Линейное экстраполирующее устройство

Линейное экстраполирующее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(Щ Авторы

? изобретения Ю. М. Коршунов В. В. Симкин,А. В. Симкин . и. Ю.,А. Фиатов

Рязанский радио?технический институт (73) Заяэвтель ! (54) ЛИНЕЙНОЕ ЭКСТРАИОЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится. к вычисли . тельной технике и может быть исполь зовано в информационж -вычиcлитeль-.. ных упРавляющих и телеметрических системах для восстановления непрерывного сигнала по его дискретным от ,;счетам, поступающим в случаййае моменты времени на фоне помех.

Известно линейное экстрапомирующве устройство; решающее задачу восстанов- ления непрерывного сигнала но отсчетам, расстояние между которыми может меняться. Онб содержит последовательно соединенные сумматор, ключ, за поминающее устройство, перемножитель и интегратор, выход которого соедк." нен с одним иэ вхб?дов сумматора. На второй вход сумматора подается входной сигнал устройства, а на второй вход перемножктеля подается с блока хранения сигнал р длительности вре-. менного интервала между отсчетами fl).

Недостатком этого устройства является наличие задержки сигнала на один такт

Наиболее близким по технической сущности является устройство, осуществляющее линейное предсказание те.кущего значения сигнала по его дискретным значениям. Оно содержит источ- ник опорного сигнала и последователь- . но соединенные первое запоминающее устройство, блок вычитания, ключ, второе запоминающее устройство и первый интегратор, другой вход которого и управляющий вход ключа подключены к источнику синхроимпульсов. К источнику синхроимпульсов подсоединены также входящие s состав устройства последовательно соединенные второй интегра" тор и третье запоминающее устройство, Выход третьего. запоминающего устройства подсоединен к одному нз входов первого интегратора, а один из выходов второго интегратора подсоединен к источнику опорного сигнала.

При восстановлении непрерывного, сигнала .в обоих устройствах предполагается подача на отдельные блоки синхроимпульсов от специальных источников. Эти синхроимпульсьг должны . совпадать по времени с моментами прихода дискретов. Тем самым моменты прихода очередных значений сигнала считаются известными 1„2 .

Однако в информационно-вычислительных, управляющих и телеметрических системах дискретные значения сиг нала передаются по каналам связи, где может отсутствовать синхронизация, либо из-за налопения помех смещаются моменты появления отсчетов, что приводит к снижс4фию точности soc становления непрерывкого сигнала. К значительному снижению точности восстано "е""я сиги "ов в дан уст- 70 ройствах приводит также наложение myма в канале связи на значения сигнала, если,не предусмотрена обработка сиг- нала с целью выделения информационного параметра сигнала нз шума.

Цель изобретения — повышение точ . ности экстраполяции в условиях помех.

Поставленная цель достигается тем что линейное экстраполирующее устройство, содержащее первый запоминающий элемент, информационньй вход и вы

30 ход которого соединены с соответствующими входами блока вычитания, выход которого через последовательно соединенные первый ключ и второй за- . пояннанищнй элемент связан с информационным входом первого интегратора, вход установки начальных условий которого соединен с информационным входом первого запоминающего элемента, а также соединенные последовательно источник опорного напряжения, второй интегратор и третий запоминающий элемент, выход которого подключен к входу регулирования постоянной времени первого интегратора, онб содержит вто 45 рой ключ, фильтр и активное вероятностное реле, вход которого является входом устройства и соединен с информационным входом второго ключа, выхОд которого через фильтр связан с 50 информационным входом первого запоминающего элемента, стробирующий выход активного вероятностного реле соединен с управляющим входом второго ключа, выход отметки начала отсчета активного вероятностного, реле соединен с управляющим входом третьего запоминающего элемента, а выход от5 4 метки конца отсчета - с управляющими входами первого запоминающего элемента и первого ключа, а также с входами сброса первого и второго интеграторов.

На чертеже представлена"блок-схема устройства.

В состав его входят активное вероятностное реле 1, первый ключ 2, фильтр 3, первый запоминающий элемент 4, блок 5 вычитания, второй ключ

6, второй запоминающий элемент 7, интегратор 8 с управляемым резисто-. ром 9, источник опорного напряжения 10 интегратор 11, третий запоминающий элемент 12.

