Преобразователь аналоговой величины в код

Преобразователь аналоговой величины в код

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Бх-Ю. Б. Бинкаускас и Ах-Б. А. Килна (7!) Заявитель

Институт математики и кибернетики АН Литовской CCP (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АНАЛОГОВОЙ ВЕЛИЧИНЫ

В КОД определяется величина

Изобретение относится к области коди-. рования непрерывных сигналов н может быть использовано для преобразования аналогового напряжения в цифровой код.

По основному авт. св. % 51l694, известен преобразователь аналоговой величины s кKоoд, представляющий собой ка нал, содержащий последовательно соединенные реверсивный счетчик, преобразователь код-аналог и схему сравнения, дру гой вход котомкой присоединен к источни10 ку преобразуемого напряжения, а выходы — к первым элементам И, вторые входы которых подключены к выходу генератора импульсов, и через линию эадержl5 ки - к входу блока управления, à вьтхо ды - к входам реверсивного счетчика, выходы которого через вторые элементы

И соединены с первыми входами регистра, а также дополнительный реверсивный

20 счетчик, входы которого через линии задержки подключены к выходам элементов

И и через элемент ИЛИ и линию задерж»ки соединены с входом младшего разряда сумматора, входы которого через. доцожцвтельные элемента И, управляемые блоком определения знака, подключены к выхо.— дам дополнительного реверсивного счетчика, знаковый разряд последнего соединен с входом блока определения знака, другие входы которого соединены с выхо дами элементов И, выходы блока управле ния подключены к вторым входам вторых элементов И, второму входу регистра и дополнительным входам сумматора и дополнительного реверсивного счетчика.

Известный преобразователь аналоговой величины в код позволяет определить параметры случайного процесса, позволяю щие ere аппроксимировать одномерным эргодическим марковским процессом.

Для этого определяются коэффициенты:

xx(x)= Е-т и(х щ-х l+)/х =х) %lx)=<", м (х х х(ц)х/х;-х), гддх - - интервал времени, за который

93 0658

)х(х) и хя)е-(О)

М вЂ” математическое ожидание; х((.) — значение величины исследуемого процесса Х в момент Т;

Х(Ц вЂ” значение величины исследуемого процесса Х в момент

6 (11.

Однако это устройство не цозволяет а нализировать многомерные марковские процессы, так как не определяет коэффициенты связи между компонентами процесса, что сужает функциональные возможности преобразователя.

Цель изобретения - расширение функци35 ональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь аналоговой величины в код Iro авт. св. No 511694 введены и -1 каналов, аналогичных первому, M разделитель компонентов сигнала и между каждыми соседними каналами блок умножения, управляюшие входы которого подключены к выходам элементов И каждого из этих каналов и первому дополнительно25 му выходу блока управления, а информационные входы подключены к соответствукх(цим выходам дополнительного реверсивного счетчика каждого из этих каналов, причем вход разделителя компонентов сигнала соединен с входной шиной, а его

;I выходы - с первыми входами схем сравнения каждого канала, а ттт -1 допол» нитежные выходы блока управления подключены соответственно к,входам управления каждогО из тт 1 KBнилОВ. 35

Предлагаемое устройство позволяет аппроксимировать реальный процесс )()-мерным марковским процессом. В таком случае нужно рассматривать несколько компонентов процесса, например, X (+ ), Xl)(+ ),4О

x"" (e.), Коэффициенты в этом случае будут выглядеть у.(x,,х,,х„,ц* (м(х,.(т)-х,(ц)xgt)=

Ъ„(х„,,х„x„, )=,— „,)xl(x,.(z>-x,.(xÙx (х)=Х„,...,x,.«l=x,.), где (т — соответствует числу компонент процесса и для каждой пары параллельных компонент вводятся коэффициенты

«(х,. ()-х,())х, =х,,).

В результате на выходе преобразовате.ля с каждым тактом передается в вычислительную машину информация, необходимая для определения коэффициентов многомерных уравнений Колмогорова.

Расширение числа компонент позволяет широкий класс случайных процессбв апп роксимировать марковскими процессами, что расширяет функциональные возможности преобразователя.

На чертеже приведена функциональная схема двухканального преобразователя.

Устройство в каждом канале 1 содержит схему 2 сравнения, выходы которой подключены к входам элементов И 3 и другие входы которых соединень. с выходом генератора 5 импульсов, Последовательно к схеме 2 сравнения в каждом канале подключен преобразователь 6 коданалог и реверсивный счетчик 7, входы которого соединены с выходами элементов Й 3 и 4, Реверсивный счетчик 7 через элементь! И 8 подключен к регистру 9, Дополнительный реверсивный счетчик 10 через элементы И 11 подключен к сумматору 12. Входы сумматора 12 соединены с выходами элементов И 13, одни входы которых подключены к реверсивному счетчику 10, к которому также подключены выходы линий 14 и 15 задержки. К входу сумматора 12 через линию 16 задержки присоединен выход элемента

И,)(И 17, входы которого соединены с выходами элементов И 3 и 4 и с входами линий 14 и 15 задержки, а также с входами блока определения знака 1 8, третий вход которого соединен с выходом знакового разряда 1 9 реверсивного счетчика 10.

