно происходит сброс" интегратора 3 и запоминание первой производной сигнала 0 (t ) в блоке 2, после чего начинается следующий интервал дискретизации. Как следует иэ .(1), погрешность в конце интервала дискретизации уменьшается при уменьшении модуля разности напряжения сигнала U (+ ) и н цряжения 0о, ко:торое выбирается рввным номинальному

Д значению сигнала Р + ) . .Наименьшая погрешность иемег место лри равенстве сигнала () 1 ) его номинальному значению U> и на основании (1) она рарна отношению напряжения смещения U к коэффициенту лередачи k

Наибольшая погрешность достигается . при максимальном отклонении сигнала

U (t ) от своего номинального значения Ио

lU(t. о (п,х+ ис max=

По заданным значениям минимальной и максимальной погрешностей аппроксимации 6 q иб y, номинальному значе-.

Ю нию сигнала U и максимальному отклоненщо 0 (+ ) -Uo) > на основании (2) и (3) можно найти нужные значения напряжения смещения Uc и коэффициента передачи К

Из описания работы устройства следует, что по мере удаления измеряемого сигнала от его номинального значения погрешность предсказания ввтоматичесKH увеличивается в соответствии с фор30 мулой (1). Зго приводит к уменьшению количества отсчетов сигнала на неинтересующих участках и, следовательно, к уменьшению средней частоты дискретизации.

В измерительных информационных системах с адаптивной дискретизацией средняя частота адаптивной дискретизации является величиной заданной, и превышение ее приводит к потере существенны5с

4р отсчетов и к увеличению погрешности вос становления сигнала (1). Лля известного дискретизатора с постоянной по шкале

;сигнала уставкой погрешности предсказания средняя частота дискретизации в со45 ответствии с (1) рассчитывается по формуле: где h - среднеквадратическое отклонение второй производной сигнала.

Расчеты, проведенные на основании последнего выражения и формул (1)- (3) описания работы предлагаемого уст— ройствв показывают, что если ширина

55 зоны, в которой должна выдерживаться заданная точность измерения сигнала в 10 раз меньше номинального значения сигнала, то для сигналов с нормальным

5 85 законом распределения точность результата измерения увеличивается в 5 раз по сравнению с точностью, достижимой в известном устройстве.

Формул а изобретения

Устройство для определения моментов времени квантования сигнала по авт.св. М 456361, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с пенью повышения точности устройства, в него введены блок вычитания, формирователь модуля разности сигналов, сумматор, шина опор

5991 ного напряжения и шина напряжения смещения, входы блока вычитания соединены соответственно со входом устройства и шиной опорного напряжения, выход блока вычитания через формирователь модуля разности сигналов соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к шине опорного напряжения, выход сумматора соединен со вторым входом

>р блока сравнения.

Источники информадии, принятые во внимание при експертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 456361 кл Н 03 К 1 3/02» 19 73 (прототип } .

Составитель H. Бочарова

Редактор И. Касарда Техред А.Савка Корректор О. Билак

Заказ 69 65/8 6 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, уи. Проектная, 4