Устройство работает следующим образом, Дискретные значения сигнала, представляющие собой последовательность импульсов малой длительносж, ампли" туда которых несет информацию о мгновенном значении восстанавливаемого сигнала, поступают в случайные моменты времени в смеси с помехой на вход активного вероятностного реле 1. Ак- тивное вероятностное реле 1 выявляет

s условиях помех моменты появления и окончания информационных импульсов и на этот промежуток времени открывает ключ 2, пропуская импульсы на вход фильтра 3, согласованного с импульсным сигналом. Следоватеьно, на подключенный к фильтру 3 вход запоминающего элемента 4 и прямой вход блока 5 будет проходить только полезный сигнал - амплитуда ннформационнот го импульса. Все остальное время ключ

2 закрыт и шум на вход блоков 4 и 5 не проходит. На инверсный вход блока

5 поступают отсчеты сигнала, задержанные элементом 4 на один такт, так что на выходе блока 5 образуется разность значений поступившего и предшествующего отсчетов.

К моменту окончания отсчета заканчивается формирование сигнала фильтром 3, одновременно активным вероятъ ностным реле 1 подается сигнал об окончании отсчета на ключ 6, который4 открываясь, пропускает разность двух соседних значений сигнала на запомн" нающий элемент 7. Этим же сигналом сбрасывается;интегратор 11,"который после этого интегрирует постоянное опорное напряжение источника 10 до прихода следующего отсчета. Сбросу интегратора 11 предшествует запись

5 6 элемент, информационный вход н выход которого соединены с соответствующими входаьы блока вычитания, выход которого через последовательно соединенные первый ключ и второй запоминающий элемент связан с информационным входом первого интегратора, вход установки начальных условий которого соединен с информационным входом первого запомня нающего элемента, а также соединенные последовательно источник опорного напряжения, второй интегратор и третий запоминающий элемент, выход которого подключей к входу регулирования постоянной времени первого интегратора,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности экстраполяции в условиях помех, устройство со-, держит второй ключ, фильтр и активное вероятностное реле, вход которого является входом устройства н соединен с информационным входом второго ключа, выход которого через фильтр связан с информационным входом первого saпоминающего элемента, стробирующий выход активного вероятностного реле соединен с управляющим входом второго ключа, выход отметки начала отсчета активного вероятностного реле соединен с управляющим входом третьего запоминающего элемента, а выход отмет- ки конца отсчета — с управляющими входами первого запоминающего элемента и первого ключа, а также с входами сброса первого н второго ннтеграторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

У 628500э кл. G 06 G 7 30э 1973 °

2. Авторское свидетельство .СССР

М 596969, кл. G 06 G 7/30, 1976 (прототип).

5 И540 значения выходного напряжения в sanoминающий элемент 12, где оно хранится до прихода следующего отсчета. Для этого на запоминающий элемент 12 подается сигнал о начале отсчета. Та ким образом, на уравляющнй вход резистора 9 поступает напряжение, .пропорциональное времени между двумя . последними отсчетами, т.е. постоян ная интегрирования. интегратора 8 ме- 19 няется пропорционально времени между отсчетами.

После того как s запоминающем элементе 7 зафкксирована разность пришедшего н предыдущего отсчетов, проис- 15 ходит запись нового отсчета в sano- мннающий элемент 4. Для этого с реле 1 на запоминающий элемент 4 подает-.. ся сигнал об окончании отсчета.. Одновременно в интеграторе 8 происходит установка начального условия; значение которого выявляется Фильтром 5 иэ шума

Таким образом, устройствЬ выдаЕт. на выходе напряжение, пропорциональное разности выявленных из,шума значений пришедшего.и предыдущего от" счетов и обратно пропорциональное длительности интервала времени между этими отсчетами s условиях помех когда моменты появления отсчетов носят случайный характер и могут смещаться под действием шума.

Технико-экономический эффект заключается в повышении точности восстановления непрерывного сигнала в условиях помех, когда отсчеты сигнапа

35 искажения шумом и моменты появления отсчетов либо предварительно неизвестны, либо смещаются под действием по.мех. Это увеличивает сферу применения

4а устройства.

Формула изобретения

Линейное экстраполирующее устройство, содержащее первый запоминающий