Между каналами 1 включен блок 20 умножения. К входам схем 2 сравнения каждого канала 1 присоединены выходы разделителя 21 компонентов сигнала. Выход генератора 5 импульсов через лини)

22 задержки соединен с входом блока 23 управления. Выходы блока 23 управлени подключены в каждом канале 1 к вхо— дам элементов И 8, регистра 9, реверсивного счетчика 10 и сумматора 12. Блок

20 умножения содержит сумматор 24, информационными входами соединенный с двумя схемами 25 и 26 управления прие мом сигнала. Управляюшие входы схемы

25 управления присоединены к выходам элементов И 3 и 4 второго канала, а управляющие входы схемы 26 управ9306 58 6

v В сумматоре 12, совместно с элемен

5 тами И 11 и 13, ИЛИ 17, линией 16 задержки и блоком 18 определения знака определяется значение Р х { )

5 -Х (

3г ич (Х 1) Х +2Х+1. В момент f. на сумматор 12 устанавливается 0 . Линии

14 и 15 задержки обеспечивают сохранение кода Х на реверсивном счетчике 10.

Блок 18 определения знака по знаку знакового разряда 1 9 и выходом эле ментов И 3 и 4 открывает элементы

И 11 или элементы И 13 для передачи кода 4 2-х или -2х в сумматор 12.

Далее через линию 16 задержки из элез- мента ИЛИ 17 на сумматор 12 посту» пает сигнал +1.

Сумматор 24 и схемы 25 и 26 служат для умножения двух сигналов. Умнося20 жение проводится по рекуррентным фора» мулам:

y(s+ i) = Ю+Х; (х т) s =х + .

В момент В, Х=0, у0, Ху=0, сигнал х поступает иэ реверсивного счетчика 10

7 25 и знакового разряда 19 на информационные входы схемы 25, такие же сигналы поступают из соседнего канала на схему 26. Сигналы +1 поступают на управ»ляняцие входы схемы 25 управления и от» зе крывают цепи +Х. Выходы элементов

И 3 и 4, управляют блоком 26 управле -.

2 ния и выдают на сумматор 24 + у.

Таким образом, такт за тактом в сумматоре 24 образуется величина ху. В момент блок 23 управления все данные передает в ЭВМ и рабочий пикл начинается с начала. Предполагается, что значения на регистрах 9 всех компонент служат для образования адреса, куда посылаются значения Х()» х (4 ) из дополнительного реверсивного счетчика 10, с знаковым разрядом 19, значение (x ()- X (t )) из сумматора 12, значение x () -x(t )3.! .з () ->(+ )3

Иэ сумматора 24 и т. д. по всем компонентам. В ЭВМ каждые текущие значения должны суммироваться и запоминаться число произведенных суммирований для определения математического ожидания, которое нужно для определения коэффициентов уравнений Колмогорова, для описания многомерного марковского процесса. ления - к выходам схем И 3 и 4 своег канала. Информационные входы схемы 2 управления соединенъr с выходами ревер сивного счетчика 10 и знакового разря» да 19 своего канала, а информационные входы схемы 26 управления — с аналог ными блоками второго канала. Вход сум матора 24 присоединен к блоку управления 23. Выходы регистра 9, знакового разряда 1 9 реверсивного счетчика 10, сумматора 1 2 каждого канала 1, а также сумматора 24 подключены к входам

ЭВМ (на чертеже не показано).

Преобразователь аналоговой величинь в код работает следующим образом.

Преобразуемый сигнал подается в ра делитель компонентов сигнала 21, кото рый разделяет сигнал на компоненты.

В схему 2 сравнения каждого канала 1 попадает компонент сигнала, сравнивает с кодом, возникающим на выходе преобр зователя код-аналог б. Код на реверсивном счетчике 7 поддерживается соответ ствующим аналоговой величине на входе для этого код на реверсивном счетчике преобразуется в аналоговую величину и сравнивается с входной, если код оказывается меньше, то схема 2 сравнения открывает элемент И 3, через который по тупают импульсы из генератора 5 и код в реверсивном счетчике 7 увеличивается

Если код оказывается больше, то схема сравнения открывает элемент И 4, через который поступающие импульсы вычитаю ся из значения реверсивного счетчика 7

Схема управления 23 синхронизирует работу всех блоков и управляет работой всего устройства. На вход ее поступают импульсы генератора 5 через линию задержки 22. Образование необходимой информации происходит на заданном интервале времени (С вЂ” 4), где Г ) t .

Для этого в момент дополнительный реверсивный счетчик 10 с знаковым разрядом 19, сумматоры 12 и 24 уста навливаются в "0", а значение реверсивного счетчика 7 через элементы И 8 передается на регистр 9, где запоминается значение преобразуемой величины в мо-. мент времени

На дополнительный реверсивный счет» чик 10 с знаковым разрядом 19, через линии 14 и 15 задержки поступают импульсы от элементов И 3 и 4 в результате на дополнительном реверсивном счет55 чике 10 устанавливается значение, на которое изменилась преобразуемая величина за время прошедшее от гашения счет чика, в конечном итоге Х(+ )-Х () формула изобретения

Преобразователь аналоговой величины в код по авт. св. N. 511Б94, о т л и7 93 06 ч а ю шийся тем, что, с пелью раоширения функпиональных возможностей, в него введены и -1 каналов аналогичных первому, разделитель компонентов сигнала и между каждыми соседними каналами блок умножения, управляющие входы которого подключены, соответственно, к выходам элементов И каждого из этих каналов и первому дополнительному выходу блока управления, а информационные входы О подключены к соответствующим выходам дополнительного реверсивного счетчика каждого из этих каналов, причем вход разделителя компонентов сигнала соединен с входной шиной, а его выходы - с первыми входами схем сравнения каждого канала, а tn-1 дополнительные выходы блока управления подключены, соответственно к к входам управления каждого из и -1 каналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 511694, кл. Н 03 К 13/17, 1973 (прототип),